首钢除尘灰特性分析及综合利用技术研究

通过对首钢烧结、炼铁、炼钢等生产过程产生的各种除尘灰进行理化特性的测定分析,研究了除尘灰直接回用烧结原料对烧结生产及机头电除尘器的影响,提出了除尘灰的科学分类和综合利用技术方案.     

燃煤机组电除尘器入口烟道流场优化数值模拟研究

燃煤机组环保设施连接烟道阻力增加是风机能耗增大的主要因素之一,对烟道进行流场优化,降低烟道阻力和风机能耗是燃煤电厂节能降耗的有效途径之一。采用CFD数值模拟对某电厂660 MW燃煤机组电除尘器入口烟道进行流场优化,重点分析了5种不同优化方案下烟道阻力、风机能耗、灰质量流量分配比例、烟气灰浓度、导流板磨损速率等参数的变化规律。结果表明：通过设置合理结构形式及数量的导流板实现烟道降阻幅度28.7%,单台机组最大可节约风机能耗190 kW·h,节能降耗效果显著。新增导流板对烟气中灰质量流量分配比例具有调节作用,优化后A、B两侧烟道内灰质量流量比例偏差由14.8%降低至6.6%,提高了电除尘器的综合除尘率。烟道流场优化在改善灰浓度场分布的同时降低了导流板的磨损,优化后导流板的平均磨损速率由1.33×10^-7 kg/(m²·s)降低至0.56×10^-7 kg/(m²·s),降幅高达57.6%,导流板使用寿命是优化前的2.4倍,提高了机组运行的安全性和可靠性。     

梯级小水电减水河道的灰线带达标率研究——以大渡河右岸的一级支流Alpha河为例

河岸带是区域生物多样性的重要孕育地带,对改善水质及河流生态系统的结构与功能有重要作用。然而小水电开发后会产生水面宽度变化,若生态流量下泄不足则会造成生态缓冲带的暴露,对河流水环境、水生生态和陆生生态造成不同程度的影响。本文以Alpha河为例,引入河流灰线带的概念和灰线带变化达标率的评价指标,并建立该指标的评价标准,进而通过计算定量判断Alpha河流域水面宽度变化对生态缓冲带暴露的影响。计算结果显示,Alpha河上参与评价的20座水电站中仅有小水二级电站评价等级为一般,其余电站评价等级均为极差或较差,说明在其流域水电建设运营过程中,生态流量下泄长期不达标,生态缓冲带暴露明显,对当地环境及其生物多样性造成了严重影响。建议有关部门建立小水电退出标准评价体系,退出部分小水电,并加大生态流量下泄,采取相应的纵向连通措施,并加强植被抚育与重建,尽快恢复当地生境。     

改性土-膨润土阻隔墙阻控离子型稀土矿氨氮污染

以土-膨润土为阻隔材料,使用硅灰及水泥对其进行固化改性,研究改性后阻隔墙对离子型稀土矿原地浸矿氨氮污染的阻控效果。通过了解阻隔墙材料的渗透性能、力学性能,并结合阻隔材料对氨氮的吸附效果、穿透效果和数值模拟结果,探讨改性土-膨润土阻隔材料对氨氮污染的阻控性能。结果表明:硅灰改性土-膨润土阻隔材料,最佳质量配比为硅灰∶土=1∶10,最佳含水率为67.80%;改性阻隔材料生成的铝硅酸盐提高了阻隔墙防渗性能,渗透系数为2.36×10~(-9) m·s~(-1);CaCO_3提高了材料的力学性能,使抗压强度达到0.896 MPa;改性阻隔材料对氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型及Langmuir等温模型。这说明该吸附过程以化学吸附为主,并且该吸附是放热过程。在不同氨氮浓度的穿透下,渗透系数呈逐渐减小的趋势,实验期间并未达到穿透浓度。利用Visual MODFLOW数值模型对阻隔墙的阻控效果进行模拟发现,7 300 d后NH_4~+扩散范围小,未穿透阻隔墙。硅灰改性土-膨润土阻隔墙用于对离子型稀土矿氨氮污染阻控的效果较好。     

汽油机冷启动时燃油蒸发多参数影响研究

采用CFD商用软件STAR-CD对汽油机冷启动过程中燃油蒸发进行三维数值模拟,研究了油滴初直径、油滴初速度、进气温度、燃油温度、喷射定时和转速对燃油蒸发率的影响规律.计算结果表明,进气温度、燃油温度和转速对燃油蒸发有重要影响.进气门开时,在进气温度为-7℃和90℃时,蒸发率分别为5.7%和25.0%;相应地,在燃油温度为0℃和60℃时,燃油蒸发率分别为5.7%和22.0%.油滴初直径和喷射定时对燃油蒸发率有一定影响,油滴初速度对燃油蒸发率影响很小.     

