中温同时干法钙基脱硫与氨法脱硝的实验研究

为了弄清楚中温条件下同时进行钙基脱硫与氨法脱硝的可行性,该文研究了脱硫脱硝过程中的相互作用。通过固定床实验台在700~850℃研究烟气中NO以及喷入的NH3对CaO固硫反应的影响以及SO2、CO2和H2O存在时固硫产物的脱硝活性。研究结果表明:烟气中的NO对固硫反应无明显影响,NH3仅在700~750℃且有CO2和H2O存在时才会使得CaO固硫反应速率有稍微的降低;SO2使得固硫产物对脱硝反应的催化效果减弱,但这种影响可逆,且H2O会减弱SO2的这种抑制作用。并且固硫产物在SO2,CO2和H2O同时存在时总体仍体现出较明显的脱硝效果。     

低挥发分煤飞灰热处理过程中方石英的形成

为了解低挥发分煤飞灰热处理时方石英的形成机理,使用X射线衍射(XRD)分析方法对一台燃烧低挥发分煤的W型火焰锅炉的现场煤粉、飞灰及飞灰热处理样品的物相组成进行了研究。锅炉空预器飞灰和炉膛飞灰均没有方石英存在,在飞灰950℃热处理时仍未有明显的方石英生成,经1050℃热处理飞灰中开始有方石英生成,并随加热时间的延长而增加。飞灰中可转化为方石英的非晶质SiO2是由煤中的高岭石等粘土矿物分解得到的,即煤中高岭石在煤粉锅炉内短暂加热的过程中只分解生成莫来石和非晶质SiO2,不生成方石英。     

变温工况下甲烷对SNCR脱硝性能的影响

为了解燃煤锅炉变温条件下甲烷对选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction, SNCR)方法脱硝性能的影响,考察了4种化学反应模型的适用性,在此基础上,选择了能较好反映出低温、长停留时间下SNCR效果的AA模型,计算了变温工况下不同甲烷喷入量对NO脱除效率的影响.结果表明,喷入RCH4(CH4与NO的体积分数之比)=0.5～2.0的甲烷可显著降低SNCR过程中NO与NH3发生反应的温度,提高NO脱除效率;考虑到CH4和CO的不完全燃烧, RCH4=0.5是较适宜的甲烷添加比例,过高CH4喷入量将导致CO排放增加,成为限制NO脱除效率的瓶颈.     

氯化锌盐酸联合分离法研究神华煤中矿物质分布

为了理解神华煤的结渣特性,该文联合使用氯化锌比重分离和盐酸化学分离对神华煤进行分离处理,采用低温灰化和配备阵列探测器的X射线衍射分析(XRD)研究了各分煤中的矿物质分布特征.结果表明, 200℃加热处理可使比重分离煤粉附带的氯化锌水合物转化为氧化锌,消除XRD分析时氯化锌水合物对于硅酸盐等矿物的干扰.密度小于1.5 g·cm -3的神华分煤(轻煤)中的主要矿物质是有机钙和内在石英等硅酸盐矿物,它们将会在神华煤结渣初始阶段发挥重要作用.主要以外在矿物存在的方解石将在结渣的发展阶段发挥作用.     

烟气中的CO2对CaO吸附痕量硒元素的影响

在700℃左右的中温范围,CaO能够通过化学吸附作用脱除燃煤烟气中的有毒痕量元素——硒(存在形式为SeO2)。为探索烟气中的CO2对CaO吸附硒能力的影响,利用热重分析仪(TGA)进行吸附反应试验,通过CaO样品质量变化确定反应速率,并利用原子发射光谱(ICP-AES)确定CaO的硒吸附量。试验发现:CaO吸附SeO2的能力大于其吸附CO2的能力,SeO2能够置换被CaO吸附的CO2,进而与CaO结合;当存在高浓度的CO2时,痕量的SeO2气体仍然可以被CaO吸附;在700~760℃范围内,由于CO2竞争作用的影响,CaO的固硒能力降低12%~35%;CO2的竞争影响随温度的升高而减小。     

