重庆主要电厂燃煤产物的物质组成及粉煤灰的资源化利用
发布时间：2021-09-02 04:34
煤粉（Pulverized Coal,PC）炉粉煤灰和循环流化床（Circulating Fluidized Bed,CFB）锅炉粉煤灰是目前我国最为常见的两种粉煤灰类型。由于燃烧工况（尤其是燃烧温度）、除尘排灰方式、脱硫工艺等方面的显著差别,PC粉煤灰和CFB粉煤灰的物质组成和物理化学性质存在较大差异,进而影响着两种类型粉煤灰的资源化利用方向前景。1.研究以华能集团重庆电厂PC粉煤灰和重庆松藻电力公司安稳电厂CFB固硫粉煤灰为例,采用X射线荧光光谱（XRF）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、带有能谱仪的场发射扫描电镜（SEM-EDS）、SiroquantTM矿物定量技术等矿物学、岩石学、元素地球化学手段,对比研究了珞璜电厂和安稳电厂燃煤产物（粉煤灰、底渣、脱硫石膏）的元素和矿物组成及岩石学特征,探讨了微量元素在燃煤产物之间的分异和富集机理,并考查了稀有金属元素在粉煤灰中的赋存状态。结果发现:（1）微量元素As、Se、Mo、Sb、Hg、Pb和Bi在安稳粉煤灰中明显富集而在底渣中发生亏损,Nb、Ta、Ti则在底渣中相对富集;元素挥发性的差异是造成微量元素在燃煤产物之间发生分异的主要...
【文章来源】：中国矿业大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
煤中矿物热转化
电厂锅炉的实际运行过程中，煤中矿物的热转化可能不会严格依照上述路径进行；矿物之间也会发生多种的化学反应，形成复杂的反应产物。粉煤灰中物相种类及其含量会随温度的升高发生较大程度的变化（图1.2）。总体来看，随着温度升高，煤中原生的晶体矿物含量会逐渐下降，非晶质玻璃体含量逐渐上升；在一定的温度区间内还会形成新的矿物，如贴橄榄石、铁尖晶石等。图 1.2 煤中矿物组成随温度的变化趋势[20]Fig. 1.2 Curves of quality change of minerals in coal during heating白
2气体后续将被固着到石灰乳中，形成脱硫石膏。对于循环流化床锅炉固硫粉煤灰，其形成过程和机理如图1.3所示。随着温度升高，煤粒首先释放出挥发性气体（H2O、CO2、CO、SO2等）形成焦粒（Char）；煤中原生矿物在焦粒内部的还原气氛下发生热转化，并随焦粒的燃烧破裂释放出来，形成矿物碎屑。矿物碎屑高温下发生聚合、胶结形成粒径在0.2μm-10 μm范围内的粉煤灰颗粒。挥发性气体以及矿物分解产生的无机盐类发生均相或多相沉积（反应）；均相沉积（Homogeneous condensation）反应产物为粒径范围0.02 μm-0.2 μm的超细粒粉煤灰，多相沉积（Heterogeneous condensation）反应产物则主要为矿物碎屑。当有外加矿物（如脱硫剂）存在时，矿物受热分解释放的挥发性物质及无机盐类也将参与上述反应。与煤中原生矿物反应的还原性气氛不同，外加矿物通常在氧化性气氛下发生分解、熔融，其产物冷却凝结后多形成粒径范围在10 μm-90 μm之间的粗灰颗粒。燃煤产生的粉煤灰颗粒通常呈双峰分布。粒径在2.5 μm以下的颗粒物被称为PM2.5，能穿透肺泡进入血液，对人体危害性极大。粉煤灰中常含有F、Hg、As、Cr、Pb等多种有害元素
【参考文献】：
期刊论文
[1]珞璜电厂珞璜电厂粉煤灰微珠的精细化分选[J]. 刘汇东,宋红见,魏建朋,刘晶晶,李青倩. 科技导报. 2015(04)
[2]工业固废资源化产品生态设计方法及实证研究[J]. 马艳,李会泉,陈波,李强. 生态经济. 2014(06)
[3]硅酸盐水泥中硫酸盐类型与作用[J]. 钱觉时,韦迎春,邓铃夕,沈燕,侯鹏坤. 硅酸盐学报. 2014(02)
[4]微珠粉煤灰在超高性能混凝土中的应用[J]. 高雅静,孙双鑫,陈科. 建筑技术. 2014(01)
[5]粉煤灰在环境材料中利用的研究进展[J]. 陈彦广,陆佳,韩洪晶,李金莲,陈颖. 化学通报. 2013(09)
[6]高铝粉煤灰提取氧化铝技术综述[J]. 王永旺,松丽涛,郭昭华,池君洲. 煤炭工程. 2013(04)
[7]磁化焙烧-磁选法回收循环流化床固硫灰中铁[J]. 巫侯琴,李军,卢忠远,徐龙华,管波,韦燕飞. 环境工程学报. 2013(04)
[8]粉煤灰微珠改性PVC流变及力学性能[J]. 周玉生,刘珊,刘建辉,孙加亮,周明吉. 塑料. 2012(06)
