污水污泥热解和燃烧特性的实验研究

采用热分析的方法研究了2种污泥的热解和燃烧特性。实验结果表明,热解和燃烧都可以划分为3个阶段。第1阶段是水分析出阶段。第2个阶段是污泥失重的主要阶段,燃烧失重是由于有机物的分解燃烧和固定碳的燃烧引起,热解失重是由于有机物的分解引起。第3阶段中,燃烧过程失重主要是无机物引起,热解过程失重是由于无机物和残余有机物引起。在燃烧和热解主要阶段(第2阶段)内,污泥燃烧的反应速率总体上大于热解的反应速率。污泥热解和燃烧在第2和第3阶段是放热过程。

PFBC中试电站煤添加和灰排放技术

由于增压流化床燃烧 (PFBC)技术的自身特点 ,使得气力输送技术成为增压流化床燃烧技术连续稳定供料和排料的有效手段。作者考察了锅炉压力为 0 6MPa下 ,气力输煤系统喷射器 (无扩散管 )气体喷嘴的位置和固气比对输送稳定性的影响 ,以及在锅炉压力为 0 6MPa下连续气力输灰特性。试验研究发现 :输煤系统中 ,物料质量流率与喷射器的几何参数关系非常密切。输灰系统在较高的固气比 (μ≥3)

痕量元素在煤粉炉中排放特性的研究

该文分析了Cr、Pb、Mn、As、Se、Hg、Cd、Zn 8种痕量元素在煤粉炉中的排放特性,得出表征痕量元素排放特性的6种数值。并根据这些数值,将元素分成3类:第1类元素:Hg;第2类元素;Pb、Zn和Cd;第3类元素:Mn;Se介于第1类元素和第2类元素之间,Cr同时具有第1类和第3类元素性质。研究还发现:除Mn外,其它元素在飞灰中的富集程度随粒径减小而增加;Cr、 Cd、Zn在飞灰中的相对富集程度与各自熔点成反比;Pb对烟气中活性原子Cl的亲和力大于Cd;飞灰对各痕量元素吸附机理不同;痕量元素主要分布于电除尘器飞灰和气相中;烟气中Mn和Cr含量均超过我国和欧盟关于垃圾焚烧控制标准。

煤气化过程中痕量元素迁移规律与气化温度的关系

在一台常压流化床气化炉上,维持流化风量7Nm3/h、蒸汽量1.32kg/h、给煤量3.17kg/h、静止床层高度400mm等气化参数不变,详细研究了痕量元素迁移规律与气化温度之间的关系。结果表明:气化温度对痕量元素迁移规律的影响比较复杂,并非气化温度的升高都能促进所有痕量元素挥发,元素及其化合物的熔、沸点对元素挥发影响很大,但不是唯一决定因素。痕量元素在高、低温焦中受气化温度影响变化趋势相同,即随着气化温度的升高,As、Cd、Co、Cr、Cu、Mg、Ni、Pb、Se的相对富集系数增加,Zn的相对富集系数减小,Mn、Hg、V、Sr的相对富集系数变化很小。相对于高温焦,低温焦中As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Pb、Se、Zn具有较高的相对富集系数。底渣中大部分痕量元素(As、Cd、Co、Cu、Mg、Ni、Pb、Se)的相对富集系数随着气化温度的升高而减小。

固体添加剂对煤气化过程中痕量元素的控制研究

基于改进的地球化学富集因子 (MGEF) ,采用氢化物发生器和原子荧光光谱法联用 (HG AFS)和电感耦合等离子发射光谱法 (ICP AES)测定了原煤和气化产生的灰焦中As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Hg、Pb、V、Se、Sr、Zn 12种痕量元素含量 ,研究了石灰石、白云石、碳酸钠 3种固体添加剂对痕量元素的控制规律 ,发现不同添加剂对痕量元素具有不同的抑制效果 .向煤中添加石灰石和白云石后 ,几乎所有痕量元素在灰焦中的MGEF都增加 .石灰石分解形成的CaO对As、Co、Cr、Se、Zn的吸附既有物理吸附 ,也有化学吸附 ;对Cd、Cu、Hg、Pb、V、Sr的吸附主要是物理吸附 ,并且CaO对Cd、Cu、V的吸附能力大于Hg、Pb、Sr.白云石对As、Co、Cr、Hg、Pb、V、Zn的抑制效果比石灰石好 ,但对Cu、Se、Sr抑制效果不及石灰石 .向煤中添加碳酸钠后 ,灰焦中As、Cd、Cr、Pb、Se的MGEF减少 ,Zn的MGEF增加 ,Co、Cu、Hg、V。