燃煤电站静电除尘器前后汞的形态分布特性

探讨燃煤电站静电除尘器(ESP)前后汞的形态分布特性.采用美国测量燃煤烟气中汞浓度的标准方法——安大略法,对某220 MW“W”型煤粉锅炉系统中烟气经过ESP前后的汞浓度进行现场测试和分析.给出了烟气中氧化汞、元素汞、颗粒汞的分布,得到了煤粉炉系统的汞平衡.烟气在经过ESP前后,汞的分布形态发生了较大的变化,其中氧化汞的浓度下降,元素汞的浓度上升,ESP对汞的综合脱除效率约为36.28%.试验表明,ESP对汞的吸附和脱除作用除与飞灰中的碳含量和颗粒粒径有关外,还可能与吸附于其表面的其他元素的物理化学特性有关.     

中温条件下粉煤灰对氨气脱硝性能的影响

中温干法烟气脱硫技术中,循环流化床反应器内有很大一部分循环床料为粉煤灰。为研究中温干法在脱硫同时实现脱硝的潜力,该文对700～900℃下,硫化前后的粉煤灰对于NH3的氧化和NO还原的催化效果进行了研究。结果表明:硫化前的粉煤灰由于含有CaO、Fe2O3等物质,具有将NH3氧化成NO的性质;经过硫化后的粉煤灰,由于其表面的CaO被硫化成CaSO4,而具有一定的催化NH3还原NO的效果。这表明粉煤灰的存在对于中温干法联合脱除是有利的。在中温同时脱硫脱硝中,制备脱除剂时应当采用低铁含量的粉煤灰。     

垃圾焚烧中硫化合物对Cd、Pb迁移和转化的影响

采用管式炉和模拟垃圾对垃圾中不同硫化合物对重金属Cd、 Pb迁移分布特性的影响进行了研究,使用ICP-AES(美国EPA消解方法)、 SEM/EDS和XRD分析技术对重金属浓度、灰渣表面形貌及成分和灰渣X射线衍射成分等进行了分析.结果表明: 硫化合物对Cd、 Pb迁移分布特性有着显著影响,它易与Cd形成金属硫化物和硫酸盐,从而使Cd更多地向底渣分布;同时使Pb更易向飞灰分布.另外,随着S和Na2S加入量的增加, Pb在底渣中的分布越来越少;但是随Na2SO4加入量的增加, Pb却会增加.     

含水条件下多组分污染气体的FTIR同时在线测量

为实现燃煤烟气同时脱硫脱硝实验中含水条件下NO、SO2、NH3、NO2和N2O五种污染气体的同时在线测量,建立了FTIR定量分析方法.各组分气体的标定范围涵盖了实验室规模烟气脱硫脱硝实验中所用到的典型浓度.使用一系列已知浓度的混合气体对定量方法的性能进行了验证,并对测量误差进行了讨论.结果表明:选取合适的采样和定量方法参数,可以实现上述5种气体在含水条件下的同时在线高精度测量,在无H2O条件下,单组分测量结果误差为士2%;在5%H2O条件下,NO测量精度仍不降低;在5%H2O和14%CO2共存条件下,NO、SO2和NH3同时测量结果误差分别为±2%、±3%和±3%.     

可变加热速率线网反应器设计及验证

为了研究温度历程对气固反应的影响,根据可调加热速率和恒温温度的反应器的要求,设计了线网反应器的结构和控制电路.通过对所搭建的线网反应器实验台进行温度标定,并且进行实验,得到不同的升温速率和最高恒温温度对于煤热解特性的影响,通过与实验结果进行比较后,验证了反应器的可靠性.线网反应器实现了0~1 000 K/s的可调加热速率,并可在1 000 ℃以下的设定温度保持给定的停留时间,大大强化了对气固反应的研究能力.