包裹石煤固氟燃料固氟效果的中试

选择陕西紫阳蒿坪镇相同条件地炉16户,其中8户烧用当地高氟块状石煤、石灰、粘土和低氟无烟煤粉制备的包裹石煤燃料,8户燃烧未处理的石煤,进行了中试研究.结果表明,包裹石煤组本身煤氟与渣氟比较,固氟率平均75.0%;室内空气,与普通块石煤组比较,包裹石煤燃料组氟下降了85.7%,硫下降75.0%,烟尘下降55.3%.     

包裹法对民用高氟石煤氟硫污染的防治作用

提出了用钙基固氟剂包裹石煤以降低氟硫污染的方法.8 户使用包裹钙基固氟剂石煤的农家和 8 户使用普通石煤的农家的比较结果表明,包裹固氟剂石煤组比普通石煤组燃煤氟释放率平均降低了 44.7%(P<0.05);室内空气氟含量下降了 85.7%(P<0.01);室内空气 SO2含量降低了 75%(P<0.05).放置条件较一致的 4 个玉米、辣椒样品氟含量的比较表明,使用包裹固氟剂石煤农户家的玉米、辣椒样品的氟含量分别比使用普通石煤的下降了 50%和 53%.     

敞口地炉内燃烧煤泥饼时氟的逸出规律及控制

利用特制精确控温敞口炉,模拟重病区居民燃烧煤泥饼时氟的排放及控制,分析了停留时间、燃烧温度对氟排放的影响,探讨了CaCO₃添加量及燃烧温度与固氟率的关系.结果表明:随着煤泥饼在炉内停留时间的延长,氟的逸出率逐渐增大,1 h后氟的排放达到平衡;氟逸出率随温度升高而增加,900 ℃时逸出率平均为80%,与病区实际燃烧排氟量相吻合;煤泥饼中添加CaCO₃能有效控制燃烧氟排放,固氟率随CaCO₃添加量的增加而增大,w(CaCO₃)为10%时达到最佳固氟效果;500～800 ℃内固氟率随温度升高而增加,800 ℃时固氟率最高,平均为44.2%,温度继续升高则固氟率下降,900 ℃时为25.0%.      

石煤砷的赋存形态对砷迁移释放的影响

高砷石煤燃烧是陕西南部秦巴山区砷中毒流行的主要因素,煤燃烧的砷释放过程不仅与砷元素化学性质、砷含量有关,也与砷赋存形态有关。文章利用连续化学浸提法对陕南石煤砷的赋存形态进行了分析,并探讨了各赋存形态对石煤砷迁移和燃烧释放率的影响。结果表明,高砷石煤砷主要以硫化物结合态存在,其含量占煤砷含量的75%以上;石煤燃烧的砷释放率与煤中残渣态砷有显著的负相关,相关系数为-0.773,P<0.01;煤砷溶出率与可交换态砷和硫化物结合态砷均呈显著正相关,相关系数分别为0.983(P<0.05)和0.796(P<0.05)。     

黑液水煤浆燃烧过程中氟排放特性

在0.25MW燃烧试验台上进行黑液水煤浆燃烧过程中氟的排放特性研究 ,并和普通水煤浆进行对比 ,分析了影响排放过程的各因素 .试验表明水煤浆中的氟含量较低 ,一般小于 30mg/kg ,普通水煤浆燃烧氟排放率为70%～90%,排放浓度为2.0～2.6mg/m³;黑液水煤浆氟排放率明显低于普通水煤浆 ,为 45%～80 % ,排放浓度为1.7～3.0mg/m³.炉膛温度和水煤浆成分对氟排放浓度有一定的影响 .     

燃煤型氟中毒区石煤氟的环境地球化学行为研究

通过对比典型剖面上的石煤及其风化发育的土壤的氟含量、流经石煤层的水与不经过石煤层的水的氟含量,研究石煤风化、淋溶时氟对土壤、地表水和农作物的影响。采集居民家中石煤、石煤燃后底灰、室内降尘、玉米、辣椒、水缸水和开水,分析其含氟量,研究石煤燃烧时氟的迁移富集机制。结果表明石煤的风化、淋溶虽导致土壤含氟量大幅升高但对地表水和新鲜粮食的含氟量无显著影响;石煤燃烧后释放出的氟污染室内玉米、辣椒和饮水,导致氟中毒流行。     

煤燃烧固氟剂及固氟效果研究

通过热力学分析煤燃烧过程中钙基固氟剂固氟反应机理和高温高效钙基固氟剂开发原则;通过流化床和链条炉燃烧试验考察石灰石和钙基固氟剂燃烧固氟效果.试验表明:流化床燃烧时石灰石燃烧固氟效果明显,在Ca/F=60～70时,脱氟率可达到66.7%～70.0%;链条炉燃烧试验表明:利用工业废料开发的钙基固氟剂固氟效果显著,在Ca/F=65～80时,脱氟率为57.32%～75.19%.在燃煤过程添加石灰石和钙基固氟剂具有固氟固硫的双重作用.     

