配煤和添加劑對準(zhǔn)東煤灰燒結(jié)特性及堿金屬蒸發(fā)冷凝影響研究
發(fā)布時間:2021-09-29 09:07
準(zhǔn)東煤堿金屬含量高,在電廠鍋爐燃燒時會出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)渣影響鍋爐安全穩(wěn)定運行。配煤和添加劑有利于減少堿金屬釋放,從而減緩電廠沾污積灰;同時又能調(diào)控煤灰熔融特性,可有效解決準(zhǔn)東煤的結(jié)渣問題。因此,本文研究了配煤和添加劑對準(zhǔn)東煤灰燒結(jié)特性和堿金屬蒸發(fā)冷凝特性的影響,并利用數(shù)字圖像處理技術(shù)、XRD(X射線衍射)和SEM-EDX(掃描電鏡-能量色散X射線光譜)等手段對實驗結(jié)果進行了處理分析。一方面,本文在配備有CCD(電荷耦合器件)相機監(jiān)測系統(tǒng)的臥式爐中進行了配煤和添加劑對準(zhǔn)東煤灰燒結(jié)特性的影響實驗。實驗結(jié)果表明,所有燒結(jié)樣品的橫截面都具有三層層狀結(jié)構(gòu)。北塔山煤、烏東煤和高嶺土對燒結(jié)熔融有抑制作用,鎂基對燒結(jié)熔融的抑制效果不明顯。配煤和加入添加劑后的燒結(jié)樣品最終時刻的面積和高度收縮率高度都有所減少,且隨著比例的增加,收縮率降低。XRD分析結(jié)果表明,配煤和添加劑的種類和比例對礦物質(zhì)的生成和變化有重要影響。SEM分析結(jié)果表明,燒結(jié)灰塊最外層燒結(jié)嚴(yán)重且含有大量的孔狀結(jié)構(gòu)。EDX分析表明燒結(jié)灰塊表面由內(nèi)層到外層,Na和K元素的含量總體上呈降低趨勢,而Ca、Al和Si元素則呈增加趨勢,配煤和加入添加劑后堿金...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
多點LIBS測量系統(tǒng)的配置圖
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論6(a)儀器結(jié)構(gòu)圖(b)LIBS測量點圖1.1多點LIBS測量系統(tǒng)的配置圖Wei[43]等人研究了硅鋁添加劑(SiO2,高嶺土和粉煤灰)對灰熔融特性的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)灰熔融溫度隨著硅鋁添加劑比例的增加表現(xiàn)出先降低后增加的模式,且SiO2對鈉的捕獲能力最好。Niu[44]等人的研究表明,高嶺土添加劑由于形成了高熔點莫來石和方石英而有效地增加了AFTs,低劑量的SiO2形成低熔點的硅酸鈉導(dǎo)致AFTs減少,高劑量的SiO2導(dǎo)致灰分中SiO2過多從而使AFTs增加。Zhou[45]等人研究了在氧-燃料氣氛下,五種不同的氧化物添加劑對煤灰燒結(jié)熔融特性的影響。結(jié)果表明,SiO2顯著促進了熔融過程,但CaO大大抑制了燒結(jié)和熔融過程,Al2O3,F(xiàn)e2O3和高嶺土也在一定程度上影響了熔融物質(zhì)的數(shù)量。Jing[23]等人利用差壓技術(shù)對晉城粉煤灰成分在氣化氣氛下對燒結(jié)溫度的影響進行實驗研究,差壓燒結(jié)裝置如圖1.2所示。該實驗采用了五種不同的氧化物添加劑,結(jié)果表明,隨著SiO2添加比例的增加,燒結(jié)溫度先降低后升高;總體上,燒結(jié)溫度隨著Fe2O3、CaO、Na2O和K2O的比例增加而降低;隨著MgO添加比例的增加,燒結(jié)溫度先降低后趨于不變。圖1.2差壓燒結(jié)裝置系統(tǒng)圖(PDS):1.溫度控制器(溫控?zé)犭娕迹?.測溫?zé)犭娕迹?.管式爐;4.石英管;5.U型管測壓計;6.流量計Yang[46]等人重點研究了蛭石對準(zhǔn)東積灰的影響,結(jié)果表明:在積灰初期,蛭石可與煙氣中的SO2反應(yīng)形成硫酸鈉。到灰渣生長后期,灰渣主要由高熔點礦
