高碱煤/气化飞灰燃烧过程中碱金属的迁移转化与NO x 排放特性
发布时间：2021-01-23 11:36
高碱准东煤反应活性好、储量大,预计储量达3900亿吨,但灰中Na2O含量高,直接燃烧时锅炉结渣沾污严重。此外,当前国家重点地区NOx排放值限定在50 mg/m3以内,但高碱准东煤燃烧NOx排放特性尚不明确。循环流化床锅炉燃烧温度低、污染物排放浓度低,在准东煤的清洁高效利用方面有很好的应用前景。以循环流化床锅炉为基础的梯级利用技术为高碱准东煤的清洁高效利用提供了新的可能:即先通过气化工艺将高碱准东煤中绝大部分碱金属以气态的形式析出,再通过物理的方式将煤气中的碱金属去除,最后将净化煤气作为工业原料利用,产生的气化飞灰作为燃料在循环流化床锅炉中燃烧利用。高碱准东煤循环流化床气化飞灰具有低挥发分、高灰分、粒径小等特点,钠含量高达1.0～4.0%,且钠的形态及含量与准东煤中钠有明显差异,高碱准东煤气化飞灰在循环流化床锅炉中再燃烧过程中会产生新的积灰沾污问题。针对高碱准东煤和气化飞灰流态化燃烧过程中的碱金属迁移转化所引起的积灰沾污问题和高碱准东煤流态化燃烧过程中的NOx排放问题,借助管式炉、恒温水浴等装置对高碱准东煤和气化飞灰燃烧过程中碱金属的迁移转化特性、脱除与回收特性及碱金属对NOx排放特性的...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)北京市
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．４沾污机理示意图［４７］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｔ４７］??
的３５０?ＭＷ锅炉不同位置处的沉积灰进行取样并利用ＸＲＦ对样品进行分果表明，从水冷壁的底部到顶部结渣逐渐恶化，过热器上的渣块具有明显现象（图１．５［４９０，而水平烟道的沉积物主要是由于固化颗粒附着形成的。泳力凝聚的ＣａＳ０４是第１层积灰的主要化合物；第２层主要是高钠含量颗粒附着在表面并形成粘性表层捕获其它粒子；熔融表面捕获的Ｆｅ组降低了渣块的熔点，加重了沉积灰的熔融，从而形成表面３。Ｗａｎｇ等［％准东煤的３３０?ＭＷ锅炉不同受热面的积灰进行了分析并在滴管炉上研剂对灰沉积的影响实验，结果表明沉积灰主要分为硅酸盐类和硫酸盐类，是造成准东煤燃烧灰沉积的关键矿物，过热器的沉积灰存在分层现象，形成机制受烟温和壁温的共同作用。白杨等［５１］对新疆１５０?ｔ／ｈ全烧准东行了实炉测试，发现炉膛水冷壁、过热器、低温受热面存在严重的结渣题，主要因挥发到烟气中的钠的氯化物、氧化物等冷凝在高温管壁，并的Ｓ０２、Ｆｅ２０３等反应生成硫酸盐并沉积。陈衡等［５２］对新疆米东热电厂烧准东煤而结渣的循环流化床锅炉受热面的渣样进行了取样和分析，发焦块较少，但尾部烟道积灰严重，分离器出口水平烟道有渣层覆盖，高受热面结渣严重，受热面积灰中形成的Ｎａ２Ｓ〇４－ＣａＳ〇４低熔点复合盐是形沾污和结渣的主要因素。??
