掺烧城市污泥对准东煤成灰特性的影响

发布时间：2020-08-21 15:33

【摘要】：准东煤(ZD)是一种具有高碱金属含量和较低灰熔融温度(AFT)的煤种,燃用准东煤的锅炉会出现严重的沾污结渣现象。城市污泥因巨大的产量和有效利用能力不足使它难被处理,但其具有的富磷特性可解决生物质燃烧时带来的一些问题。因此,若能利用污泥与准东煤掺烧,这将会是联合解决以上问题的一个好方法。为研究添加污泥对准东煤燃烧的影响,首先在实验室搭建的管式炉实验台上进行900℃时不同氧量条件、不同掺比下的掺烧实验。实验使用灰成分分析、热重、灰熔融温度表征、X射线衍射、电感耦合等离子发射光谱等测试方法,分别研究了掺烧灰中的矿物转变情况、灰熔融温度以及固钠率变化情况。结果表明,从掺烧比例来看,掺烧污泥的比例越高,准东煤的灰熔融特性提升越明显,但是变好的趋势变缓。大量的高熔点磷酸盐和碱金属磷酸盐的生成,既有助于灰熔融温度的提升,又抑制了助熔性物质形成,还将更多的碱金属钠固留在了底灰之中。综合考虑掺烧对燃烧稳定性以及灰熔融温度的提升程度的影响,选择在掺比为1:1时掺烧相对有利。氧量改变只对灰中矿物含量产生影响,而不影响其种类。过高或过低的氧量都会对灰熔融性质产生不利影响。因此,选择在20%氧量条件下掺烧更为有利。因为直接掺烧污泥对准东煤灰熔融性的提升效果有限,分析后采用添加A1203、水洗和酸洗三种方法对污泥进行改性,以便进一步提升污泥对准东煤灰熔融性的提升效果。实验对掺烧改性污泥后的灰成分、矿物转变、灰熔融温度和成灰率等方面进行了分析。对比后发现,掺烧低硅铝比污泥方法简单,成灰率适中,保留了污泥原样的富磷特性和对准东煤中钠的固定效果。同时,新掺烧灰中有新的高熔点矿物生成,对准东煤灰熔融温度的提升很有帮助。在当前实验条件下,掺烧比例(低硅铝比污泥/准东煤)为1:1仍是最佳掺烧比例。最终,推荐通过掺烧低硅铝比污泥来改善准东煤的成灰特性。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ534

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本文编号：2799554