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章灰燒結(jié)實驗系統(tǒng)和實驗過程介紹102.灰燒結(jié)實驗系統(tǒng)和實驗方法介紹2.1引言本文的灰燒結(jié)實驗在配備了CCD相機的燒結(jié)臥式爐中展開。為了模擬電廠鍋爐實際運行過程中爐膛內(nèi)水冷壁的情況,自行設(shè)計開發(fā)了一套可自動進退的油冷灰燒結(jié)探針系統(tǒng)。同時自行開發(fā)設(shè)計了一套CCD相機監(jiān)測系統(tǒng),以實時在線觀測灰燒結(jié)熔融規(guī)律。本章對灰燒結(jié)實驗系統(tǒng)的組成做了具體介紹,主要包括臥式爐本體、CCD相機監(jiān)測系統(tǒng)和可進退燒結(jié)裝置三部分。此外,為了對灰燒結(jié)樣品做進一步的分析了解,還介紹了基于Matlab軟件開發(fā)的GUI數(shù)字圖像系統(tǒng)、X射線衍射儀和場發(fā)射掃描電子顯微鏡在測試分析技術(shù)中的應(yīng)用。2.2灰燒結(jié)實驗系統(tǒng)介紹2.2.1臥式爐燒結(jié)系統(tǒng)簡介本文的灰燒結(jié)實驗是在如圖2.1所示的臥式爐燒結(jié)系統(tǒng)中進行的。圖2.1臥式爐燒結(jié)實驗系統(tǒng)示意圖該燒結(jié)實驗臺主要由臥式爐本體、CCD相機監(jiān)測系統(tǒng)和可進退燒結(jié)裝置三部分構(gòu)成。臥式爐本體包括硅鉬棒、剛玉管、B型熱電偶、溫度控制元件以及外層的耐火材料等組件。其中剛玉管的內(nèi)徑為100mm,長度為900mm。通過溫度控制器可以設(shè)置爐膛加熱時間、加熱溫度和加熱速率,下方儀表盤會實時顯示當(dāng)前的電壓和電流大校B型熱電偶通到剛玉管中間位置以測量爐膛內(nèi)部的溫度,并把溫度信號實時傳遞給溫度控制系統(tǒng),以調(diào)節(jié)硅鉬棒的加熱功率,使得爐膛中心的溫度達(dá)到實驗研究所要求的溫度。該爐膛可承受的最高加熱溫度為1600℃。臥式爐兩側(cè)各有開孔,右側(cè)通入放置灰塊的燒結(jié)探針,左側(cè)布置CCD監(jiān)測系統(tǒng),可對灰樣在燒結(jié)臥式爐中的熔融燒結(jié)狀況進行在線監(jiān)測。燒結(jié)臥式爐具體外觀如圖2.2所示。
【參考文獻】:
期刊論文
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[3]準(zhǔn)東高堿煤氣化過程中堿金屬賦存形態(tài)遷移轉(zhuǎn)化[J]. 齊曉賓,宋國良,宋維健. 煤炭學(xué)報. 2016(04)
[4]準(zhǔn)東高鈉煤熱解過程中鈉的遷移特性實驗研究[J]. 宋維健,宋國良,張海霞,范金龍,呂清剛. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[5]準(zhǔn)東煤中堿金屬的賦存形態(tài)及其在熱解過程中的遷移規(guī)律[J]. 王智化,李謙,劉敬,黃鎮(zhèn)宇,周志軍,周俊虎,岑可法. 中國電機工程學(xué)報. 2014(S1)