的３５０?ＭＷ锅炉不同位置处的沉积灰进行取样并利用ＸＲＦ对样品进行分析，结??果表明，从水冷壁的底部到顶部结渣逐渐恶化，过热器上的渣块具有明显的分层??现象（图１．５［４９０，而水平烟道的沉积物主要是由于固化颗粒附着形成的。通过热??泳力凝聚的ＣａＳ０４是第１层积灰的主要化合物；第２层主要是高钠含量的熔融??颗粒附着在表面并形成粘性表层捕获其它粒子；熔融表面捕获的Ｆｅ组分进一步??降低了渣块的熔点，加重了沉积灰的熔融，从而形成表面３。Ｗａｎｇ等［％对燃用??准东煤的３３０?ＭＷ锅炉不同受热面的积灰进行了分析并在滴管炉上研宄了添加??剂对灰沉积的影响实验，结果表明沉积灰主要分为硅酸盐类和硫酸盐类，ＣａＳ０４??是造成准东煤燃烧灰沉积的关键矿物，过热器的沉积灰存在分层现象，沉积灰的??形成机制受烟温和壁温的共同作用。白杨等［５１］对新疆１５０?ｔ／ｈ全烧准东煤锅炉进??行了实炉测试，发现炉膛水冷壁、过热器、低温受热面存在严重的结渣和沾污问??题，主要因挥发到烟气中的钠的氯化物、氧化物等冷凝在高温管壁，并与烟气中??的Ｓ０２、Ｆｅ２０３等反应生成硫酸盐并沉积。陈衡等［５２］对新疆米东热电厂一台因纯??烧准东煤而结渣的循环流化床锅炉受热面的渣样进行了取样和分析，发现炉膛内??焦块较少，但尾部烟道积灰严重，分离器出口水平烟道有渣层覆盖，高温过热器??受热面结渣严重
【参考文献】：
期刊论文
[1]高碱煤含钠矿物沉积层的高温熔融及多相反应过程分析[J]. 靳虎,王泽安,阳维,宁坚,谢逸豪,刘豪. 燃料化学学报. 2019(01)
[2]添加剂对高碱煤钠迁移和灰分烧结温度的影响[J]. 刘炎泉,程乐鸣,季杰强,方梦祥,王勤辉. 燃料化学学报. 2018(11)
[3]高岭土对准东煤结渣特性影响试验研究[J]. 曹培庆,张喜来,白杨,王桂芳,赵勇纲,姚伟. 热力发电. 2018(11)
[4]准东煤掺烧NH4H2PO4对灰分变化和灰熔融特性的影响[J]. 高满达,孙保民,苏逸峰. 中国电机工程学报. 2018(20)
[5]添加剂对准东煤结渣和沾污特性影响的研究[J]. 何翔,施鸿飞,周文台,马达夫,金晶. 动力工程学报. 2018(09)
[6]循环流化床锅炉掺烧污泥的氮氧化物超低排放研究[J]. 韩立鹏,刘冠杰,张建东,孙剑,王利勇,张译,郭安. 应用能源技术. 2018(03)
[7]基于燃烧控制和SNCR+烟气CFB的循环流化床锅炉超低排放示范[J]. 张建春,柯希炜,白先昌,吴玉新,张缦,杨海瑞,吕俊复. 工业锅炉. 2018(01)
[8]循环流化床燃烧的NOx生成与超低排放[J]. 柯希玮,蔡润夏,杨海瑞,张缦,张海,吴玉新,吕俊复,刘青,李井峰. 中国电机工程学报. 2018(02)
[9]循环流化床锅炉NOx超低排放改造[J]. 张俊,杨巨生. 科技风. 2018(01)
[10]超临界循环流化床锅炉超低排放路线探讨[J]. 张国华,杨锦,王涛涛. 煤炭科技. 2017(04)
博士论文
[1]高碱低阶煤热化学转化过程中的结渣沾污特性研究[D]. 齐晓宾.中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所) 2018
[2]高碱煤热化学转化过程中碱金属迁移转化特性研究[D]. 宋维健.中国科学院工程热物理研究所 2017
[3]低阶煤热解半焦的燃烧特性和NOx排放特性试验研究[D]. 巩志强.中国科学院研究生院(工程热物理研究所) 2016
[4]高挥发分煤分级燃烧NOx减排实验及应用研究[D]. 杨建成.哈尔滨工业大学 2015
[5]无烟煤粉预热及其燃烧和污染物生成特性实验研究[D]. 欧阳子区.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2014
[6]煤粉空气分级和再燃技术机理、应用和模型研究[D]. 刘茂省.浙江大学 2009
[7]煤粉的高温低氧空气燃烧和氮氧化物生成特性研究[D]. 朱建国.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
硕士论文
[1]循环流化床锅炉后补燃风掺混特性研究[D]. 武广龙.中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所) 2018
[2]准东煤及高温热解气燃烧NO生成规律的实验研究[D]. 刘奇.哈尔滨工业大学 2017
[3]循环流化床锅炉低排放的试验研究[D]. 曹勇.中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所) 2017
[4]高效空气分级燃烧控制燃煤NOX排放的技术理论研究[D]. 旷金国.上海交通大学 2010
本文编号：2995143
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)北京市
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．４沾污机理示意图［４７］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｔ４７］??
