锅炉燃煤方式对痕量元素分布的影响

综述了目前国内外锅炉燃烧方式对痕量元素分布的影响。测定了我国5台不同炉型和容量的工业锅炉底灰和飞灰中痕量元素的分布情况，结果表明：流化床燃烧时煤中痕量挥发性元素的蒸发较大；不易挥发痕量元素的分布不受炉型的影响；工业锅炉容量增大时，痕量元素在细颗粒上富集；飞灰颗粒越小，富集越多。     

燃煤锅炉PM10排放及元素分布特性的实验研究

应用低压撞击器对某300 MW燃煤锅炉除尘器前后的飞灰颗粒进行采样,对飞灰颗粒的质量粒径分布、除尘器对不同粒径颗粒的除尘效率和元素Si、Al、Fe、Ca、Mg、S、Cu、Pb、Zn、Mn的分布富集规律进行了研究,结果表明该电站除尘器前后PM_(10)质量粒径分布及元素质量分布均呈双峰分布,其峰值分别在0．1μm和2．36～3．95μm附近．除尘器对不同粒径颗粒的收集效率差别很大,对粒径大于10μm颗粒的收集效率约为100%,而对亚微米颗粒的收集效率在62%～83%之间．元素Mg、S、Cu、Zn和Pb在小粒径的飞灰颗粒上有明显富集趋势,特别是元素Cu、Zn和Pb,其相对富集系数达30～40,Si、Al和Ca的富集系数与粒径成正比变化,而Fe和Mn的富集系数与粒径没有规律性变化．     

电厂煤飞灰颗粒物的物理化学特征

对某台300MW燃煤电站锅炉电除尘器前后的飞灰进行取样，使用激光粒度仪测定粒度分布，使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究颗粒中的矿物成分及其微观形貌特征，同时使用电子探针对电除尘器后飞灰的单颗粒进行成分分析．结果表明：通过电除尘装置排入大气的颗粒物平均粒径为2．5μm左右；飞灰粗颗粒中有较多硅铝氧化物和粘土矿物，而细颗粒中则含有较多金属氧化物，且粗颗粒中石英所占矿物相比例相当高；电除尘器前的飞灰形貌类型种类较多，电除尘器后飞灰形貌类型简单，主要是圆球或圆形的颗粒；电除尘器后飞灰单个颗粒间组分随粒径变化的有Si、Al、Ca和S，而元素Fe和Ti的含量较恒定．     

煤粉炉中痕量元素迁移影响因素的研究

采用Z-8200型原子吸收分光光度计和VF-320型X射线荧光光谱仪，定量测定了1台220t/h煤粉炉中原煤、底渣、飞灰中8种痕量元素的含量。基于改进的Meij相对富集系数，从底渣和飞灰两个方面，系统分析了温度、含氧量、飞灰粒径、痕量元素自身性质以及煤种特性迁移规律的影响。研究结果表明：炉膛温度升高能加快部分痕量元素的挥发；Cr和Mn在飞灰、废渣中含量相当，但两者相对富集系数明显不同；含氧量低并非促进所有痕量元素挥发；Pb、Cd、Zn、Cr在底渣和飞灰中含量并不一定都与各自的沸点成单一的关系；飞灰粒径越小，痕量元素富集系数越大，各痕量元素随飞灰粒径减小的变化趋势并不相同等。     

部分痕量元素在煤粉炉中赋存特性

定量测定了1台220t/h煤粉炉进口煤样、底渣、飞灰中Mn、Cr、Pb、As、Se、Zn、Cd、Hg8种痕量元素的含量,分析了飞灰粒径、炉膛温度、含氧量以及痕量元素自身性质对痕量元素赋存、挥发特性的影响。根据痕量元素的赋存、挥发特性,将元素分成3类：第一类元素为Hg;第二类元素为Pb、Zn和Cd;第三类元素为Mn,Se介于第一类元素和第二类元素之间;Cr同时表现出第一类和第三类元素性质。研究发现,除Mn外,其它元素在飞灰中的富集程度随飞灰粒径的减小而增加;飞灰对各痕量元素吸附机理不同;炉膛温度升高能促进部分痕量元素的挥发;除Mn和Cr外,其它元素在飞灰中相对富集系数大于底渣;含氧量低并非促进所有痕量元素挥发;痕量元素分类应视具体情况而定。     

粒径对燃煤电站飞灰元素质量分数分布的影响

对燃煤电站不同粒径飞灰样品进行了扫描电镜、X射线衍射、电子探针和离子色谱分析,研究了燃煤飞灰中元素质量分数随飞灰粒径的变化规律,分析了过量空气系数对飞灰中元素质量分数分布的影响,并将其与电加热沉降炉的试验结果进行了比较.结果表明:Na、S、Ca和Cl元素的质量分数分布随粒径改变整体上呈负相关变化;Al、Si、K和Fe的质量分数分布随粒径改变整体上呈正相关变化;粒径为25～45 μm飞灰中元素的质量分数分布随过量空气系数的变化呈现明显的规律性,而粒径＞45～75 μm飞灰中元素的质量分数分布随过量空气系数变化的规律不明显;在200～350℃时,加热温度对飞灰中Cl和S元素的质量分数分布无影响.     

