系列富硅铝矿石水热晶化法合成纳米莫来石复相粉体的研究

分别以粉煤灰、煤矸石、红柱石千枚岩、油页岩渣等富硅铝矿石为原料,经过除杂、煅烧活化后,利用水热晶化法制备出纳米莫来石复相粉体。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线荧光光谱分析(EDX)和选区电子衍射(SAED)等手段研究了复相粉体的物相组成与显微结构,并用魔角旋转核磁(MAS^NMR)分析水热晶化反应机理。结果表明:经过一定温度煅烧活化后,当NaOH溶液浓度为2~3 mol/L、搅拌温度80~90℃、恒温3 h、液固比为10 mL/g时,上述四种原料均可制得以莫来石为主晶相的纳米复相粉体,其中以煤矸石、红柱石千枚岩、油页岩渣为原料制备的晶体均为结晶良好的柱状晶,平均长度分别为50、300和150 nm,平均长径比分别为4、3.5和3.75;以粉煤灰为原料制备的晶体主要呈现棒状、针状和纤维状,其棒状晶长度约30~80 nm、直径约4.5~30 nm。

燃用约旦油页岩循环流化床锅炉结渣沾污分析

约旦Attarat电站277 MW机组是世界上容量最大的纯燃油页岩循环流化床机组,为探究其运行过程中床层结渣、受热面积灰原因,通过试验明确床层结渣原因,并通过Factsage计算进一步验证;根据现场实际情况,分析了受热面积灰原因。结果表明:油页岩入炉粒度偏大或布风板流化不良,导致局部温度过高引起床层结渣,局部最高温度可达1150℃,此时液相质量占整个体系质量22%。此外,油页岩灰分高,锅炉飞灰在流经尾部对流受热面时,在热泳和惯性碰撞的共同作用导致受热面积灰严重。通过改善油页岩入炉粒径、更换合理结构的布风板、及时调整一次风量等措施可有效缓减结渣问题。通过更换效率更高的吹灰器、使用除灰剂等手段可有效解决锅炉受热面沾污问题。

准东煤掺烧油页岩试验研究

准东煤由于其高碱金属含量、高水分、易结焦等特性极大地限制了该煤种在电厂的使用,煤灰成分中高碱金属含量是造成锅炉结渣、沾污的最主要原因。油页岩由于硅、铝含量较高,其熔融特性温度较高。本文通过对准东煤、油页岩及其混煤的煤质特性、灰成分以及灰熔融特性进行试验分析,比较不同掺配比例混合燃料的沾污特性;并采用热重分析方法对其混合燃烧特性TG/DTG曲线对比分析,确定两者的最佳配比。然后结合现场掺烧试验,验证锅炉对掺配煤种的适应性。试验结果表明,利用油页岩中的高硅、铝成分可以提高准东煤的灰熔点,试验证实在准东煤中掺配15%的油页岩可以很好地解决锅炉结焦问题,从而为准东煤作为电厂的动力用煤开辟了新的应用前景。

某油页岩电站CFB锅炉流渣原因分析及应对措施

某2×235 MW油页岩电站项目锅炉采用燃烧油页岩的循环流化床锅炉(CFB锅炉),油页岩中灰分占比达到60%以上,要求锅炉排渣系统能够稳定高效地运行。从冷渣器的结构和锅炉运行的角度,针对滚筒冷渣器流渣原因进行研究分析,总结流渣规律并确定流渣原因,最终对滚筒冷渣器的结构设计和运行逻辑等方面提出优化方案,并在入炉燃料粒径控制、锅炉运行方式等方面提出抑制冷渣器流渣的应对措施。通过采用一系列应对措施,滚筒冷渣器的流渣现象得到抑制;锅炉负荷调整过程中,滚筒冷渣器运行较为稳定。

油页岩循环流化床锅炉底渣和飞灰中重金属元素浸出毒性研究

为了研究我国桦甸油页岩65 t/h循环流化床锅炉的底渣和飞灰中重金属元素Cr、Cu、Pb和Zn的赋存状态及不同酸度条件下的浸出特性,分别进行了逐级提取实验和分批浸出的淋滤实验。逐级提取实验结果表明,这4种元素在底渣和飞灰中具有基本相当的赋存状态。硫化物结合态和稳定的残渣态是各元素的主要赋存状态,元素的潜在浸出能力大小表现为:Pb>Cr>Cu>Zn,飞灰中各元素的潜在浸出能力大于底渣中的。浸出实验结果表明,元素的赋存状态决定了其浸提能力,浸提液的pH值对各元素浸出能力的影响不尽相同,各元素的浸出能力随浸提时间的延长都会趋于平衡,Cr和Pb的浸出浓度都高于地表水和饮用水的国家标准。

混烧石油焦油页岩循环流化床灰渣特性的试验研究

在1 MW流化床(CFB)燃烧试验台试烧5种不同掺烧比例的石油焦和油页岩混合燃料。对燃烧产生的灰渣特性进行了分析研究。分析结果表明,石油焦和油页岩混合燃料试烧后形成的底渣和飞灰粒度与常规煤种相比趋于偏细;而且,随着混合燃料中油页岩掺烧比例的升高,对灰渣份额、燃烧效率、飞灰比电阻值、飞灰磨损特性等都有明显的影响。在钙硫比为0和2.4时,随着油页岩掺烧比例由2∶8升高6∶4,飞灰份额均明显增加,灰渣排放总量也同时提高,试验所得燃烧效率均逐渐降低。在钙硫比为2.4时,当油页岩的掺混比例由3∶7提高至5∶5,飞灰的比电阻值由1.15×1012Ω.cm升高至1.40×1012Ω.cm。飞灰磨损特性指数Hm由10.27%升高21.34%。试验结果对实炉试烧混合燃料以及采用相近燃料的CFB锅炉的设计、运行有一定的参考意义。