的３５０?ＭＷ锅炉不同位置处的沉积灰进行取样并利用ＸＲＦ对样品进行分果表明，从水冷壁的底部到顶部结渣逐渐恶化，过热器上的渣块具有明显现象（图１．５［４９０，而水平烟道的沉积物主要是由于固化颗粒附着形成的。泳力凝聚的ＣａＳ０４是第１层积灰的主要化合物；第２层主要是高钠含量颗粒附着在表面并形成粘性表层捕获其它粒子；熔融表面捕获的Ｆｅ组降低了渣块的熔点，加重了沉积灰的熔融，从而形成表面３。Ｗａｎｇ等［％准东煤的３３０?ＭＷ锅炉不同受热面的积灰进行了分析并在滴管炉上研剂对灰沉积的影响实验，结果表明沉积灰主要分为硅酸盐类和硫酸盐类，是造成准东煤燃烧灰沉积的关键矿物，过热器的沉积灰存在分层现象，形成机制受烟温和壁温的共同作用。白杨等［５１］对新疆１５０?ｔ／ｈ全烧准东行了实炉测试，发现炉膛水冷壁、过热器、低温受热面存在严重的结渣题，主要因挥发到烟气中的钠的氯化物、氧化物等冷凝在高温管壁，并的Ｓ０２、Ｆｅ２０３等反应生成硫酸盐并沉积。陈衡等［５２］对新疆米东热电厂烧准东煤而结渣的循环流化床锅炉受热面的渣样进行了取样和分析，发焦块较少，但尾部烟道积灰严重，分离器出口水平烟道有渣层覆盖，高受热面结渣严重，受热面积灰中形成的Ｎａ２Ｓ〇４－ＣａＳ〇４低熔点复合盐是形沾污和结渣的主要因素。??
的３５０?ＭＷ锅炉不同位置处的沉积灰进行取样并利用ＸＲＦ对样品进行分析，结??果表明，从水冷壁的底部到顶部结渣逐渐恶化，过热器上的渣块具有明显的分层??现象（图１．５［４９０，而水平烟道的沉积物主要是由于固化颗粒附着形成的。通过热??泳力凝聚的ＣａＳ０４是第１层积灰的主要化合物；第２层主要是高钠含量的熔融??颗粒附着在表面并形成粘性表层捕获其它粒子；熔融表面捕获的Ｆｅ组分进一步??降低了渣块的熔点，加重了沉积灰的熔融，从而形成表面３。Ｗａｎｇ等［％对燃用??准东煤的３３０?ＭＷ锅炉不同受热面的积灰进行了分析并在滴管炉上研宄了添加??剂对灰沉积的影响实验，结果表明沉积灰主要分为硅酸盐类和硫酸盐类，ＣａＳ０４??是造成准东煤燃烧灰沉积的关键矿物，过热器的沉积灰存在分层现象，沉积灰的??形成机制受烟温和壁温的共同作用。白杨等［５１］对新疆１５０?ｔ／ｈ全烧准东煤锅炉进??行了实炉测试，发现炉膛水冷壁、过热器、低温受热面存在严重的结渣和沾污问??题，主要因挥发到烟气中的钠的氯化物、氧化物等冷凝在高温管壁，并与烟气中??的Ｓ０２、Ｆｅ２０３等反应生成硫酸盐并沉积。陈衡等［５２］对新疆米东热电厂一台因纯??烧准东煤而结渣的循环流化床锅炉受热面的渣样进行了取样和分析，发现炉膛内??焦块较少，但尾部烟道积灰严重，分离器出口水平烟道有渣层覆盖，高温过热器??受热面结渣严重
【参考文献】：
期刊论文
[1]高碱煤含钠矿物沉积层的高温熔融及多相反应过程分析[J]. 靳虎,王泽安,阳维,宁坚,谢逸豪,刘豪. 燃料化学学报. 2019(01)
[2]添加剂对高碱煤钠迁移和灰分烧结温度的影响[J]. 刘炎泉,程乐鸣,季杰强,方梦祥,王勤辉. 燃料化学学报. 2018(11)
[3]高岭土对准东煤结渣特性影响试验研究[J]. 曹培庆,张喜来,白杨,王桂芳,赵勇纲,姚伟. 热力发电. 2018(11)