土壤中不同粘粒矿物在高温下释放氟污染物的研究

研究了蒙脱石、高岭石、水铝英石、蛭石和针铁矿在高温下释放氟污染物的特征.结果表明:高温下氟化物从这些矿物中的逸出率不仅随矿物种类而变化,而且与烧成温度、比表面积、矿物结构水含量的变化以及高温加热时间密切相关.蒙脱石的晶格瓦解温度比高岭石的滞后,可能是不同高温下蒙脱石氟化物逸出比高岭石滞后的原因之一.含钙化合物能降低氟从蒙脱石中的逸出率.以CaCO₃处理蒙脱石为例,800℃时,氟化物逸出率比对照降低了59.6%,800℃时,5种含钙物质的固氟能力的大小顺序为:CaCO₃＞CaO＞Ca₃(PO₄)₂＞Ca(OH)₂＞CaSO₄.     

民用固体燃料源的IVOCs排放特征及燃烧温度的影响

中等挥发性有机物(intermediate-volatility organic compounds,IVOCs)是近年备受关注的二次有机气溶胶的重要前体物,但目前急需包括民用固体燃料燃烧在内的源排放数据.本文选择两种成熟度不同的烟煤(灵武煤和徐州煤)和两种生物质(稻秆和松木)为研究对象,结合石英管式炉和稀释通道开展7个温度点(300～900℃,以100℃为间隔)的燃烧实验,采集和分析烟气中的IVOCs,探讨煤和生物质燃烧的IVOCs排放因子、组成以及燃烧温度的影响.结果表明,生物质燃烧的IVOCs平均排放因子[(483±182) mg·kg-1]比烟煤[(190±108) mg·kg-1]高2. 5倍;组成方面,生物质和煤的IVOCs均以剩余UCM占主导[分别为(81±11)%和(68±6)%],而生物质排放的正构及支链烷烃占比明显低于烟煤,但芳香烃略高;燃烧温度对两类燃料的影响存在显著区别:烟煤(以灵武煤为例)的IVOCs在500℃[(340±113) mg·kg-1]比900℃[(63±15)mg·kg-1]高5. 4倍,而生物质在400～500℃和800～900℃时呈现两个含量相当的峰值;随着燃烧温度提升,松木IVOCs中芳香烃的占比从1%增加到29%,剩余UCM则从92%降低到61%,烟煤的变化幅度则很小.进一步结合校正燃烧效率对两类燃料和燃烧温度影响IVOCs排放的机理进行了解释.     

污泥水煤浆在3.2MW卧式锅炉中的燃烧特性研究

在3.2MW卧式炉中对污泥水煤浆和大同烟煤水煤浆进行对比燃烧试验,研究了煤浆的着火、温度场及燃烧效率等特性,并考察了污泥水煤浆工业应用的可行性.结果表明,掺混10%污泥的水煤浆着火容易,炉膛主燃烧区域火焰温度可达到1200～1300℃;污泥水煤浆燃烧时炉膛火焰分布均匀,火焰充满度较好;水分析出使颗粒表面分布大量气孔,有...     

煤中氟化物在燃烧产物中的分布特征

通过煤的灰化程序研究煤中氟在燃烧产物中的静态分布特征,并对不同燃烧方式的工业和电站锅炉燃烧时煤中氟化物在燃烧产物中的分布特征进行试验结果表明:煤中氟属于强挥发性元素,在煤灰中是非浓集的.煤粉炉燃煤过程中,煤中氟析出强度高,约有94.5%的氟以气态氟形式析出;层燃炉气态氟的析出率略有降低,约有80%的氟以气态氟形式析出.煤粉炉飞灰各级分粒子中氟元素的质量分数分布呈"单峰"型,峰值出现在74～104μm粒度级,约占飞灰总氟量的55%～60%.     

