收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

煤和黑液水煤浆沾污结渣机理及灰沉积动态特性研究

兰泽全  
【摘要】:长期以来,受热面沾污结渣一直是困扰燃煤锅炉而未能得到妥善解决的国际性难题之一,极大地威胁着锅炉的安全、经济运行及设备的可靠性。矿物质是引起灰沉积的根本原因,本文主要通过对矿物元素在炉内的迁移和沉积行为的研究,来揭示沾污结渣机理。Na、Fe、Ca是导致灰沉积的重要矿物元素,因此,在燃料的选择上充分考虑了代表性,以含Na很高的新汶黑液水煤浆等五种在煤质组成和熔融温度方面都极具代表性的煤和煤浆为研究对象,因而本文的研究具有一定的普遍意义。 本文研究的重点之一是黑液水煤浆的燃烧特性和沾污结渣特性,目的是考察其工业应用的可行性及潜在问题。热天平机理实验、试验炉中试试验及工业炉应用试验结果都表明,黑液浆粘度低,具有良好的流动、雾化性能,加上含有大量的木质素和Na基化合物等有机成分,因而容易着火,燃烧稳定、良好,烟气中NOx、SO_2含量及烟尘浓度都远低于常规浆和制浆原煤,因此,黑液水煤浆具有显著的经济效益和环保效益,应用前景广阔。 然而,黑液浆中的Na易带来受热面的沾污结渣。烧结试验结果表明,黑液浆具有很强的烧结特性,初始烧结温度很低,仅700℃左右。在沾污结渣机理方面,通过灰污热流探针、炉内颗粒取样及电子探针等多种创新性手段和方法,对煤和黑液水煤浆的灰沉积机理及动态过程进行了深入的研究。如采用带有能谱仪的扫描电镜,分析比较了炉内空间中心颗粒、近壁颗粒、炉壁渣中颗粒及尾部烟道飞灰颗粒的形貌和元素含量,研究了灰粒中矿物质的迁徙和沉积特性。结果表明,沾污结渣与燃料自身特性有直接关系,Na是造成黑液水煤浆积灰结渣严重的根本原因,Na无论是在初始层还是整个灰渣中的含量都很高,从而引起灰渣层中Si和Al具有几乎完全相同的分布规律,绝大部分Si、Al与Na结合在一起生成了低熔点的霞石等铝硅酸钠盐,黑液浆初始层中Fe的富集不明显。Si、Al、Fe、Ca是造成煤灰结渣的主要矿物元素,在灰沉积物中Fe的富集明显,Fe、Ca对结渣可能起着协同机理作用。研究结果还表明,积灰和结渣在机理上存在很大的不同,积灰沉积物中基本上没有出现Fe的富集,其含量远低于结渣沉积物,而Na、Ca含量则比结渣沉积物中高,表明高温环境有利于Fe的沉积,而较低的受热面温度则对烟气中挥发性碱金属和碱土金属蒸气的凝结有利。 最后,对现有的结渣评判模型进行了改进,提出了将综合指数R纳入评判因素集以此来预测和判别燃煤结渣倾向的五因素模型,以及适用于切圆燃烧锅炉结渣特性评判的七因素模型。通过可靠性校验,表明此新模型具有更高的准确性,并在VB环境下开发了程序化实现沾污结渣评判的用户界面。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王凤寅,曹欣玉,周志军,杨家存,李伟,陈振,兰泽全;黑液水煤浆在0.25MW炉内的燃烧和结渣特性[J];中国矿业大学学报;2004年06期
2 饶甦 ,曹欣玉 ,兰泽全 ,赵显桥 ,周志军 ,周俊虎 ,刘建忠 ,岑可法;黑液水煤浆结渣特性灰色聚类分析预测及试验研究[J];电站系统工程;2004年02期
3 陈燕芹,匡少平;电厂燃烧黑液-水煤浆所排灰渣用于制砖的可行性[J];建材工业信息;2004年12期
4 丁宏照;水能使煤成为更好的燃料[J];能源研究与信息;1989年03期
5 傅勤;水煤浆喷嘴的设计和改进[J];山东电力技术;1997年05期
6 ;水煤浆:21世纪的洁净能源[J];福建能源开发与节约;2002年03期
7 陈仕刚;水煤浆技术应用研究[J];铁道劳动安全卫生与环保;2003年03期
8 董祖康;89kg/s煤粉炉燃用水煤浆的改进结果[J];发电设备;1987年09期
9 周亦;一种油的替代燃料—水煤浆技术研究趋势[J];能源研究与信息;1987年03期
10 曹欣玉,翁卫国,黄镇宇,姚强,周俊虎,刘建忠,赵翔,岑可法;白杨河电厂230t/h锅炉燃用水煤浆工业试验[J];中国电力;2001年07期
11 ;水煤浆:21世纪的洁净能源[J];有色金属工业;2001年10期
12 陆卫东;用水煤浆炉替代热风炉[J];设备管理与维修;2001年07期
13 贾明生,陈恩鉴;水煤浆代油技术的现状及其应用局限性[J];热力发电;2003年09期
14 吴东垠,李吉武,许晖;水煤浆燃烧技术在胜利油田的应用[J];工业锅炉;2005年03期
15 ;我国第一条水煤浆小型工业生产线[J];能源研究与信息;1985年01期
16 夏德宏,王世均;水煤浆管道输送数学模型及其应用[J];北京科技大学学报;1990年06期
17 ;DZS、SZS系列环保水煤浆锅炉[J];中国环保产业;2003年02期
18 章国枫;;清洁燃料——水煤浆[J];宁波节能;2007年05期
19 王秀月,马大健;工业锅炉与电站锅炉燃烧水煤浆应用实例[J];选煤技术;1995年05期
