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《淺議水煤漿燃燒固硫技術(shù)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
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)展進行了詳細的分析。關(guān)鍵詞:水煤漿;固硫;固硫劑中圖分類號:F407文獻標(biāo)識碼:A文章編號: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)是不會發(fā)生變化的,煤炭始終會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、物流運輸,煙塵的降低以及硫析出的時間長短,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)界和媒體上報道很多,許多研究單位都進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、個難題,這需要高精端的大型設(shè)備進行處理。無疑大幅度地提高了煤炭使用中的成本,在現(xiàn)實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)進入了非??斓陌l(fā)展階段,但是仍處于初級階段。其中它的運用和發(fā)展、固硫的理論研究,實際中固硫劑的研發(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固硫機理的發(fā)展現(xiàn)狀煤燃燒固硫機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態(tài)性中馮云崗等,給出了自己研究的成果。他們認為煤里面的有機硫和無機硫在燃燒溫度上分為兩個層面。有機硫開始析出是在400攝氏度左右,無機硫析出是在溫度達到1000攝氏度,不過在爐溫達到1200攝氏度時,高溫硫析出的時間需要長一點,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,這主要是因為原料易于尋找,能夠在市場中找到,且其價格低,在實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。我們所認知的鈣劑固硫劑能夠分成兩組,是機鈣固硫劑和無機鈣固硫劑,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,無機鈣對水煤漿的影響沒有鈣劑的影響低很多。因為分子量小,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行了固硫?qū)嶒瀸Ρ?,研究發(fā)現(xiàn),三種鈣基固硫劑固硫效率的次序為CaO6CaCO3。作為鈣的同種族元素鋇
6、也具有固硫作用,陳占文等對BaCO3CaCO3兩種固硫劑進行了固硫?qū)嶒?,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的價格昂貴,不適用大量工業(yè)應(yīng)用,CaCO3卻原料易得,性價比高。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。霍永春等研究Ca(OH)2與NaOH的對比固硫?qū)嶒灂r認為,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,這時候進行管道冷卻,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不宜單獨作為固硫劑使用。但是NaOH卻可與CaCO3同時使用,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,然后進行實驗對比,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