[6]新疆準(zhǔn)東煤田大井礦區(qū)東露天煤礦煤質(zhì)特性分析[J]. 王國勝. 煤質(zhì)技術(shù). 2013(05)
[7]高鈣山鑫煤灰熔融及黏溫特性分析[J]. 許潔,劉霞,張慶,趙鋒,郭慶華,于廣鎖,王輔臣. 中國電機工程學(xué)報. 2013(20)
[8]準(zhǔn)東煤田煤質(zhì)特征及分布規(guī)律[J]. 陳新蔚,莊新國,周繼兵,曾憲軍,阿米娜,葛棟峰,楊森. 新疆地質(zhì). 2013(01)
[9]配煤對煤灰熔融特性影響的實驗與量化研究[J]. 陳玉爽,張忠孝,烏曉江,李潔,管嶸清,閆博. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2009(05)
[10]配煤煤灰內(nèi)礦物質(zhì)轉(zhuǎn)變過程與熔融特性規(guī)律[J]. 楊建國,劉志,趙虹,岑可法. 中國電機工程學(xué)報. 2008(14)
碩士論文
[1]準(zhǔn)東煤中鈉的固定及灰熔融特性研究[D]. 沈銘科.浙江大學(xué) 2016
[2]富氧條件下添加劑對高鈉煤燒結(jié)特性影響的研究[D]. 王建陽.浙江大學(xué) 2016
[3]準(zhǔn)東煤燃燒及結(jié)渣特性研究[D]. 孟建強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]神木煤一維爐熱態(tài)結(jié)渣過程和添加劑防結(jié)渣的試驗研究[D]. 張杰.浙江大學(xué) 2011
[5]配煤對煤灰熔融特性和灰渣粘度影響的實驗研究[D]. 焦發(fā)存.安徽理工大學(xué) 2006
本文編號:3413450
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
多點LIBS測量系統(tǒng)的配置圖
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論6(a)儀器結(jié)構(gòu)圖(b)LIBS測量點圖1.1多點LIBS測量系統(tǒng)的配置圖Wei[43]等人研究了硅鋁添加劑(SiO2,高嶺土和粉煤灰)對灰熔融特性的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)灰熔融溫度隨著硅鋁添加劑比例的增加表現(xiàn)出先降低后增加的模式,且SiO2對鈉的捕獲能力最好。Niu[44]等人的研究表明,高嶺土添加劑由于形成了高熔點莫來石和方石英而有效地增加了AFTs,低劑量的SiO2形成低熔點的硅酸鈉導(dǎo)致AFTs減少,高劑量的SiO2導(dǎo)致灰分中SiO2過多從而使AFTs增加。Zhou[45]等人研究了在氧-燃料氣氛下,五種不同的氧化物添加劑對煤灰燒結(jié)熔融特性的影響。結(jié)果表明,SiO2顯著促進了熔融過程,但CaO大大抑制了燒結(jié)和熔融過程,Al2O3,F(xiàn)e2O3和高嶺土也在一定程度上影響了熔融物質(zhì)的數(shù)量。Jing[23]等人利用差壓技術(shù)對晉城粉煤灰成分在氣化氣氛下對燒結(jié)溫度的影響進行實驗研究,差壓燒結(jié)裝置如圖1.2所示。該實驗采用了五種不同的氧化物添加劑,結(jié)果表明,隨著SiO2添加比例的增加,燒結(jié)溫度先降低后升高;總體上,燒結(jié)溫度隨著Fe2O3、CaO、Na2O和K2O的比例增加而降低;隨著MgO添加比例的增加,燒結(jié)溫度先降低后趨于不變。圖1.2差壓燒結(jié)裝置系統(tǒng)圖(PDS):1.溫度控制器(溫控?zé)犭娕迹?.測溫?zé)犭娕迹?.管式爐;4.石英管;5.U型管測壓計;6.流量計Yang[46]等人重點研究了蛭石對準(zhǔn)東積灰的影響,結(jié)果表明:在積灰初期,蛭石可與煙氣中的SO2反應(yīng)形成硫酸鈉。到灰渣生長后期,灰渣主要由高熔點礦