[4]准东煤掺烧NH4H2PO4对灰分变化和灰熔融特性的影响[J]. 高满达,孙保民,苏逸峰. 中国电机工程学报. 2018(20)
[5]添加剂对准东煤结渣和沾污特性影响的研究[J]. 何翔,施鸿飞,周文台,马达夫,金晶. 动力工程学报. 2018(09)
[6]循环流化床锅炉掺烧污泥的氮氧化物超低排放研究[J]. 韩立鹏,刘冠杰,张建东,孙剑,王利勇,张译,郭安. 应用能源技术. 2018(03)
[7]基于燃烧控制和SNCR+烟气CFB的循环流化床锅炉超低排放示范[J]. 张建春,柯希炜,白先昌,吴玉新,张缦,杨海瑞,吕俊复. 工业锅炉. 2018(01)
[8]循环流化床燃烧的NOx生成与超低排放[J]. 柯希玮,蔡润夏,杨海瑞,张缦,张海,吴玉新,吕俊复,刘青,李井峰. 中国电机工程学报. 2018(02)
[9]循环流化床锅炉NOx超低排放改造[J]. 张俊,杨巨生. 科技风. 2018(01)
[10]超临界循环流化床锅炉超低排放路线探讨[J]. 张国华,杨锦,王涛涛. 煤炭科技. 2017(04)
博士论文
[1]高碱低阶煤热化学转化过程中的结渣沾污特性研究[D]. 齐晓宾.中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所) 2018
[2]高碱煤热化学转化过程中碱金属迁移转化特性研究[D]. 宋维健.中国科学院工程热物理研究所 2017
[3]低阶煤热解半焦的燃烧特性和NOx排放特性试验研究[D]. 巩志强.中国科学院研究生院(工程热物理研究所) 2016
[4]高挥发分煤分级燃烧NOx减排实验及应用研究[D]. 杨建成.哈尔滨工业大学 2015
[5]无烟煤粉预热及其燃烧和污染物生成特性实验研究[D]. 欧阳子区.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2014
[6]煤粉空气分级和再燃技术机理、应用和模型研究[D]. 刘茂省.浙江大学 2009
[7]煤粉的高温低氧空气燃烧和氮氧化物生成特性研究[D]. 朱建国.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
硕士论文
[1]循环流化床锅炉后补燃风掺混特性研究[D]. 武广龙.中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所) 2018
[2]准东煤及高温热解气燃烧NO生成规律的实验研究[D]. 刘奇.哈尔滨工业大学 2017
[3]循环流化床锅炉低排放的试验研究[D]. 曹勇.中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所) 2017
[4]高效空气分级燃烧控制燃煤NOX排放的技术理论研究[D]. 旷金国.上海交通大学 2010
本文编号：2995143
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