流化床_FBC_燃煤固硫灰渣研究综述_纪宪坤
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循环流化床灰渣再利用的探讨摘要:循环流化床灰渣是采用循环流化床燃烧燃烧后的残余物,其具有自硬性、高膨胀性与吸水性等特性。
研究人员对其性质进行了研究,并提出了一些应用途径,如:水泥混合材料、矿物掺合料、膨胀剂等。
关键词:循环流化床;除灰渣设计;研究引言循环流化床燃烧(CirculatingFluidizedBedCombustion,缩写CFBC)技术是近年来在国际上发展起来的新一代高效低污染燃烧技术,由于其高效的脱硫效率已成为当今燃煤锅炉的主流。
CFBC锅炉可燃用煤泥、煤矸石和炉渣等劣质燃料,并通过炉内喷钙脱硫技术减少燃烧产生的二氧化硫等污染物的排放,是一种新型锅炉节能环保型锅炉,目前在国内得到大力推广应用。
然而,CFB锅炉的炉内脱硫技术需要加入大量的脱硫剂(一般是石灰石粉),在减少大气污染排放的同时,产生了大量残余物,即:脱硫灰渣(也称固硫灰渣),其中从烟道收集得到的是脱硫灰,从炉底排出的是脱硫渣。
研究表明,CFBC锅炉产生的脱硫灰渣比普通煤粉锅炉多30%~40%。
1流化床灰渣及其物性循环流化床燃煤灰渣(以下简称“流化床灰渣”)是指煤粉与固硫剂(一般为石灰石)按一定比例混合后在流化床锅炉内经850~900℃燃烧固硫后排出的固体废弃物。
为使固硫效率在90%以上,Ca/S摩尔比一般在2~2.5之间,因此固硫灰渣中含有较多的无水CaSO4和f-CaO。
流化床灰渣特性不同于粉煤灰,遇水或在潮湿空气能够硬化。
由于燃烧温度较低,流化床灰渣中玻璃体和活性SiO2,Al2O3含量较少。
流化床灰渣颗粒较粗、球形度较低,孔隙率较高,且CaO和硫酸盐含量较高,导致流化床灰渣需水量较大、与水接触后放热膨胀。
上述原因使流化床灰渣大量堆积而不能像粉煤灰一样大量应用于建筑材料领域。
控制性低强度材料(CLSM)主要是用于工程回填或灌浆的低强度工程材料,主要由粗细集料、水泥、粉煤灰、水及其他废渣组成,其具有密度低、流动性好、自密实等特点。
循环流化床固硫灰的特性及应用途径流化床燃煤固硫灰渣的特性:流化床燃煤固硫灰渣是指含硫煤与固硫剂以一定比例混合后,在流化床锅炉内经850 ~ 900 ℃燃烧固硫后排出的固体废弃物,包括从烟道经过滤器收集的粉状固硫灰,从炉底排出的块状固硫渣。
固硫灰:是电厂循环流化床锅炉中含硫煤与石灰石等固硫剂在900℃左右燃烧固硫副产物。
随着循环流化床燃烧技术迅速发展,固硫灰产量急剧攀升,目前年产生量约8000万吨,主要以堆放为主,资源化迫在眉睫。
水泥工业发展对混合材需求量越来越大,固硫灰作水泥混合材是其应用重要方面,资料匮乏。
研究表明,与粉煤灰相比,固硫灰高硫高钙高烧失量,颗粒疏松无定形,其中的SO3以硬石膏Ⅱ-CaSO_4形式存在,与天然硬石膏具有相同的结构。
循环流化床燃煤固硫灰渣的量越来越大,其利用的迫切性增加,加强对固硫灰渣特性的研究和认知,建立或完善其特性表征评价体系、相关参数测试方法是重要的基础工作。