超细煤粉在氧化条件下NOx的释放特性实验研究

采用DTG(热重/差热分析仪)和GC-MS(气相色谱质谱联用仪)对鹤岗煤超细化煤粉进行燃烧试验,分析了粒径、氧气浓度、升温速率对NO_x释放的影响.结果表明,不同粒径的鹤岗煤在氧气浓度为20％的燃烧条件下,NO_x的析出均为单峰曲线;粒径对煤粉燃烧NO_x释放有重要影响,超细化煤粉可以减少NO_x的排放;在5、10、20 ℃/min升温条件下,随升温速率的增大NO和NO₂的析出量也增加,并且NO的最大析出速率对应的温度随着升温速率的提高也提高;随着燃烧气氛氧气浓度的增高,NO_x的析出量相应增加,并且NO_x的最大析出速率对应温度相应降低.     

高温燃烧水解-淋洗液在线发生离子色谱法同时测定煤中氟和氯

采用高温燃烧水解煤样-超纯水吸收装置,建立了高温燃烧水解-淋洗液在线发生离子色谱法同时测定煤中氟和氯的分析方法。系统、全面地考察了测定方法的影响因素,确定了最优高温燃烧水解预处理煤样和离子色谱法条件,并将该方法推广应用于飞灰、土壤和岩石的氟和氯含量检测,实验测定值与标准物质真实值误差能满足测定要求。     

矿物成分对超细化煤粉燃烧硫转化影响的实验研究

选用超细化鹤岗、铁法、准噶尔3种原煤、脱灰煤(HCl/HF脱灰),与分别添加MgO、CaO、Al₂O₃和Fe₃O₄矿物的脱灰煤制成试验样品.使用DTG(热重/差热分析仪)对不同样品进行燃烧实验,GC-MS(气相色谱质谱联用仪)分析烟气中SO₂,设定气体流量为50mL/min,氧气体积分数为20%,升温速率为20℃/min,考察矿物成分对煤粉燃烧时硫转化的影响.结果发现,超细化3种煤的原煤样品燃烧过     

基于实测的燃煤电厂氟排放特征

选择我国4家电厂的6台煤粉锅炉,进行了烟气以及飞灰、底渣、脱硫石膏等燃煤副产物样品的采集和F(氟)含量分析,考察燃煤电厂F排放特征. 结果表明:经过烟气除尘、脱硫及脱硝装置后,烟气中氟化物浓度明显降低; 除尘器主要脱除烟气中颗粒态F,静电除尘器对烟气中氟化物的总脱除效率为19.50%~36.59%,布袋除尘器的脱除效率略高于静电除尘器;石灰石-石膏湿法脱硫装置可协同脱除烟气中94.19%的氟化物. 燃煤中的F经过燃烧和烟气净化装置后,有0.83%~3.37%由底渣排放;1.20%~2.00%转移到脱硫废水中;13.45%~33.80%转移到飞灰中;59.60%~79.66%转移到脱硫石膏中;只有2.04%~5.00%通过烟囱排入大气.      

中国煤中氟的含量及其分布

在全国主要产煤的26个省、市和自治区根据各煤田的地质储量、成煤时期和煤变质程度,兼顾各矿区的煤炭产量,采集305个煤样,用高温热水解-离子选择性电极法测定了全部样品的氟含量.煤中的氟主要以无机形态赋存,氟含量和变质程度之间没有必然的联系.成煤时代等单一因素对氟含量的影响可能为其它各种因素的综合作用所掩盖,对此有必要进行更深入、具体的研究研究了各省、市和自治区的煤氟含量的分布,有必要重新审视、甄别燃煤型氟中毒区氟的来源.全国煤的氟含量服从对数正态分布,90%的样品含氟范围为47～347mg/kg,宜用几何平均值136mg/kg作为全国平均煤氟含量.与世界煤相比,中国煤氟含量并无异常.     

采用热重分析法研究煤掺烧干污泥燃烧特性

利用热重分析法对干污泥和煤及二者混合样的燃烧特性进行了研究.结果表明,在空气介质、升温速率25℃/min、温度范围20~1000℃的情况下,干污泥分别在280℃、480℃出现2个失重峰,煤在500℃时出现1个失重峰.随着干污泥掺烧比增加,混合样失重速率峰值及最大燃烧速率值增大,出现温度提前.一定比例范围的干污泥掺烧可以改善煤的着火性能,有利于煤的稳定燃烧,燃料的可燃烧性指数增加,使燃烧特性改善,该指数介于干污泥和煤单一成分燃烧特性指数之间.