超超临界机组平朔煤掺配掺烧及煤灰固硫试验研究

在1 000 MW超超临界机组上进行平朔煤与印尼煤、平朔煤与蒙煤掺配掺烧试验,并以常用印尼煤作为对比,得到电厂燃用平朔煤机组适应性及煤灰固硫特性。试验结果表明:平朔煤掺入后机组适应性良好,制粉系统、主蒸汽及再热蒸汽参数正常,炉膛结渣问题明显改善,且单位发热量制粉电耗较低,但排烟损失及机械未完全燃烧损失增加,锅炉效率略有下降;平朔煤与蒙煤掺配后固硫率达9.23%,固硫效果对SO2排放浓度及脱硫成本降低明显,而平朔煤与印尼煤掺配后几乎无固硫效果。由于电厂炉膛温度高于CaSO4受热分解温度,电厂试验固硫率低于实验室试验固硫率。

高钙固硫粉煤灰的物性及活性研究

采用XRD、SEM及化学分析的方法对高钙固硫粉煤灰的物化性能及其活性进行研究。结果表明高钙固硫粉煤灰的CaO和SO3含量都较高,但f-CaO含量并不高;矿物成分除玻璃体和惰性晶体外,还含有少量的胶凝矿物以及硫酸钙和碳酸钙;高钙固硫粉煤灰中的硫主要以β-CaSO4形式存在,有较好的溶解性能,其活性高于普通粉煤灰和高钙低硫粉煤灰。

低温合成高钙固硫粉煤灰水泥的研究

试验采用低温合成方法将高钙固硫粉煤灰制成低温合成粉煤灰水泥熟料,采用XRD分析、力学性能测定等测试方法研究其物相及性能。试验表明高钙固硫粉煤灰低温合成熟料的胶凝矿物主要为C12A7、β-C2S、CA,将其与硅酸盐熟料、二水石膏复合,可制得具有良好性能的高铝水泥-硅酸盐水泥-石膏系统的复合水泥。

高钙固硫粉煤灰水热条件下元素的溶出机制

试验用比色法和原子吸收法等分析手段系统地研究了粉煤灰 H2O、粉煤灰 NaOH H2O、粉煤灰 Ca(OH)2 H2O3个系统在不同水热条件下Al、Si、Ca元素溶出浓度。结果表明:温度、反应时间和OH-的浓度是影响离子溶出的主要因素;计算了不同粉煤灰 Ca(OH)2 H2O系统在100℃、12h条件下SiO2的溶出率,高钙固硫粉煤灰中SiO2的溶出率高于普通粉煤灰,用SiO2的溶出率可以表征粉煤灰的活性;粉煤灰与Ca(OH)2的水热反应,可能是一个原地化学反应。

同步还原焙烧法降低循环流化床固硫粉煤灰三氧化硫并回收铁精矿实验

以重庆安稳电厂高烧失量、高SO3和铁质量分数的循环流化床固硫粉煤灰为例,运用同步还原焙烧—湿法弱磁选铁精矿方法对粉煤灰进行协同降硫和选铁实验:以粉煤灰中未燃尽碳作还原剂而无须额外添加,在一次还原焙烧工序中同步实现了粉煤灰中SO3载体矿物无水石膏(Ca SO4)的分解以及赤铁矿(Fe2O3)的磁化;采用水淬法冷却,湿法弱磁选铁精矿,在水淬和湿法磁选阶段Ca SO4分解产物Ca S水化生成粉煤灰的有益组分Ca(OH)2;另一水化产物H2S气体亦予以回收利用。研究结果表明:循环流化床固硫粉煤灰经900℃下还原焙烧15 min,再经水淬快速冷却、湿法弱磁选铁精矿,可获得总铁回收率49.8%、品位52.9%的铁精矿;处理后的粉煤灰烧失量和SO3质量分数分别降至5.3%和1.32%,达到GB/T 1596—2005"用于水泥和混凝土中的粉煤灰"中的相应指标。