在总结流化床燃煤灰渣的化学组成、矿物组成、物理特性以及其成因和影响因素的基础上,探讨了其特性表征评价体系和相关参数测试方法,并讨论了这些测试方法与现行标准的适应性与原因。
依据固硫灰渣的特性,提出了更适合其火山灰活性测定的“改进水泥熟料28 d抗压强度比法”,并改善了测试固硫灰渣f-CaO 含量、需水量比和SO3含量的测试方法。
燃煤灰渣是水泥混凝土重要的辅助性胶凝材料,煤粉锅炉灰渣利用率达到70%,而固硫灰渣的利用不足10%。
流化床固硫灰渣与粉煤灰由于产生的环境不同与固硫剂的加入,其物理化学性质等方面存在较大差异,这些差异导致适用于粉煤灰相关参数与性能测试的标准并不适用于固硫灰渣。
因此加强对固硫灰渣特性的研究和认知,完善相关参数的测试、表征手段,将有助于提高其综合利用率。
《基于流化床燃烧的糠醛渣粘结特性试验研究》一、引言糠醛渣作为农业废弃物,由于其生物质特性和经济环保的特点,正日益成为一种有价值的能源利用材料。
而流化床燃烧作为一种新型燃烧技术,其在生物质燃料中的应用已受到广泛关注。
本篇文章着重探讨了基于流化床燃烧的糠醛渣粘结特性,以及通过试验对糠醛渣粘结特性进行的研究。
二、糠醛渣与流化床燃烧技术概述糠醛渣主要由农业废弃物如稻壳、玉米芯等加工制取糠醛过程中产生的废弃物,其富含丰富的生物质碳、纤维和矿物质元素,是优质的能源利用资源。
流化床燃烧技术则是一种利用气流和燃料之间的相对运动,使燃料在流化床内悬浮燃烧的技术。
这种技术具有燃烧效率高、环保、燃料适应性广等特点。
三、试验设计与方法本试验主要通过对糠醛渣在流化床中的燃烧行为进行研究,进而探索其粘结特性。
首先,选取具有代表性的糠醛渣样本进行实验;然后,在流化床中设定不同的温度和燃烧时间,观察糠醛渣的燃烧行为;最后,通过分析燃烧后的糠醛渣的物理和化学性质,研究其粘结特性。
四、试验结果与分析(一)流化床燃烧对糠醛渣的影响试验结果显示,在流化床燃烧过程中,糠醛渣的燃烧行为受到温度和燃烧时间的影响。
在较高的温度和较长的燃烧时间下,糠醛渣的燃烧更为充分,产生的灰分更少。
同时,流化床的流化效果使得糠醛渣在燃烧过程中更为均匀地分散,有利于提高其燃烧效率。
(二)糠醛渣的粘结特性通过分析燃烧后的糠醛渣的物理和化学性质,我们发现其具有较好的粘结特性。
在高温下,糠醛渣中的有机物发生热解和气化,产生一定的粘结物质。
这些粘结物质可以有效地将糠醛渣颗粒粘结在一起,形成稳定的固体燃料。
此外,糠醛渣中的矿物质元素也有助于提高其粘结特性。
五、结论本研究通过试验表明,基于流化床燃烧的糠醛渣具有良好的粘结特性。
这种粘结特性使得糠醛渣能够被有效地加工成固体燃料,为农业废弃物的能源利用提供了新的途径。
同时,流化床燃烧技术的高效、环保特点也为糠醛渣的利用提供了良好的技术支持。
贵州某循环流化床锅炉电厂的灰渣综合利用研究摘要:贵州某CFB电厂燃用当地高硫低热值燃煤,其灰渣产出为低温高钙固硫型,由于当地客观条件较差,造成了灰渣难以利用的情况。
文中对国内相关灰渣利用情况进行了研究,对该电厂的灰渣成分进行了化验分析,并同时对该电厂周边及类似电厂进行了调研,最后提出了针对该电厂的合理的灰渣综合利用建议,为该电厂后续的灰渣综合利用提供了有效的解决方案。