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章灰燒結(jié)實驗系統(tǒng)和實驗過程介紹102.灰燒結(jié)實驗系統(tǒng)和實驗方法介紹2.1引言本文的灰燒結(jié)實驗在配備了CCD相機的燒結(jié)臥式爐中展開。為了模擬電廠鍋爐實際運行過程中爐膛內(nèi)水冷壁的情況,自行設(shè)計開發(fā)了一套可自動進退的油冷灰燒結(jié)探針系統(tǒng)。同時自行開發(fā)設(shè)計了一套CCD相機監(jiān)測系統(tǒng),以實時在線觀測灰燒結(jié)熔融規(guī)律。本章對灰燒結(jié)實驗系統(tǒng)的組成做了具體介紹,主要包括臥式爐本體、CCD相機監(jiān)測系統(tǒng)和可進退燒結(jié)裝置三部分。此外,為了對灰燒結(jié)樣品做進一步的分析了解,還介紹了基于Matlab軟件開發(fā)的GUI數(shù)字圖像系統(tǒng)、X射線衍射儀和場發(fā)射掃描電子顯微鏡在測試分析技術(shù)中的應(yīng)用。2.2灰燒結(jié)實驗系統(tǒng)介紹2.2.1臥式爐燒結(jié)系統(tǒng)簡介本文的灰燒結(jié)實驗是在如圖2.1所示的臥式爐燒結(jié)系統(tǒng)中進行的。圖2.1臥式爐燒結(jié)實驗系統(tǒng)示意圖該燒結(jié)實驗臺主要由臥式爐本體、CCD相機監(jiān)測系統(tǒng)和可進退燒結(jié)裝置三部分構(gòu)成。臥式爐本體包括硅鉬棒、剛玉管、B型熱電偶、溫度控制元件以及外層的耐火材料等組件。其中剛玉管的內(nèi)徑為100mm,長度為900mm。通過溫度控制器可以設(shè)置爐膛加熱時間、加熱溫度和加熱速率,下方儀表盤會實時顯示當(dāng)前的電壓和電流大校B型熱電偶通到剛玉管中間位置以測量爐膛內(nèi)部的溫度,并把溫度信號實時傳遞給溫度控制系統(tǒng),以調(diào)節(jié)硅鉬棒的加熱功率,使得爐膛中心的溫度達(dá)到實驗研究所要求的溫度。該爐膛可承受的最高加熱溫度為1600℃。臥式爐兩側(cè)各有開孔,右側(cè)通入放置灰塊的燒結(jié)探針,左側(cè)布置CCD監(jiān)測系統(tǒng),可對灰樣在燒結(jié)臥式爐中的熔融燒結(jié)狀況進行在線監(jiān)測。燒結(jié)臥式爐具體外觀如圖2.2所示。
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碩士論文
[1]準(zhǔn)東煤中鈉的固定及灰熔融特性研究[D]. 沈銘科.浙江大學(xué) 2016
[2]富氧條件下添加劑對高鈉煤燒結(jié)特性影響的研究[D]. 王建陽.浙江大學(xué) 2016
[3]準(zhǔn)東煤燃燒及結(jié)渣特性研究[D]. 孟建強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]神木煤一維爐熱態(tài)結(jié)渣過程和添加劑防結(jié)渣的試驗研究[D]. 張杰.浙江大學(xué) 2011
[5]配煤對煤灰熔融特性和灰渣粘度影響的實驗研究[D]. 焦發(fā)存.安徽理工大學(xué) 2006
本文編號:3413450
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