还原性气氛下水冷壁材料15CrMoG的高温腐蚀特性

针对多数电厂在低氮燃烧还原性气氛下水冷壁高温腐蚀严重的现状,在高温管式炉中进行水冷壁材料15Cr Mo G的高温腐蚀试验.试验中以配制好的标气模拟锅炉水冷壁贴壁处的2种还原性气氛,试片表面涂积灰模拟灰腐蚀影响.通过腐蚀增重曲线分析不同气氛和积灰对于腐蚀的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色能谱(EDS)观测材料试片的腐蚀微观形貌和元素成分,研究高温腐蚀机理.结果表明,CO+H_2S+O_2+N_2气氛比H_2S+O_2+N_2气氛的腐蚀能力更强,CO使得腐蚀能够持续进行,有积灰试片的腐蚀程度略高于无积灰试片;致密氧化层以及Cr元素向金属基体富集的特性能够减缓H2S渗透腐蚀,CO的存在削弱氧化层和Cr的保护作用;积灰中的碱金属能够向金属基体迁移,碱金属盐类能够破坏氧化层并且侵蚀金属基体,但是在还原性气氛下积灰腐蚀受到一定抑制.

磁性凹凸棒土制备及其脱汞性能研究

对自然界中广泛存在的凹凸棒土(Atp)进行磁改性,通过沉积-沉淀法制备出磁性氧化铁改性的磁性凹凸棒土(MAtp),采用BET、VSM、XRD以及SEM等手段对其理化性质加以分析,并在固定床实验台上进行模拟烟气脱汞性能测试,研究了铁氧化物含量、反应温度和烟气成分对其除汞能力的影响。结果表明,Atp与磁性物质的复合提高了其对Hg^0的脱除能力,并且随铁氧化物含量升高,MAtp脱汞能力逐渐增强;在实验温度区间内,脱汞能力随温度的升高逐渐增强,MAtp对Hg^0以化学吸附为主;O_2、NO的添加有利于Hg^0的脱除,但Hg^0穿透率随浓度变化不显著;SO_2抑制汞的脱除,并且随浓度的增加,其抑制效果更加明显,但是当NO和SO_2共同存在时,NO能明显削弱SO_2对脱汞的抑制作用。

锰负载钛锆和钛锡复合氧化物催化剂烟气脱汞实验研究

采用共沉淀法制备了TiO2、TiZr和TiSn载体,浸渍锰制备了10%MnO2的MnTi、MnTiZr和MnTiSn催化剂。采用BET、XRD、H2-TPR、FT-IR和XPS等对样品进行表征,并对三种催化剂进行固定床脱汞性能实验。结果表明,在100-300℃,MnTiZr和MnTiSn催化剂脱汞性能均优于MnTi催化剂,这归因于Sn和Zr的引入提升了催化剂比表面积和低温氧化还原性能增加了催化剂表面的酸性位点数量、高价态锰离子和O^*含量;在反应温度为150-300℃,MnTiSn催化剂脱汞效率均高于MnTiZr催化剂这是由于前者具有更好的氧化还原性能,表面具有更多含量的高价态锰离子、O^*含量和酸性位点数量;在Hg0脱除过程中催化剂表面活性组分如高价态锰离子和O^*均消耗,参与了Hg)氧化为Hg2+的反应且MnTiSn催化剂表面活性组分的消耗量更多。

Co掺杂铁基氧化物吸附剂燃煤烟气脱汞实验研究

使用柠檬酸法制备了Co掺杂的铁基氧化物(FeCo)吸附剂,通过固定床脱汞实验装置系统考察了FeCo吸附剂的脱汞性能,并利用比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分析吸附剂的物理化学特性。结果表明,α-Fe2O3中掺入Co后,比表面积、孔结构特性均得到改善,且氧化还原性能也相应提升;FeCo吸附剂在200-250℃获得最高约97%的脱汞效率;烟气中O2和NO的存在有助于FeCo吸附剂对Hg0的脱除,而SO2和H2O则抑制FeCo吸附剂对Hg0的脱除,同时NO能削弱SO2对FeCo脱汞的抑制作用。在脱汞过程中,FeCo吸附剂表面的活性组分Fe3+、Co3+和O*均消耗,参与了Hg0氧化反应,且吸附剂表面生成了HgO。在含SO2气氛中进行脱汞反应后,FeCo吸附剂表面发生硫酸盐化,从而削弱了吸附剂的脱汞性能,汞在吸附剂表面以HgO和HgSO4形式存在。

半干法脱硫灰在湿法脱硫方面的实验研究

将半干法脱硫灰用于湿法脱硫,研究了烟气温度、流量、SO_(2)浓度、液气比以及pH值对脱硫效率的影响,并与传统湿法脱硫剂石灰石进行对比,结果显示:脱硫效率随着烟气温度、流量及SO_(2)浓度的上升而下降,随着液气比及pH值的上升而上升。半干法脱硫灰具有90%以上的脱硫效率及较强的脱硫活性,与石灰石相比,脱硫效率的差值最大不超过5%,虽然脱硫有效时间减少但可通过多次加料进行弥补;半干法脱硫灰的掺配量不超过50%时可以满足脱硫效率不低于95%的排放指标,石膏含水率也保持在15%以内,可以很大程度上节省经济成本。