20 任建兴,岑可法,姚强,吴晓蓉,曹钦玉,黄镇宇,赵翔,刘建忠;水煤浆流变理论及管内流动阻力特性的研究[J];发电设备;1997年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汪琦;季炳奎;季俊;;燃水煤浆导热油炉供热系统设计[A];第八届全国工业炉学术年会论文集[C];2011年
2 张晓锋;李国富;戴财胜;;水煤浆在膨化窑上的应用[A];发展洁净煤技术,提高煤炭企业竞争力学术研讨会论文集[C];2001年
3 ;水煤浆项目简介[A];阜新矿务局可持续发展调查报告[C];2001年
4 王凤寅;杨家存;郭安文;;当前水煤浆推广应用中存在的问题浅析[A];煤矿环境保护技术经验论文集[C];2003年
5 高新洲;郭子杰;杨宝国;;烧结水煤浆点火技术应用与改造[A];2004全国能源与热工学术年会论文集(2)[C];2004年
6 祝平;;发展水煤浆产业要慎之又慎[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
7 李保民;刘军涛;;水煤浆技术及其市场前景展望[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(上册)[C];2004年
8 农光再;张鑫磊;于龙;鲁炳辰;王双飞;;我国黑液气化研究现状及存在的困难[A];造纸工业能源效率论坛论文集[C];2011年
9 张荣曾;;水煤浆在中国能源与环境协调发展中的地位[A];发展洁净煤技术,提高煤炭企业竞争力学术研讨会论文集[C];2001年
10 刘建文;单忠健;张晓锋;张德威;;造纸黑液制水煤浆与集成膜资源化处理技术可行性探讨[A];赣闽皖苏湘五省煤炭学会联合学术交流会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 兰泽全;煤和黑液水煤浆沾污结渣机理及灰沉积动态特性研究[D];浙江大学;2004年
2 牛志刚;煤、水煤浆燃料氮析出特性和燃料型NOx生成特性研究[D];浙江大学;2004年
3 赵凯;大型电站锅炉水煤浆燃烧器流场和火焰黑度的实验研究及数值模拟[D];浙江大学;2004年
4 贾原媛;三相循环流化床麦草浆黑液蒸发器防、除垢和强化传热研究[D];天津大学;2003年
5 于海龙;新型水煤浆气化喷嘴和气化炉的开发以及气化过程数值模拟[D];浙江大学;2004年
6 丁宁;410T/h高长宽比、六角切圆水煤浆、重油两用电站锅炉动力、燃烧特性的数值模拟和试验研究[D];浙江大学;2005年
7 李艳昌;煤炭成浆特性的非线性理论和波能量改性机理的研究[D];浙江大学;2007年
8 孟德润;大型电站锅炉水煤浆再燃降低NOx排放的试验研究及数值模拟[D];浙江大学;2007年
9 员冬玲;层状复合陶瓷喷嘴的设计制造及其应用研究[D];山东大学;2009年
10 孙先锋;高效菌降解造纸黑液木质素的特性与机理研究[D];西安建筑科技大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵显桥;黑液水煤浆沾污结渣机理及微观物化研究[D];浙江大学;2004年
2 饶甦;黑液水煤浆的燃烧、沾污结渣及其污染物排放特性研究[D];浙江大学;2004年
3 解永刚;有机废液水煤浆燃烧试验研究[D];浙江大学;2004年
4 孙粉梅;有机废液水煤浆沾污、结渣、传热及污染物排放特性的试验研究[D];浙江大学;2004年
5 杨玉林;水煤浆旋流燃烧器实验研究与数值模拟[D];浙江大学;2003年
6 李习臣;大型水煤浆喷嘴的开发与雾化机理研究[D];浙江大学;2004年
7 尹宝华;水煤浆分散剂的研制和性能评价[D];北京化工大学;2003年
8 李静;水煤浆粒度级配技术的研究(大同煤)[D];北京化工大学;2001年
9 王岭;电站锅炉燃用水煤浆炉内结渣、传热及污染物排放特性的研究[D];浙江大学;2003年
10 李斌;TEXACO水煤浆气化炉的建模及仿真研究[D];重庆大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 陈树章 崔星梅;山西有心做大做强水煤浆[N];发展导报;2001年
2 记者 李宁波 通讯员 王胜学 郭理阳;世界首台水煤浆水冷壁气化炉研发成功[N];山西日报;2011年
3 陈峰;北京能不能大规模发展水煤浆[N];中国煤炭报;2001年
4 记者 王金法 通讯员 孙育涛;水煤浆为胜利油田每年节约上亿元[N];中国石油报;2002年
5 本报记者 柯宁;大同水煤浆的“博奕”[N];山西经济日报;2002年
6 王健;水煤浆能代油吗[N];中国矿业报;2002年
7 滕以来 杜伟;日照港水煤浆装运业务好红火[N];中国矿业报;2003年
8 中闻;大同水煤浆进京:25吨/小时[N];中国煤炭报;2001年
9 记者 栗波通讯员 冯治恩;铜川推广水煤浆破解煤烟污染难题[N];陕西日报;2008年
10 本报记者 王琼杰;水煤浆 熟透的果子摘着难[N];中国矿业报;2001年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978