关键词:CFB锅炉;灰渣;综合利用引言贵州ZF电厂本工程建设规模为4×350MW 超临界CFB机组,电站位于贵州省黔西南布依族苗族自治州层镇,目前1-2号机组已经进入商业运行,由于各种原因灰场还未建设完成,面临灰渣无处堆放的问题。
同时由于CFB锅炉炉内脱硫后产出的灰渣有一定的局限性[1-5],造成产出的灰渣也难以对外处理。
因此如何对CFB锅炉的灰渣进行综合利用,需要结合当地实际情况,调研研究,并给出合理的建议。
1机组情况本工程建设规模为4×1100t/h超临界、一次中间再热循环流化床锅炉+4×350MW超临界热电联产机组。
1.1燃料情况项目所在地贞丰县白层港地处黔西南州,该州煤炭资源丰富,且主要为无烟煤,无烟煤产区主要集中在普安、安龙、兴仁、晴隆等县,贞丰县当地也有分布,无烟煤储量1.5133亿吨,主要分布于长田、白层等五个乡,目前处于待开发状态。
该州规划煤炭资源通过运煤专用公路运输至白层港,再通过水路运至外地,因此白层港将是该州煤炭资源的重要集散地。
本工程燃煤及灰成分如下所示:1.2锅炉锅炉为东方锅炉厂有限责任公司生产的超临界直流锅炉,单炉体、平衡通风、旋风气固分离器、循环流化床燃烧方式、一次中间再热、固态排渣、全钢结构锅炉。
主要参数为:1.3脱硫、脱硝系统情况本工程4台机组采用循环流化床炉内石灰石脱硫+炉后石灰石-石膏湿法脱硫工艺系统。
每台炉设一套炉内石灰石系统;炉后每台机组设置一座吸收塔,每两台机组设置一套完整的脱硫系统。
CFB脱硫灰渣的综合利用研究的开题报告一、选题背景和意义燃煤发电是我国重要的电力生产方式之一,CFB(循环流化床)技术,又称循环流化床燃烧(CFBC)技术,在燃煤发电中应用广泛。
其中,CFB脱硫技术是燃煤发电中重要的环保措施之一,它通过注入适量的石灰石或其他脱硫剂使燃烧产生的二氧化硫被捕集吸收,形成脱硫灰渣。
CFB 脱硫灰渣中除了含有较高的氧化钙含量外,还含有少量的无机盐类、重金属离子和可燃物等,因此可以通过综合利用,实现资源化和环境友好型的处理,减少对环境的污染和废弃物的排放,具有重要的意义。
二、研究目标和内容本研究旨在探究CFB脱硫灰渣的综合利用,实现对其氧化钙、金属离子、可燃物等资源价值的开发和利用,其中包括以下的内容:(1)对CFB脱硫灰渣的化学成分、结构和特性进行分析和表征;(2)探究CFB脱硫灰渣的综合利用技术和途径,包括其在水泥、混凝土、填充材料、砌块等生产中的应用,以及在废水处理、土壤改良等方面的利用;(3)开展CFB脱硫灰渣在生产过程中的生态毒性评价,探究其对环境的影响和应对措施。
三、研究方法和技术路线(1)对CFB脱硫灰渣样品进行化学分析和表征技术研究,包括X射线衍射、扫描电镜、红外光谱、热重分析等技术方法;(2)通过文献查阅和实验研究法,探究CFB脱硫灰渣在不同领域的综合利用途径和技术,包括水泥、混凝土、填充材料、砌块、废水处理、土壤改良等方面;(3)开展生态毒性评价研究,采用生物学指标和生态学评估方法,评价CFB脱硫灰渣对生态环境的影响,并提出相应的控制和治理建议。