循环流化床部分煤气化试验研究

以空气和水蒸气为气化剂 ,在小型循环流化床上对 3种不同煤种进行了部分煤气化试验研究。结果表明 ,气化过程产生的焦油很少 ,随着空煤比的增加 ,煤气中氢、一氧化碳、甲烷的含量呈减少趋势 ;汽煤比的增加能加大煤气中氢、一氧化碳的含量 ;气化温度是影响煤气成分的主要因素 ,床层高度和煤种对煤气成分也有影响 ,钙、钠、钾等碱土金属化合物对煤气化具有催化作用。

城市生活垃圾(MSW)与煤混烧过程中气体污染物的排放

作者在 0 2MW循环流化床上进行了城市生活垃圾与煤混烧实验。在线测量了NOx、NO、N2 O、SO2 、HCl和Cl2排放浓度 ,探讨了城市生活垃圾与煤掺烧比 (R)和温度对气体污染物排放的影响。实验结果显示 ,在混烧过程中 ,随垃圾加入量的增加 ,NOx、NO、N2 O和SO2 排放量减少 ,Cl2 排放浓度增加。当掺烧比R不变 ,温度增加时 ,NOx、NO排放量增加 ,N2 O排放减少 ,SO2 、HCl和Cl2 排放浓度基本不变 。

煤粉炉中痕量元素迁移影响因素的研究

采用Z - 82 0 0型原子吸收分光光度计和VF - 32 0型X射线荧光光谱仪 ,定量测定了 1台 2 2 0t/h煤粉炉中原煤、底渣、飞灰中 8种痕量元素的含量。基于改进的Meij相对富集系数 ,从底渣和飞灰两个方面 ,系统分析了温度、含氧量、飞灰粒径、痕量元素自身性质以及煤种特性对迁移规律的影响。研究结果表明 :炉膛温度升高能加快部分痕量元素的挥发 ;Cr和Mn在飞灰、底渣中含量相当 ,但两者相对富集系数明显不同 ;含氧量低并非促进所有痕量元素挥发 ;Pb、Cd、Zn、Cr在底渣和飞灰中含量并不一定都与各自的沸点成单一的关系 ;飞灰粒径越小 ,痕量元素富集系数越大 ,各痕量元素随飞灰粒径减小的变化趋势并不相同等。

温度和固相粒径与浓度对水煤浆管内流动壁面滑移的影响

通过改变管径、温度、煤粉粒度和浓度,在中试规模的输送装置上研究水煤浆直管内的滑移流动规律,联合采用Mooney滑移修正方法和Tikhonov正则化方法确定浆体壁面滑移特性。结果表明,随温度和固相粒径的增大,临界剪切应力降低,壁面滑移速度显著增加;浓度越高,临界剪切应力及产生相同滑移速度所需的壁面剪切应力越大,温度升高对临界剪切应力和屈服应力的降低越显著;低壁面剪切应力下的滑移贡献率主要取决于临界剪切应力及屈服应力的相对大小,高壁面应力下主要取决于壁面滑移速度和浆体真实流变特性。

部分痕量元素在煤粉炉中赋存特性

定量测定了1台220t/h煤粉炉进口煤样、底渣、飞灰中Mn、Cr、Pb、As、Se、Zn、Cd、Hg8种痕量元素的含量,分析了飞灰粒径、炉膛温度、含氧量以及痕量元素自身性质对痕量元素赋存、挥发特性的影响.根据痕量元素的赋存、挥发特性,将元素分成3类:第一类元素为Hg;第二类元素为Pb、Zn和Cd;第三类元素为Mn.Se介于第一类元素和第二类元素之间;Cr同时表现出第一类和第三类元素性质.研究发现,除Mn外,其它元素在飞灰中的富集程度随飞灰粒径的减小而增加;飞灰对各痕量元素吸附机理不同;炉膛温度升高能促进部分痕量元素的挥发;除Mn和Cr外,其它元素在飞灰中相对富集系数大于底渣;含氧量低并非促进所有痕量元素挥发;痕量元素分类应视具体情况而定.

