Complex Processing of Pulverized Fly Ash by Dry Separation Methods

Pulverized fly ash (PFA) is produced about 500 billions tons every year in the world in a result of coals combustion. Most of the fly ash collected in power plants is disposed by deposition in landfills, situated as a rule near big cities with well developed infrastructure and high cost of land. Moreover, the pollution of environmental by fine solid wastes is inevitable and takes place in area of residing of a basic part of the population. The only solution is a complex processing of fine wastes with a production of value added materials. New conception of complex processing of PFA is proposed on the base of facilities of Electro-mass-classifier (EMC) and other techniques. The characterization of separated fractions was carried out by SEM and optic microscopy, XRD, laser diffraction, M?ssbauer spectroscopy and other methods. A fine fraction of glass microspheres presents the main interest as filler in various materials.

基于黑曲霉固态发酵的绿豆皮降解及理化特性提升机理

实验研究了黑曲霉固态发酵对绿豆皮特性的影响,并对降解机理进行探究,结果表明黑曲霉固态发酵能有效提升绿豆皮制粉特性和理化特性,所得绿豆皮粉体积平均径减小8.53倍,比表面积增大32.46倍。阳离子交换能力、胆酸钠吸附能力及葡萄糖吸附能力均有明显提升,依次提升1.11、1.18倍和1.17倍。黑曲霉对绿豆皮的降解,先降解木质素与半纤维素,再降解纤维素。主要通过破坏纤维素、半纤维素及木质素的化学键,降解长链结构为短链结构,破坏结晶区结构,降低相对结晶度,进而破坏绿豆皮结构,使其变得疏松多孔,让绿豆皮易被粉碎为粒径更小、比表面积更大的粉体,具有更好的物质交换效率,提升绿豆皮的理化特性。

添加高铝粉煤灰对废窑具制备耐高温材料性能的影响

为实现废窑具的高值材料化利用,以废窑具为主要原料,黏土和高铝粉煤灰为添加剂,采用干压成型法制备出坯体,分别在1100℃、1150℃、1200℃、1250℃下热处理保温3 h,制备出废窑具基耐高温材料。研究了高铝粉煤灰添加量对废窑具基耐高温材料的物相组成、显微形貌、物理性能和常温力学性能的影响,同时还研究了以不同结合剂制备的废窑具基耐高温材料的性能。结果表明:废窑具基耐高温材料的最佳工艺条件为热处理温度1250℃,高铝粉煤灰添加量为30%,所得试样的常温抗折强度为18.1 MPa,常温抗压强度为57.7 MPa;结合剂的种类对试样的常温力学性能也有一定影响。

中速磨煤机气固两相流动特性研究进展

对中速磨煤机气固两相流动特性研究进展进行总结,进而指出已有研究存在采用数值模拟方法时对磨煤机内部流域的建模简化过多的问题。为考量流域简化带来的数值模拟误差,针对磨煤机内部完整流域以及磨煤机上部与下部流域分别开展气固两相流动数值模拟,并对模拟结果进行对比分析。结果表明,仅考虑磨煤机上部区域得到的气固两相流动特性存在较大的误差;仅考虑磨煤机下部区域,折向装置以下的气相场结果较为准确,颗粒轨迹更为分散。因此,在数值模拟研究中,特别是针对分离器流场及分离特性开展研究时,应尽可能考虑磨煤机内部完整流域,以提高模拟预测的可靠性。

高固气比状态下的粉煤气力输送

在自建的气力输送系统上，进行了高固气比状态下粉煤气力输送研究．分别在内径为15、20、32mm的管道中进行了输送实验，考察了操作参数对粉煤质量流量、固气比、表观气速等气力输送特征参数的影响．结果表明，输送固气比达到200～580kg·kg^-1；随气体流量增加，粉煤的质量流量增大，而固气比降低；与输送压力的影响相比，管径对粉煤质量流量的影响程度更为显著；给出了基于本系统描述各参数之间相互关系的经验方程，表明较小的气量和较大的输送管径更有利于实现高固气比状态下的粉煤气力输送．