高钙固硫粉煤灰制备分子筛及对Cu^(2+)的吸附

以高钙固硫粉煤灰为原料,采用碱熔-水热晶化法制备了一种未命名分子筛产品,考察了不同碱灰比对合成产物的影响,并采用了XRD、SEM、SEM-EDX等手段对产物进行了表征分析,实验结果表明1.5为较为合适的碱灰比。在室温条件下、Cu^(2+)离子浓度为200mg·L^(-1)、分子筛样品用量比为0.005g·ml^(-1)时,制备得到的分子筛产品CAZ-1.5对溶液中Cu^(2+)离子的吸附过程符合Lagergren二级速率方程,相应的二级吸附速率常数为62.50g/(mg·min)。在室温条件下、分子筛样品用量比为0.005g·ml^(-1)时,制备得到的分子筛产品对不同浓度Cu^(2+)的等温吸附曲线均符合Langmuir方程,理论饱和吸附容量(Q_m)可达107.5 mg·g^(-1)。

循环流化床固硫灰的特性及应用途径

通过研究煤中含硫量与固硫剂最佳掺加量,作到生产的粉媒灰既满足环保要求又切实保证粉煤灰的质量,以期达到综合利用循环流化床固硫粉煤灰目标。

不同粉磨制度对粉煤灰粉体流动性的影响

以燃煤电厂固相脱硫粉煤灰(以下简称固硫灰)为研究对象,用球磨工艺和过热蒸汽气流磨对固硫灰进行处理,并对粉体综合参数进行了表征和比较。研究结果表明:不同粉磨工艺对固硫灰粉体的流动性影响很大,随着颗粒变小,粉体的流动性指数和喷流性增大,当粉体过度粉磨后,压实度降低,喷流性指数变大。

氧化钙对金属/粉煤灰基高温定形复合相变材料蓄热性能的影响

以Al-Si合金粉为相变介质,高钙及低钙粉煤灰为基体材料,采用混合烧结法制备金属/陶瓷基高温定形复合相变材料,探讨两种粉煤灰及CaO含量对材料蓄热性能的影响。结果表明,由于高钙粉煤灰中具有助熔作用的CaO含量较高,降低了烧结过程中的熔融温度,使基体中出现大量封闭孔,故高钙粉煤灰复合相变材料具有增重率小、相变潜热高、存在单质Al等特性。低钙粉煤灰中外加CaO后,其增重率降低而相变潜热明显增加。当粉煤灰中CaO总含量控制在10%~15%时,复合相变材料的蓄热性能突出。

Extraction of aluminium as aluminium sulphate from thermal power plant fly ashes

Valuable metal extraction technology from thermal power plant fly ash is limited.In the present study,aluminium is extracted from fly ash as highly pure aluminium sulphate(>99.0%)by leaching with sulphuric acid,followed by pre-concentration and successive crystallization.Two types of fly ashes from different sources,i.e.,Talcher Thermal Power Station(TTPS)and Vedanta Aluminium Company Limited(VAL)were chosen for comparative study on the extraction of aluminium as aluminium sulphate.The product is characterized by powder X-ray diffraction(XRD),Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR)and thermogravimetric analysis(TGA).Purity of aluminium sulphate was also investigated by inductively coupled plasma?optical emission spectrometry(ICP?OES).The extraction efficiency of aluminium depends on the varied solid-to-liquid ratio(fly ash:18mol/L H2SO4,g/mL)and particle size of fly ashes.Physico-chemical analysis indicates that the obtained product is Al2(SO4)3·18H2O,having low iron content(0.08%).

O2/H2O气氛下煤粉燃烧SO2生成特性

为了研究煤粉在O2/H2O气氛下SO2的生成特性,选取3种特定含硫量和Ca/S摩尔比的煤粉,在沉降炉燃烧系统上对其在O2/N2、O2/CO2和O2/H2O 3种不同气氛下SO2生成与煤灰自固硫特性进行研究。结果表明:神华煤SO2排放质量浓度分别为120、125和129 mg/m3、自固硫效率为26%、26.01%和25.29%,霍林河煤为153、145和160 mg/m3以及35.65%、36.18%和35.43%,平顶山煤为1 007、1 071和1 064 mg/m3以及18.54%、19.69%和19.6%,煤燃烧产生的SO2以及煤灰的自固硫特性与燃烧气氛基本无关,与煤中硫的质量分数有关;含硫量越高的煤,SO2排放越多;煤灰的自固硫作用并不随Ca/S摩尔比的增加而增加。