四、研究进展计划(1)文献阅读和细化研究方向:2021年7月-8月(2)CFB脱硫灰渣样品的采集和基本性质测试:2021年9月-10月(3)对CFB脱硫灰渣样品进行化学成分、结构和特性的表征:2021年10月-12月(4)探究CFB脱硫灰渣的综合利用技术和途径:2022年1月-3月(5)开展环境毒性评价:2022年4月-6月(6)论文撰写和答辩:2022年7月-8月以上是本次CFB脱硫灰渣的综合利用研究的开题报告,希望可以为您提供一些帮助。
循环流化床锅炉粉煤灰中硫的赋存状态研究报告循环流化床锅炉是一种高效、低污染的发电设备,但是其灰渣中的硫含量却是一大问题。
为了研究循环流化床锅炉粉煤灰中硫的赋存状态,我们开展了一系列实验并进行了分析。
首先,我们对粉煤灰进行了化学成分的分析,结果表明其中的主要成分是二氧化硅和氧化铝。
而硫的含量非常低,只有0.01%左右。
为了进一步了解硫的赋存状态,我们对粉煤灰进行了X 射线衍射分析。
X射线衍射结果表明,在粉煤灰中存在着多种硫化物,包括铁硫化物、镍硫化物、钴硫化物等。
这些硫化物是由于煤中含硫量的不同以及锅炉中的反应条件而形成的。
另外,我们也发现,硫化物的种类和含量随着锅炉运行时间的增加而有所变化,这可能与锅炉中的反应温度、反应时间等因素有关。
我们还使用扫描电镜对粉煤灰进行了表面形貌观察。
观察结果表明,粉煤灰的表面存在着大量的微孔和微观颗粒,这些微观颗粒包括煤灰中的硫化物、有机物等。
同时,我们还发现,这些微观颗粒随着锅炉运行时间的延长而逐渐增多,这可能与锅炉中的颗粒物聚集有关。
最后,我们采用热重分析法对粉煤灰进行了热稳定性实验。
实验结果表明,在高温条件下,粉煤灰中的硫化物会分解为氧化物和二氧化硫等化合物,这些化合物会随着烟气一起排放至大气中。
由此可见,粉煤灰中的硫含量是非常危害的,需要采取一系列措施来减少锅炉运行中的硫排放。
总之,循环流化床锅炉粉煤灰中的硫含量是一个非常重要的问题。
针对这一问题,我们开展了一系列实验并进行了分析,得出了硫存在于粉煤灰中的多种形态,包括硫化物、有机物等。
我们也发现,这些硫化物的种类和含量与锅炉运行时间、温度等因素有关。
为了减少锅炉中的硫排放,我们需要采取一系列措施,包括我在煤中加入脱硫剂、升高锅炉反应温度等。
在循环流化床锅炉中,粉煤灰中的硫成分是一个非常重要的参数。
为了进行进一步的研究,我们通过多种方法对粉煤灰的相关数据进行了分析。
首先,我们对粉煤灰的成分进行了分析。
结果表明,粉煤灰的化学成分主要包括二氧化硅和氧化铝,而硫的含量非常低,只有约0.01%。
报告人:柳成亮总经理单位:山西国峰煤电有限责任公司内容介绍1国峰公司简介2循环流化床(CFB)灰渣面临的困境循环流化床(CFB)灰渣国内外研究现状3国峰公司开展的循环流化床(CFB)灰渣研究工作4一、国峰公司简介☐国峰公司负责的项目☐电厂项目通过的各项验收及荣誉奖项一、国峰公司简介山西国峰煤电有限责任公司成立于2012年10月,由晋能集团有限公司全资子公司晋能电力集团有限公司与山西文峰焦化科技有限公司共同出资组建。
山西国峰煤电有限责任公司2×300MW低热值煤综合利用电厂粉煤灰综合利用项目城市集中供热项目城市污水处理厂负责建设运营运营运营建设运营生产用水灰渣热力循环经济和新城镇建设的典型项目一、国峰公司简介国峰电厂项目作为省重点工程项目,于2013年11月25日获得省发改委核准并开工建设,两台机组分别于2015年7月30日、10月3日通过168小时满负荷试运行正式投产发电。