[9]粉煤灰物化性质对单质汞吸附性能的影响[J]. 匡俊艳,徐文青,朱廷钰,荆鹏飞. 燃料化学学报. 2012(06)
[10]粉煤灰纤维的生产及应用[J]. 陈晓峰. 中国石油和化工标准与质量. 2012(03)
博士论文
[1]我国环境产业发展的制度分析[D]. 张震.山东大学 2012
[2]低碳经济背景下的中国节能减排发展研究[D]. 沙之杰.西南财经大学 2011
[3]蒸压粉煤灰砖砌体受力性能试验与理论研究[D]. 徐春一.大连理工大学 2011
[4]固体废弃物粉煤灰的资源化利用[D]. 姚志通.浙江大学 2010
本文编号：3378320
【文章来源】：中国矿业大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
煤中矿物热转化
电厂锅炉的实际运行过程中，煤中矿物的热转化可能不会严格依照上述路径进行；矿物之间也会发生多种的化学反应，形成复杂的反应产物。粉煤灰中物相种类及其含量会随温度的升高发生较大程度的变化（图1.2）。总体来看，随着温度升高，煤中原生的晶体矿物含量会逐渐下降，非晶质玻璃体含量逐渐上升；在一定的温度区间内还会形成新的矿物，如贴橄榄石、铁尖晶石等。图 1.2 煤中矿物组成随温度的变化趋势[20]Fig. 1.2 Curves of quality change of minerals in coal during heating白
2气体后续将被固着到石灰乳中，形成脱硫石膏。对于循环流化床锅炉固硫粉煤灰，其形成过程和机理如图1.3所示。随着温度升高，煤粒首先释放出挥发性气体（H2O、CO2、CO、SO2等）形成焦粒（Char）；煤中原生矿物在焦粒内部的还原气氛下发生热转化，并随焦粒的燃烧破裂释放出来，形成矿物碎屑。矿物碎屑高温下发生聚合、胶结形成粒径在0.2μm-10 μm范围内的粉煤灰颗粒。挥发性气体以及矿物分解产生的无机盐类发生均相或多相沉积（反应）；均相沉积（Homogeneous condensation）反应产物为粒径范围0.02 μm-0.2 μm的超细粒粉煤灰，多相沉积（Heterogeneous condensation）反应产物则主要为矿物碎屑。当有外加矿物（如脱硫剂）存在时，矿物受热分解释放的挥发性物质及无机盐类也将参与上述反应。与煤中原生矿物反应的还原性气氛不同，外加矿物通常在氧化性气氛下发生分解、熔融，其产物冷却凝结后多形成粒径范围在10 μm-90 μm之间的粗灰颗粒。燃煤产生的粉煤灰颗粒通常呈双峰分布。粒径在2.5 μm以下的颗粒物被称为PM2.5，能穿透肺泡进入血液，对人体危害性极大。粉煤灰中常含有F、Hg、As、Cr、Pb等多种有害元素
【参考文献】：
期刊论文
[1]珞璜电厂珞璜电厂粉煤灰微珠的精细化分选[J]. 刘汇东,宋红见,魏建朋,刘晶晶,李青倩. 科技导报. 2015(04)
[2]工业固废资源化产品生态设计方法及实证研究[J]. 马艳,李会泉,陈波,李强. 生态经济. 2014(06)
[3]硅酸盐水泥中硫酸盐类型与作用[J]. 钱觉时,韦迎春,邓铃夕,沈燕,侯鹏坤. 硅酸盐学报. 2014(02)
[4]微珠粉煤灰在超高性能混凝土中的应用[J]. 高雅静,孙双鑫,陈科. 建筑技术. 2014(01)
[5]粉煤灰在环境材料中利用的研究进展[J]. 陈彦广,陆佳,韩洪晶,李金莲,陈颖. 化学通报. 2013(09)
[6]高铝粉煤灰提取氧化铝技术综述[J]. 王永旺,松丽涛,郭昭华,池君洲. 煤炭工程. 2013(04)
[7]磁化焙烧-磁选法回收循环流化床固硫灰中铁[J]. 巫侯琴,李军,卢忠远,徐龙华,管波,韦燕飞. 环境工程学报. 2013(04)
[8]粉煤灰微珠改性PVC流变及力学性能[J]. 周玉生,刘珊,刘建辉,孙加亮,周明吉. 塑料. 2012(06)
[9]粉煤灰物化性质对单质汞吸附性能的影响[J]. 匡俊艳,徐文青,朱廷钰,荆鹏飞. 燃料化学学报. 2012(06)
[10]粉煤灰纤维的生产及应用[J]. 陈晓峰. 中国石油和化工标准与质量. 2012(03)
博士论文
[1]我国环境产业发展的制度分析[D]. 张震.山东大学 2012
[2]低碳经济背景下的中国节能减排发展研究[D]. 沙之杰.西南财经大学 2011
[3]蒸压粉煤灰砖砌体受力性能试验与理论研究[D]. 徐春一.大连理工大学 2011
[4]固体废弃物粉煤灰的资源化利用[D]. 姚志通.浙江大学 2010
本文编号：3378320
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