压力下水煤浆流变特性的测量

水煤浆是一种高浓度、高粘性、不透明的固液分散悬浮体系,表现出非牛顿流体的特性,其流变特性十分复杂,迄今为止难以给出理论上的流变模型表达式．水煤浆流变特性是研究水煤浆的稳定性、输送的可泵性、流动的阻力特性和雾化特性的前提和基础．详细介绍了确定压力下水煤浆流变特性的两种试验方法:管流法和旋转粘度计法．并对水煤浆输送中产生的滑移现象进行了较深入的分析和讨论,讨论了滑移产生的原因及修正方法．

水煤浆流经渐缩管段的局部阻力特性

在中试试验台上研究了水煤浆流经渐缩管的局部阻力特性,分析了滑移产生的机理,采用一种新的滑移修正方法确定了水煤浆的真实流变模型,同时获得了水煤浆流经渐缩管时局部能量损失的计算方法.运用非均相流模型和量纲理论,提出了水煤浆流经渐缩管段时局部阻力系数的准则式,发现随着广义雷诺数的增加,渐缩管局部能量损失系数先下降然后逐渐趋于稳定,同时根据试验结果获得了计算局部能量损失系数的经验公式.

流化床部分煤气化影响因素研究

在流化床部分气化炉上系统研究了流化风量、给煤量、水蒸气量、床层温度、静止床层高度、煤种、催化剂等因素对煤气成分和热值的影响,研究结果表明:流化风量、给煤量、水蒸气量、静止床层高度对煤气成分的影响较为复杂,4者都存在最佳范围;床层温度是影响煤气成分的主要因素,煤气热值与温度成正比;增加床层高度,有利于H2、CO生成和CH4分解;烟煤的煤气中含有的可燃成分(H2、CO、CH4)含量比无烟煤高,优质烟煤比劣质烟煤更适合于气化;Ca、Na、K等碱土金属化合物对煤气化具有催化作用,且Na2CO3和K2CO3的催化能力比CaO强。

高浓度水煤浆的流变特性和流动规律研究进展

综述了高浓度水煤浆的流变特性、流动特性、阻力特性和均质稳定输送等方面实验和理论研究的国内外最新进展。深入讨论和分析了水煤浆的流变学属性及影响因素,探讨了浆态非牛顿流体流变特性的理论和实验分析方法中涉及的某些不确定性问题和解决方案,阐述了水煤浆管内输送的滑移机理及其对流动的影响。结合非牛顿流体力学、液固两相流、数值模拟和分析以及模化实验等先进的研究手段,提出了高压、高浓度水煤浆在流变特性、流动特性、阻力特性和均配规律等方面进一步深化研究的设想和思路。

污水污泥着火和燃烧特性研究

采用热分析的方法对4个污水处理厂的污泥在空气气氛下的着火燃烧过程及其动力学特性进行了研究,分析了污泥着火机理,确定了污泥的着火温度和综合燃烧特性指数,提出污泥在空气气氛下的燃烧分3个阶段,第1阶段是水分析出阶段;第2阶段是有机物的分解燃烧和固定碳燃烧阶段,这一阶段是污泥燃烧的主要失重阶段;第3阶段是无机物的分解阶段。其中第1个阶段是吸热过程,第2阶段是放热过程。采用双组分分阶段一级反应模型求出了4个污泥样品的表观活化能和指前因子,给出了样品热解的动力学方程,通过理论计算,双组分分阶段一级反应模型的理论数据与实验数据吻合良好。