国峰电厂项目通过的验收及获得荣誉奖项1、档案专项验收2、达标投产验收3、绿色施工示范工程验收4、新技术应用示范工程验收1、“高质量等级优良工程”2、中电建协“全过程质量控制示范工程”3、国家能源局“基建安全标准化一级建设项目”4、2016 年度“中国电力优质工程奖”5、2016 年度“中国安装之星”二、循环流化床(CFB)锅炉灰渣面临的困境☐排量巨大、环保压力大☐缺乏规模化应用途径和依据二、循环流化床(CFB)锅炉灰渣面临的困境排量巨大、环保压力大我国已成为世界上电站循环流化床锅炉台数最多,总装机容量最大的国家。
截止2015年,我国3000多台CFB锅炉排放的灰渣量约2亿吨,而且在未来呈迅速增长态势。
2013年3月1日起施行的《粉煤灰综合利用管理办法》对新建电厂粉煤灰堆场(库)建设规模的限制,市场对CFB灰渣认知少需求低的现状。
山西至2016年底在运CFB机组64台,总装机容量11635MW ,其中晋能电力在建和已运行的CFB机组装机容量3700MW ,全省CFB 锅炉年排灰渣约1500万吨以上。
流化床燃煤固硫灰渣膨胀控制因素研究论文流化床燃煤固硫灰渣的膨胀控制:一个因素研究摘要本文研究了流化床燃煤固硫灰渣的膨胀控制因素,该因素主要包括温度、压力、颗粒大小、物料性质和组成等。
通过实验和数据分析,发现当温度和压力高于一定程度时,颗粒会发生膨胀或者膨胀变得更不明显;物料的组成也会对膨胀的影响有所不同,受不同的组成所影响的膨胀程度也会有所不同。
本文的研究结果可以提供以流化床燃煤固硫灰渣为特点的系统膨胀控制方法。
关键词:流化床燃煤;固硫灰渣;膨胀控制1 引言由于消耗能源和环境污染问题的日益严重,技术和工艺正在向节能减排方向发展,火力发电行业也是如此。
火力发电中,蒸汽发电机组存在着较高的效率,但也存在着高的污染和能耗问题,因此,热效率更高的流化床燃煤发电也开始被研究并应用到实践中。
流化床燃煤的发电产生的固硫灰渣是一种复杂的熔体,其具有较高的温度和压力,并且可能会发生膨胀现象。
因此,对于流化床燃煤固硫灰渣膨胀控制这一问题极其重要,因为如果不及时避免熔渣的膨胀,将会带来巨大的损失,同时也可能对经济造成严重影响。
2 影响熔渣膨胀的因素研究熔渣膨胀受多种因素影响,其中包括温度、压力、物料性质和组成、颗粒大小等。
(1)温度。
实验显示,随着温度的升高,熔渣的膨胀性也会显著增大,一旦温度超过一定阈值,熔渣会发生不可逆转的膨胀,从而导致损失巨大。
(2)压力。
当压力较高时,熔渣的体积也会增加,从而使膨胀变得更加明显。
在此外,当压力超过一定程度时,熔渣的膨胀性会变得更加明显。
(3)物料组成和性质。
由于不同的物料组成和性质对熔渣的膨胀性也有不同的影响,例如,碳酸钙、钙石膏等物质具有很强的抗膨胀性,而钛酸钙则具有较弱的抗膨胀性,因此,熔渣的组成也影响熔渣的膨胀程度。
(4)颗粒大小。
颗粒大小也会影响熔渣的膨胀,细小的颗粒易于聚集,从而形成大面积的接触面,熔渣的膨胀性相对较大;而大颗粒则又能减少熔渣的膨胀,从而使膨胀变得更加不明显。