青山烟煤及其燃后飞灰中有机污染物分布的研究

采用色谱／质谱联用系统对青山烟煤及其燃烧产物－飞灰７Ｈ，１６Ｈ和２４Ｈ二氯甲烷索氏抽提液中脂肪烃、苯系物及多环芳烃等有机污染物的种类和含量进行了测量，得到了青山烟煤及其飞灰产物中有机污染物的分布特征。     

煤飞灰中砷的形态特性

对某 3 0 0MW燃煤电厂锅炉进行煤、渣、飞灰取样后 ,测定煤和燃烧产物中砷的含量 ,计算了砷在燃烧产物中的分布 ,研究了电除尘 4个电场飞灰中砷含量与粒径的关系 .结果表明 ,通过除尘装置滞留下来的砷量占总砷量的 5 1.8% .飞灰中砷的含量随着粒度的降低而升高 .使用逐级化学浸提法研究了粒度不同的飞灰中砷的形态分布 .将飞灰中的砷分为水可浸出态、可交换态、碳酸盐 表面氧化物结合态、铁锰氧化物结合态以及残渣态 .不同粒径的飞灰形态分布相似 ,即残渣态 >碳酸盐 表面氧化物结合态 >铁锰氧化物结合态 >可交换态     

燃煤汞形态分布和排放特性研究

概述了燃煤烟气中汞的形态(元素态,氧化态和颗粒态)分布规律,综述了烟气温度和组分、烟气中硫和氯元素、燃煤飞灰、除尘和脱硫设备对汞形态分布的影响规律。分析了煤气化和燃烧过程的气体产物中汞形态转化的条件,以及烟气中硫和氯元素对汞排放的影响。指出除尘和脱硫设备的应用能有效地促使元素汞向氧化汞的转化,并提高汞的脱除效率。     

燃煤电厂飞灰碳含量与PAHs有机污染物吸附量之间相关性研究

以五家燃煤电厂为例，实验分析了飞灰总碳、元素碳、有机碳含量，并与飞灰中多环烃类（PAHs）有机污染物吸附量作了相关分析；此外研究了燃煤排放PAHs与炉前煤中PAHs的关联性，从煤化学、煤燃烧学角度探讨了PAHs的吸附反应机制，提出煤粉燃烧过程中PAHs的一种重要形成机制-未燃碳颗粒及吸附反应机制，指出飞灰中的碳位不仅是PAHs的重要吸附位，同时也是PAHs的重要反应位。     

Investigation on ash deposition characteristics during Zhundong coal combustion

The reserves of Zhundong (ZD) coal in China are huge. However, the high content of Na and Ca induces serious slagging and fouling problems. In this study, the ZD coal was burned in a DTF (drop tube furnace), and the ashes collected at different gas temperature with non-cooling probe were analyzed to obtain the ash particle properties and their combination mode. The results showed that Na, Ca and Fe are the main elements leading to slagging when the gas temperature is about 1000 °C during ZD coal combustion, but their mechanisms are quite different. Some sodium silicates and aluminosilicates and calcium sulfate keep molten state in the ashes collected at 1000 °C. These molten ash particles may impact and adhere on the bare tube surface, and then solidified quickly. With the growth of slag thickness, the depositing surface temperature is increased. The molten ash particles might form a layer of molten film, which could capture the other high fusion temperature particles. The Fe₂O₃ sphere were captured by the formed molten slag and then they blended together to form a new molten slag with lower melting temperature.     

烟煤与石油焦混烧时静电除尘器运行条件的变化

通过B&W410t/h和HG220t/h煤粉锅炉掺烧石油焦的试验研究,介绍了因掺烧所引起的烟气排放量、含尘浓度、化学成份等烟气特性方面以及粉尘颗粒组成、成份和导电性能等粉尘特性方面的变化,并分析了它对静电除尘器的运行条件所造成的影响.     

加福煤粉燃烧过程的微观形态观察

应用光学显微镜和扫描电子显微对加福煤粉燃烧过程中微观形态的变化规律进行了详细的观察。研究结果表明，加福煤粉燃烧过程中出现白球，棕色球，黑球，黑块Ⅰ，黑块Ⅱ这五种形态各异的颗粒，热力工况对其燃尽过程有影响，降低飞灰含碳量关键在于设示将黑块Ⅰ完全燃烧，使黑块Ⅱ尽可能地着火燃烧。     

Pre-combustion removal possibility of hazardous trace elements from Indian high-ash coal by coal preparation technologies

Many of the potentially hazardous air pollutants listed in the 1990 Clean Air Act are elements commonly found in trace amounts in coal. When coal is burned, these elements release into the environment. An option for controlling the release of these elements into the atmosphere is to remove them before combustion. Conventional physical coal cleaning processes are effective in reducing the concentration of many of these trace elements in coal. In addition, advanced cleaning processes directed toward reduction of various elements may perform better than conventional processes. Therefore, current research focuses on the advanced coal cleaning technology which is directed toward reduction of mineral matter and various toxics elements as well. Results of recent studies indicate that the degree to which a specific trace element can be reduced by coal cleaning depends on its distribution in the coal. To quantify the capabilities of a gravity-based coal cleaning process for removing these hazardous air pollutants, a detail study was conducted on a coal sample collected from one mine of Talcher area. Careful analysis of the experimental data indicates that most of the trace elements of greatest environmental concern are strongly associated with the organic matter of the investigated coal, thus during beneficiation these elements are concentrated in the clean coal fraction. Therefore, it makes the situation more complex and the expected pre-combustion removal of these trace elements seems to be not possible for the high-ash non-coking coals of Talcher coal field.     