山谷型干灰场内雨水环保设计思路

针对燃煤发电厂贮灰场内雨水容易被灰渣污染的特点,以南方某电厂灰场为例,介绍了山谷型干灰场内雨水处理的环保设计思路。     

酸化油页岩灰吸附Ni(Ⅱ)的研究

采用质量分数为50%的HNO3制备酸化油页岩灰吸附剂,研究吸附时间、吸附温度、Ni(Ⅱ)初始浓度、溶液pH值、吸附剂投加量和吸附剂粒径对酸化油页岩灰吸附性能的影响.结果表明,一定范围内,酸化油页岩灰吸附剂的吸附量(Qe)随吸附温度、Ni(Ⅱ)初始浓度、溶液pH值、吸附剂投加量的增加而增加,随吸附剂粒径的增加而减小.吸附温度对吸附刺的最大吸附量Q有明显影响.当Ni(Ⅱ)初始质量浓度为100 mg/L,溶液pH值为6.0,吸附剂粒径为53～75μm,吸附剂投加量为16.0 g/L,吸附搅拌速度为400 r/min时,25℃、30℃、35℃下酸化油页岩灰的最大吸附量Q分别为17.0 mg/g、33.2mg/g、42.9mg/g,且吸附主要以离子交换的化学吸附方式为主.酸化油页岩灰吸附剂对Ni(Ⅱ)的吸附符合Languir等温吸附方程,温度为25℃、30℃、35℃,溶液pH值为6.0,油页岩灰吸附剂投加量为16.0 g/L,油页岩灰吸附剂粒径为53～75μm条件下,酸化油页岩灰对Ni(Ⅱ)的最大吸附量Q分别为17.0mg/g、33.2 mg/g、42.9 mg/g.研究表明,油页岩灰经过酸化改性后可作为吸附荆处理含Ni(Ⅱ)废水,具有较好的市场应用前景.     

新型燃油降污节能装置问世

以色列那萨·沃尔特公司开发出一种针对重油等燃料的降污节能装置,使用该装置不仅能清除燃油燃烧后产生的污染物,还可降低燃料消耗。这种称为“分子加速器”的装置,外形看起来很像一截金属管,使用时与发动机燃油管道相连接。据以色列佳德奶制品厂和斯迪姆洗衣厂的数据显示,安装该装置后可节省燃油25％,燃烧后产生的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物也明显减少。负责研发该技术的亚伯拉翰·沙木尔表示,该装置具有降污节能作用,关键在于它能将燃油分解为更小颗粒,这样用同样燃料即可产生更大效能,且燃烧时没有烟雾,不需要化学添加剂,在燃烧室及烟囱中也不会有碳存积物留存。     

柴油机冷起动辅助措施的匹配优化试验研究

重点论述了柴油机冷启动辅助装置燃油加热器的选型试验。对燃油加热器优劣的评价指标进行了分析研究,提出了燃油加热器的评价方法。最后通过样本CFD分析,优化了燃油加热器与发动机之间水路系统的匹配,实际效果进行了试验验证。     

利用烧结脱硫灰制备胶凝材料的研究

研究了烧结烟气半干法脱硫灰复掺矿渣、钢渣,辅之外加剂,制备胶凝材料的可行性。结果表明,采用改性脱硫灰（GXTLH）、钢渣、矿渣及水泥熟料再混磨制备的复合胶凝材料,具有良好的安定性等水化性能和力学性能;当GXTLH 掺入量为20%、CFII 1.5%、减水剂0.5%及水泥熟料23%时,矿渣掺量在12%～44%、钢渣掺量11%～44%之间制备的胶凝材料初凝时间、终凝时间、力学性能满足GB13592-92《钢渣矿渣水泥标准》;矿渣与钢渣比、水泥熟料及外加剂等掺量一定,GXTLH掺量超过30%时,GXTLH胶凝材料的抗压抗折强度均有所下降。