电容式气固两相流浓度测量系统

本文介绍一种电容式气固两相流浓度测量系统,给出了具体的测量电极和测量电路。并采用所设计的电容式浓度测量系统在自行搭建的气力输粉系统上以面粉为媒质、在水平管道上对稀相气固两相流浓度进行了在线测量,获得了5×10-5%体积百分比的面粉浓度分辨率。应用该系统对锅炉气力输粉管道中的气固两相流浓度进行实时在线检测与控制,对确保燃烧过程稳定,节能降耗和减少污染排放具有重大意义。

基于超声波方法的管内气固两相流浓度测量技术

对一种基于超声波被动接收原理的管内气固两相流浓度测量方法进行了研究。在煤粉的弯头外侧装设超声波接收器,通过接收气固两相流内固体颗粒撞击弯头管壁产生的超声波信号,经过增益器将信号传送到计算机,计算机对超声波信号处理后,根据不同固体浓度下信号特征的变化获得管内气固两相流的浓度。试验结果表明,该方法可实现气固两相流中固体浓度的连续在线测量,采用方均根电压作为超声信号的分析具有最佳的分辨率。

水平直圆环管内惯性煤粉浓淡分离器气固两相流阻力特性研究

采用多元回归 ,获得各种条件下流动阻力系数的计算公式 ,对水平直圆环管内惯性煤粉浓淡分离装置的气相及气固两相的流动阻力特性进行了详细的研究 ,结果表明 ,水平直圆环管内实现内浓外淡的分离装置的阻力除与Re有关外 ,主要与浓缩环、速度平衡件的高度 (节流比 )等因素有关。试验结果对燃烧器的设计与应用有重要指导意义。

百叶窗煤粉浓缩器内流场的数值模拟研究

利用κ－ε双方程模型对百叶窗煤粉浓缩器内流场进行了数值模拟，与试验对比吻合。并从其流场分布特点的角度分析了叶片间距、遮盖度对气流流动及气固分离的影响。指出，叶片间距对气流分配影响不显著，遮盖度的增加能明显使气流折向更急剧，从而增强浓缩效果。

文丘里浓淡煤粉燃烧器的分离特性和阻力特性研究

通过对不同结构尺寸的文丘里管内气固两相流动的数值模拟,研究文丘里浓淡煤粉燃烧器的分离特性和阻力特性与文丘里管结构尺寸的关系,为设计和应用新型的浓淡煤粉燃烧器提供理论依据。该浓淡煤粉燃烧器将在防止燃烧器区域结渣,降低氮氧化物(NOx)排放和改善劣质煤着火特性方面发挥作用。

电厂送粉系统煤粉浓度和速度的在线测量技术研究

锅炉燃烧过程中,准确测量各风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全、经济运行非常重要。采用电容层析成像技术(ECT),对常温下稀疏气力输送的固体浓度及速度进行了测试研究。为克服电容传感器敏感场的不均匀性对成像造成的影响,实验系统中装置了一旋风分离装置,通过旋风分离作用将固体颗粒主要集中在壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上。利用单层8电极电容传感器通过预迭代的图像重建算法获得浓度分布。通过分析旋风分离装置内上下游流动的概率和频谱特性,验证了其流动满足电容相关测试要求,通过测量上下两层电极电容相关信号获得轴向速度,切向速度由同一层传感器相邻电极对的电容相关信号获得。通过对管道截面体积分数、轴向速度及切向速度的测量与比较分析,证明该方法可获得可靠的测量结果。

稀相气固流化床分选电厂磨煤机返料的研究

通过分析磨机返料的粒度和密度分布,将物料分为0.500～0.125 mm和<0.500 mm两组,并分别对其进行稀相气固流化床分选实验。结果表明,两组物料的起始流化速度均为0.41 cm/s,物料中的黄铁矿和铝硅酸盐等矿物质得到了去除,0.500～0.125 mm和<0.500 mm两组物料轻产物和重产物灰分分别为38.90%,77.58%和44.64%,74.55%,硫分分别为1.09%,6.97%和1.62%,6.99%,可燃体回收率分别为94.11%和91.16%。其中,<0.500 mm物料流化床层更连续、稳定。扫描电镜(SEM)背散射图像与能谱仪(EDX)测试验证了分选的有效性。