生物质垃圾与煤混烧飞灰颗粒的微观形态特征及能谱研究

利用扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)结合联用技术直观地观察了生物质垃圾与煤混合压制燃料的飞灰微观形态特征,分析了其主要组成元素及其质量分数.实验结果表明,飞灰颗粒的形态多样,以不规则形态居多.不同粒径颗粒之间存在逐级吸附的现象.在本实验观察的所有飞灰颗粒的能谱分析中都发现了K元素的存在.实验发现,生物质与煤混烧排放钾的主要存在形式是氯化钾.     

基于灰颗粒的物理特性为分类原则的试验研究

循环流化床(CFB)锅炉炉内的燃烧及传热与炉内床料的状态密切相关,而炉内床料主要是由燃煤含有的矿物组分经过燃烧、爆裂和磨耗过程形成的。文中对6种煤样在固定床燃烧后,使用可视化显微仪,获取了灰颗粒的微观形貌特征,根据灰颗粒的机械强度和耐磨性能的不同,将灰颗粒定义为3类不同性质的灰。以此为基点,采用固定床燃烧后冷态振动筛分和流化床实验台热态流化后筛分的方法,研究了不同燃烧温度下升温速率对灰颗粒粒径变化的影响,以及不同燃烧温度下燃烧时间对灰颗粒粒径变化的影响,推演了不同煤样在燃烧过程中的演化特征。结果表明:3类灰颗粒在不同的燃烧温度和时间的演化过程存在明显的不同,从而为预测循环流化床中的床料粒径分布提供了理论依据。     

低NO_x燃烧器改造后飞灰可燃物高原因分析及优化调整

大修期间,某电厂对2号锅炉进行低NOx燃烧系统改造,为了将锅炉调整到最佳的运行状态,进行了改造后的优化调整试验。试验结果表明,燃烧器改造后,320 MW负荷下,不同磨煤机组合运行方式下,NOx排放浓度降低至306～355 mg/m3,相比于改造前,降幅达58.7%,改造效果明显;但由于改造后火焰中心上移,煤粉颗粒在炉内的停留时间缩短,煤粉颗粒未完全燃烧即进入尾部烟气通道,导致飞灰可燃物含量较高,约10%;针对这一问题,进行了燃烧系统的优化调整,调整后飞灰可燃物含量降至4%左右。     

不同生物质灰的理化特性

根据我国和美国国家标准,将稻草、松木屑和梧桐树叶3种生物质分别在815和600℃下制灰,此外也在500℃下制灰进行比较。测定了灰分量和灰成分,考察了灰成分中氧化物的含量变化以及生物质灰的积灰、结渣特性;利用X射线衍射方法和SEM对不同温度灰的物相和灰形态进行了分析;利用灰熔点仪测定了生物质灰的灰熔点。研究表明:灰分量、灰成分、物相变化、灰形态以及灰熔点均与灰化温度密切相关,600℃的灰化温度比较适合研究生物质灰分的性质。     

锅炉飞灰含碳量异常偏高的试验研究

通过锅炉冷态试验、常用煤种和异常煤种的热态调整试验，排除了可能引起某125MW机组飞灰含碳量异常(最高达14％)的结构及运行因素；常用煤种和异常煤种的常规指标接近，但其燃尽特性明显较常用煤种差；对异常煤种进行颗粒分离并分别进行工业分析，发现异常煤种由煤矸石、烟煤、无烟煤混合而成，无烟煤的含量达31．56％；对各颗粒分别进行热重分析，并与异常煤种TG-DTG曲线进行比较发现，烟煤、无烟煤的快速失重点分别与异常煤种的两个快速失重点相对应，进一步证明异常煤种主要由烟煤和无烟煤掺配而成。大量无烟煤的掺入导致燃尽困难，即为锅炉飞灰含碳量异常偏高的原因所在。图2表5参4     

Effects of calcium chloride and sodium chloride on the flotation removal of unburned carbon from coal fly ash

The effects of calcium chloride and sodium chloride on the coal fly ash flotation were investigated by studying the surface properties of coal fly ash. X-ray photoelectron spectroscopy and scanning electron microscopy showed the presence of many lime particles in the coal fly ash, which, together with Ca(OH)₂(s), could be adsorbed on the rough surface of unburned carbon particles. The flotation results indicated that calcium chloride reduced the performance of unburned carbon removal from the coal fly ash, whereas sodium chloride increased froth stability thereby improving the flotation performance.