典型钙/镁基吸附剂对二氧化硒吸附特性研究

针对钙/镁基矿物吸附剂的主要组分CaO、CaCO3、MgO在500-800℃下对Se的吸附特性进行研究,并选取天然矿物方解石、白云石研究其对Se的吸附效果,且对矿物煅烧所得CaO进行吸附实验。结果表明,三种组分中CaO的吸附效果最佳,800℃时单位质量CaO对Se的吸附量可达368 mg/g。CaCO3对Se的吸附在700℃时效果最佳且其吸附产物的热稳定性较好。镁基吸附剂仅在中温段对Se具有一定吸附效果。方解石对Se的吸附效果随温度变化趋势与CaCO3相似,因其较好的孔隙结构,吸附效果略优于CaCO3。煅烧方解石得到的F-sor对Se的吸附效果优于CaO和CaCO3煅烧得到的C-sor,这与其良好的比表面积、孔隙结构与抗烧结能力有关,且F-sor吸附产物的热稳定性相对较好。F-sor对Se的吸附量最高可达403 mg/g。

高岭土悬浮态煅烧系统中分解炉的数值模拟

以我司开发的悬浮态煅烧高岭土系统中的燃煤分解炉为研究对象,采用CPFD(computational particle fluid dynamics)数值模拟方法,模拟了分解炉内传热、传质及化学反应,获得了分解炉内颗粒和流体的轨迹及温度。结果表明:从底部进入的气流在分解炉缩口处加速形成了喷腾效应,能够使原料和煤粉呈悬浮态快速分散开;分解炉内煤粉燃烧效果和高岭土分解活化效果很好,表明分解炉的设计合理。

Experimental study on MSW gasification and melting technology

In order to develop municipal solid waste （MSW） gasification and melting technology, two preliminary experiments and a principle integrated experiment were fulfilled respectively. The gasification characteristics of MSW were studied at 500-750℃ when equivalence ratio （ER） was 0.2--0.5 using a fluidized-bed gasifier. When temperature was 550-700℃ and ER was 0.2--0.4, low heat value （LHV） of syngas reaches 4000-12000 kJ/Nm^3. The melting characteristics of fly ash were investigated at 1100-1460℃ using a fixed-bed furnace. It was proved that over 99.9% of dioxins could be decomposed and most heavy-metals could be solidified when temperature was 1100-1300℃. The principle integrated experiment was carried out in a fluidized-bed gasification and swirl-melting system. MSW was gasified etticiently at 550-650℃, swirl-melting furnace maintains at 1200-1300℃ stably and over 95% of fly ash could be caught by the swirl-melting furnace. The results provided much practical experience and basic data to develop MSW gasification and melting technology.

生活垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用研究

本文对垃圾焚烧发电产生的焚烧飞灰与化学成分、水洗脱盐、重金属去除、处置方式及再生利用等进行了综述,分析了发展趋势,为焚烧飞灰再生利用做好理论参考。

烟气中CO_(2)/O_(2)气氛对稻壳流化床热解制炭的影响规律

烟气常用作流化床热解的气体热载体,而烟气中低浓度的CO_(2)、O_(2)等成分对流化床热解制炭的影响少有报道。在自行搭建的小型流化床实验台上开展了不同气氛(不同N_(2)/O_(2)/CO_(2)体积比,简单模拟烟气氛围)下稻壳热解制备生物炭试验研究,获得了稻壳热解三相产物产率分布规律、稻壳生物炭工业分析特性基本特征,通过FTIR、BET手段分析了生物炭表面官能团及多孔结构变化情况,同时探究了不同O_(2)浓度下稻壳热解制炭能量转移特性。结果表明:提高O_(2)和CO_(2)浓度均有利于热解产物由固相向气相转移,会降低炭产率、降低生物炭中有机组分含量,但有利于生物炭表面形成多孔结构和提高表面官能团芳香化程度;稻壳在低O_(2)浓度下热解能达到80%上的能耗比以及70%以上的能量回收率。

提高折流板除雾器对细雾滴脱除性能的研究

以折流板除雾器为实验平台,采用双面胶法获得小粒径颗粒在除雾器中被捕捉的位置分布,分析折流板除雾器内小粒径雾滴的逃逸原因。对折流板除雾器进行改进,在折流板前加钝体的方法来使除雾器内涡流增强,从而提高对小粒径雾滴的脱除效率,通过数值模拟方法和实验方法对改进前后的除雾器进行对比分析。结果表明：折流板除雾器内弯道处捕获细颗粒的能力略强于直板处,改进之后的加钝体除雾器对30μm以下雾滴的脱除效率有了很大的提高。对于10μm的雾滴,其除雾效率高达90%,对于15μm的雾雾滴,其除雾效率达50%。

石灰混凝-浸没蒸发协同处理垃圾渗滤液纳滤膜浓缩液

为提高垃圾渗滤液膜浓缩液减量化水平,采用石灰混凝-浸没蒸发协同处理纳滤膜浓缩液,获得了处理过程中水质变化规律。结果表明:单独采用石灰混凝处理,在石灰投加量为2 g/L时,膜浓缩液混凝软化效果最佳 随着石灰投加量增加,此时,膜浓缩液pH=10.58,硬度去除率为29.1%,COD去除率为24.1%,NH3-N去除率为67.3%。。采用石灰混凝-浸没蒸发协同处理,石灰投加量为2 g/L、浓缩倍率为10时,蒸发残液软化效果进一步提升,较单独处理,硬度去除率由29.1%提升至65.9%,COD去除率由24.1%提升至41.2%,NH3-N去除率由67.3%提升至81.4% K^+浓度由样液中4300 mg/L提高到36210 mg/L、Na^+浓度由5860 mg/L提高到48300 mg/L,为资源化利用提供了条件 冷凝液ρ(COD)由26.3 mg/L降低至16.3 mg/L,ρ(NH3-N)由2.0 mg/L降低至1.4 mg/L,出水可满足GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》相关要求。