电容层析成像技术测量煤粉输送浓度的研究

采用电容层析成像技术，对常温下稀疏气力输送的煤粉浓度进行了测试研究。为了利用电容传感器敏感场的分布特性，实验系统中设置了一旋风分离装置，通过旋风分离作用将煤粉颗粒集中在壁面区域，传感器电极布置在分离器直管上。改变螺杆给粉速度以及风量可改变煤粉输送浓度，通过对管道截面体积浓度、波动特性以及体积浓度平均测量结果的对比分析，表明利用该方法测量煤粉输送浓度结果准确、可靠。

工业级竖直上升管内煤粉密相气力输送研究

在自主搭建的工业级管径(内径50 mm)的气力输送实验平台上,开展煤粉密相气力输送实验,同时借助计算颗粒流体动力学(CPFD)的数值模拟方法,研究不同表观气速下竖直上升管道内煤粉的输送特性和流型特征。随着表观气速的增加,电容层析成像技术(ECT)和CPFD数值模拟都表明,竖直上升管内的煤粉气固两相流依次呈现满管流、环状流和悬浮流的输送流型。相应地,单位管长压降呈先减小后增大的趋势。研究发现:气固流动的颗粒速度、浓度和管道压降等实验测试结果和模拟预测结果吻合良好,表明CPFD的数值模拟方法既能正确预测流型发展趋势,又能定量获得压力、速度、浓度等输送特征参数。

可调浓度煤粉浓淡燃烧器的数值模拟

采用包括脉动频谱随机轨道模型等气固多相流模型 ,对新型撞击式可调浓度煤粉浓淡燃烧器内部的气固多相流动进行了数值模拟。研究来流速度、撞击块高度、隔板位置等因素对气相速度场、隔板两侧配风均匀性、颗粒浓度、浓淡分离比的影响 ,并和仪器模化实验进行对比 ,计算结果和实验吻合较好。通过分析浓淡分离过程中若干问题的机理 ,得到了具有工程应用价值的结论。

浓淡煤粉燃烧器双通道速度差对NOx排放的影响

对350 MW电站四角切圆煤粉锅炉燃烧过程和煤粉燃烧器气固两相流的数值计算表明,常规浓淡煤粉燃烧器的双通道速度差为6～9 m·s^(-1),因此,提出了等速型浓淡煤粉燃烧器的概念.等速型浓淡煤粉燃烧器比常规直流煤粉燃烧器可减少21.8%的NO_x排放,比常规浓淡煤粉燃烧器也可降低11.3%的NO_x排放.

未燃煤粉对炉渣粘度的影响

在实验室条件下研究了高炉大喷煤中未燃煤粉对炉渣粘度等性能的影响。研究表明,未燃煤粉作为熔体中的悬浮固体质点使炉渣粘度大大增加,因此高炉要实现大喷煤操作必须提高煤粉燃烧率。

中心扩口对径向浓淡旋流煤粉燃烧器出口气固流动特性的影响

在不同中心扩口角度的情况下 ,通过对径向浓淡旋流煤粉燃烧器的冷态PDA试验 ,研究了燃烧器出口速度、粒径及浓度分布 ,得出了中心扩口角度对燃烧器出口区域气固流动特性的影响规律 ,并分析了中心扩口对燃烧器性能的影响 。

粉煤灰固体酸催化合成草酸二乙酯的研究

以粉煤灰、活化剂、硫酸为原料经活化、陈化、浸泡、焙烧等制得了固体酸催化剂 ,并应用于草酸二乙酯的合成取得了良好的催化效果。实验结果表明 :当硫酸浸泡时间为 2 4h ,焙烧温度为 5 5 0℃ ,催化剂用量为草酸投料量的 5 %时 ,酯产率可达 81.85 %。讨论了催化剂的制备工艺不同对合成草酸二乙酯的影响因素以及催化剂的再生与重复使用情况。

煤粉高压超浓相气力输送的实验研究

煤粉的高压超浓相气力输送是大规模煤气化技术的关键技术之一。在输送压力可达4MPa、管路固气比可达660 kg/m3的气力输送实验台上进行实验,考察不同的输送压力、输送差压、流化风量、充压风量、补充风量、煤粉含水率等条件对煤粉质量流量、固气比、表观气速等输送特性参数的影响。结果表明:采用较高的输送压力、较大的差压、合理的风量与含水率较低的煤粉更有利于实现高压超浓相的气力输送。