空煤比对煤气化过程中痕量元素迁移规律的影响

采用氢化物发生器和原子荧光光谱法联用 (HG AFS)和电感耦合等离子发射光谱法 (ICP AES) ,测定了常压流化床煤气化产物中As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Mg、Ni、Hg、Pb、V、Se、Sr、Zn 1 4种痕量元素含量 ,分析了空煤比对痕量元素在气化产物中迁移规律的影响。结果表明 :在旋风高温焦中 ,Cd、Ni富集 ,As、Co、Cu、V、Se、Hg耗散 ;空煤比对Mn、Sr、Hg、Se、As影响不大 ;随着空煤比增加 ,Pb、Zn、Cu、Co、Ni的相对富集系数 (REs)略微增加 ,Cd、Mg的REs减少 ;V、Cr在低空煤比条件下有较高的REs。在布袋低温焦中 ,Cd、As、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn富集 ,Co、V、Se、Hg耗散 ;随着空煤比增加 ,Pb、Cu、Ni的REs增加 ;Cd、As、Cr、Se的REs减少。底渣中的Mn和Sr相对于高、低温焦而言有轻微的富集。随着空煤比增加 ,Cu、Zn在煤气中含量增加 ,Cr、Co、As、Hg在煤气中含量减小。

钙基脱硫剂孔隙分形特性的实验研究

分形维数是描述分形结构特性的一个重要参数 ,其反映了结构的规则程度。通过实验的方法 ,研究钙基脱硫剂在不同温度、气氛及烧结时间等煅烧条件下 ,对孔结构分形维数的影响 ,以及分形特性对脱硫剂的硫化能力的影响。结果表明煅烧温度对CaO孔结构的分形维数影响较小 ;CaO孔隙的分形维数随着煅烧气氛中的CO2 浓度的增加而减小 ,随着烧结时间的延长而减小 ;

煤粉炉烟气中汞浓度测试和分布(英文)

参照美国标准实验方法(ASTM)中关于汞的OHM等速取样和化学分析法,结合汞的SCEM在线测量技术,利用一多功能流动实验室,对一满负荷运行的100MW煤粉锅炉尾部烟气系统进行了单质汞、氧化态汞和颗粒态汞的现场测试和分析.得到了空气预热器、静电除尘器前后烟气中气态、固态和烟气中总汞的浓度及其分布.结果表明烟气中气态总汞的浓度随温度的降低发生着氧化态汞向颗粒汞的转化.在ESP之后的清洁烟气中,OHM和SCEM方法的测试结果吻合较好;在含颗粒浓度较高的烟气中,2种方法存在较大的偏差,原因在于OHM取样过滤器中形成一定厚度的飞灰.该飞灰颗粒对烟气中气态汞有吸附作用并形成颗粒汞.

烟煤与石油焦混烧时静电除尘器运行条件的变化

通过B&W410t/h和HG220t/h煤粉锅炉掺烧石油焦的试验研究,介绍了因掺烧所引起的烟气排放量、含尘浓度、化学成份等烟气特性方面以及粉尘颗粒组成、成份和导电性能等粉尘特性方面的变化,并分析了它对静电除尘器的运行条件所造成的影响.

煤气化过程中微量元素挥发动力学

煤气化过程中,与矿物质有关的微量元素挥发时包含3个连续步骤:微量元素在熔化的矿物质内部质量扩散;微量元素在矿物质熔化表面挥发,以及逆反应凝聚过程;气态微量元素在灰尘中扩散.不同微量元素的挥发过程由上述3个不同步骤控制.数学模型计算结果表明,饱和蒸气压力较小的元素(如Co、Cr、Cu、Mn、Ni、V、Sr、Mg和Pb等)挥发速率常数主要由熔融矿物质表面微量元素挥发和熔融矿物质内微量元素质量扩散共同控制;饱和蒸气压力较大的元素(如As、Cd、Hg、Se、Zn等)挥发速率常数由熔融矿物质内微量元素质量扩散所控制;气化温度对微量元素挥发速率影响很大;所有微量元素挥发速率常数随着气化温度的增加而增加;元素的饱和蒸气压力越大,气化温度对其挥发速率影响也越明显.