淺議水煤漿燃燒固硫技術(shù)研究

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1、淺議水煤漿燃燒固硫技術(shù)研究　　摘要：隨著我國對電力能源的需求增多，采用火力發(fā)電的企業(yè)越來越多，其中存在著許多問題。文章針對水煤漿固硫技術(shù)——固硫機(jī)理、固硫劑及其助劑等的研究現(xiàn)狀做了概述，并對該領(lǐng)域未來的發(fā)展進(jìn)行了詳細(xì)的分析。關(guān)鍵詞：水煤漿；固硫；固硫劑中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2013）18-0072-021水煤漿固硫技術(shù)分析6在我國的能源構(gòu)架里面，煤炭作為一次性能源比例在75%以上，這種結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)是不會(huì)發(fā)生變化的，煤炭始終會(huì)作為主要能源去使用，因此由煤炭帶來的污染也急劇加重。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，我

2、國大氣污染的主要成分是來自煤炭的SO2的污染，占到污染比重的87%，我國酸雨的覆蓋面積，也占到了國土面積的三分之一左右。如何有效地利用煤炭這個(gè)能源，解決污染帶來的問題成了緊迫的問題。水煤漿是新興的代油燃料，它的應(yīng)用前景非常好，其優(yōu)勢在于存儲(chǔ)、物流運(yùn)輸，煙塵的降低以及硫析出的時(shí)間長短，固硫產(chǎn)生的效率等，這些都高出煤炭的使用程度以及污染的降低。當(dāng)前，固硫形態(tài)的水煤漿使用和發(fā)展，對大氣污染程度的下降意義重大。這種技術(shù)在學(xué)術(shù)界和媒體上報(bào)道很多，許多研究單位都進(jìn)行過這方面的研究和開發(fā)。但是對燃燒后產(chǎn)生的煙氣脫硫，還有就是燃燒前煤炭的清洗始終是

3、個(gè)難題，這需要高精端的大型設(shè)備進(jìn)行處理。無疑大幅度地提高了煤炭使用中的成本，在現(xiàn)實(shí)中無法做到廣泛的推廣和應(yīng)用。固硫型水煤漿就是在其中加入固硫劑，它的優(yōu)勢是成本低、簡單、脫硫的效果明顯等，對它的推廣有著非常好的作用。2水煤漿固硫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)今我國固硫技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了非?？斓陌l(fā)展階段，但是仍處于初級階段。其中它的運(yùn)用和發(fā)展、固硫的理論研究，實(shí)際中固硫劑的研發(fā)也是如此。水煤漿中水是對流變特性有影響的，生產(chǎn)脫硫型水煤漿要多關(guān)注其影響因素。2.1固硫機(jī)理的發(fā)展現(xiàn)狀煤燃燒固硫機(jī)理和固硫型水煤漿基本上一致，在固硫型水煤漿里面有不多的添加劑，這就比

4、煤粉的燃燒溫度低，在分析水煤漿硫析出動(dòng)態(tài)性中馮云崗等，給出了自己研究的成果。他們認(rèn)為煤里面的有機(jī)硫和無機(jī)硫在燃燒溫度上分為兩個(gè)層面。有機(jī)硫開始析出是在400攝氏度左右，無機(jī)硫析出是在溫度達(dá)到1000攝氏度，不過在爐溫達(dá)到1200攝氏度時(shí)，高溫硫析出的時(shí)間需要長一點(diǎn)，但是低溫硫去很快就出來了。2.2固硫劑研究現(xiàn)狀6當(dāng)今國內(nèi)使用固硫劑大多是鈣基固硫劑，這主要是因?yàn)樵弦子趯ふ?，能夠在市場中找到，且其價(jià)格低，在實(shí)際中固硫的效果明顯，能夠滿足市場的需求。選擇固硫劑的意義就在于成本低、來源充足、固硫的效果非常好。還有就是分析水煤漿燃中固硫當(dāng)中

5、，不僅要分析其經(jīng)濟(jì)的成本性、燃燒的效果及固硫率，更要分析其在水煤漿中的流變特性。我們所認(rèn)知的鈣劑固硫劑能夠分成兩組，是機(jī)鈣固硫劑和無機(jī)鈣固硫劑，這兩種固硫劑的使用效果非常好，對水煤漿的性能影響并不明顯，不過它的固硫效果可變性非常不穩(wěn)定。研究中劉建中等對鈣基固硫劑對水煤漿性能影響分析出，無機(jī)鈣對水煤漿的影響沒有鈣劑的影響低很多。因?yàn)榉肿恿啃?，不容易和水融合的物質(zhì)是做固硫劑的材料。唐海香等對CaCO3、CaO、Ca（OH）2三種鈣基固硫劑進(jìn)行了固硫?qū)嶒?yàn)對比，研究發(fā)現(xiàn)，三種鈣基固硫劑固硫效率的次序?yàn)镃aO6CaCO3。作為鈣的同種族元素鋇

6、也具有固硫作用，陳占文等對BaCO3CaCO3兩種固硫劑進(jìn)行了固硫?qū)嶒?yàn)，發(fā)現(xiàn)BaCO3、與CaCO3都能起到固硫作用，BaCO3固硫效果要優(yōu)于CaCO3，但考慮到BaCO3的價(jià)格昂貴，不適用大量工業(yè)應(yīng)用，CaCO3卻原料易得，性價(jià)比高。NaOH高溫分解生成的NaO2能與燃燒產(chǎn)物SO2反應(yīng)，但其固硫產(chǎn)物分解溫度低，固硫效果差?；粲来旱妊芯緾a（OH）2與NaOH的對比固硫?qū)嶒?yàn)時(shí)認(rèn)為，NaOH在高溫下分解為NaO2，NaO2在燃燒中變成了氣態(tài)，能夠跟煙氣飄走，這時(shí)候進(jìn)行管道冷卻，其中的一部分硫就能夠從煙氣中脫離，粘附在冷卻的管壁上，這就

7、很容易堵塞管壁。其固硫產(chǎn)物分解溫度低、固硫效果差等因素都導(dǎo)致NaOH不宜單獨(dú)作為固硫劑使用。但是NaOH卻可與CaCO3同時(shí)使用，作為助劑，NaOH可提高CaCO3的固硫效果。2.3固硫助劑研究現(xiàn)狀鈣基固硫劑在當(dāng)前的應(yīng)用十分廣泛，實(shí)際的使用中效果也非常明顯，能夠很好地固硫。但是在高溫中（溫度>1000℃），固硫產(chǎn)生的其他物質(zhì)CaSO4慢慢分解并且重新組成SO2，導(dǎo)致固硫的情況不好，為達(dá)到高溫下良好的固硫效果，在水煤漿里面摻入少量的水煤漿，可非常好地提高水煤漿的固硫效果，在固硫型水煤漿中少量的摻入Al2O3、Fe2O3、TiO2等金屬

8、的氧化物，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比，從中沒有發(fā)現(xiàn)同樣的金屬氧化物，這也就證明了固硫效果的程度不一樣，三種不同的固硫劑對水煤漿固硫起到的作用也不一樣，其中分析灰渣得出，它的機(jī)理是在充分燃燒中非晶態(tài)物相增加，其在高溫溶解下附著在固硫產(chǎn)物CaSO4