燃煤固硫—助燃添加劑的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、煤炭是我國(guó)分布最廣、儲(chǔ)量最多的一次能源，在我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中一直占有重要地位，然而大量煤炭的直接燃燒不僅存在熱效率低下、浪費(fèi)能源的問(wèn)題，還會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的煙塵和二氧化硫污染及酸雨等環(huán)境問(wèn)題。本文從節(jié)能減排的角度出發(fā)，通過(guò)燃煤固硫?qū)嶒?yàn)和助燃添加劑對(duì)煤燃燒特性的影響實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面，研究在煤中摻入適宜的固硫劑和助燃添加劑，從而將煤燃燒釋放的硫固定在灰渣中以減少二氧化硫的排放，改善煤的燃燒特性以提高鍋爐的熱效率，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　

2、 燃煤固硫?qū)嶒?yàn)采用微機(jī)庫(kù)侖測(cè)硫儀，通過(guò)庫(kù)侖滴定法測(cè)定煤燃燒時(shí)煙氣釋放出的硫含量，再根據(jù)煤的全硫含量和燃燒煙氣釋放硫含量計(jì)算出固硫率。首先考察了固硫劑類型、Ca/S（鈣硫摩爾比）、燃燒段溫度、停留時(shí)間、添加劑種類和加入量等因素對(duì)固硫效率的影響，在優(yōu)化燃煤固硫條件的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了1100℃高溫條件下雙組分和三組分復(fù)合添加劑對(duì)燃煤固硫效率的影響，并考察了工業(yè)廢棄物電石渣的固硫性能。
　　 在燃煤助燃實(shí)驗(yàn)中，采用全自動(dòng)量熱儀較系統(tǒng)

3、地考察了微量添加劑的加入對(duì)煤彈桶發(fā)熱量的影響。從21種常見(jiàn)助燃添加劑中篩選出13種能有效提高煤發(fā)熱量的添加劑，并以彈桶發(fā)熱量的提高值為考察指標(biāo)確定出適宜添加量。在此基礎(chǔ)上，利用TG-DTG-DSC(熱重-微分熱重-差示掃描量熱法)熱分析聯(lián)用技術(shù)，考察了單組分和復(fù)合添加劑對(duì)煤的著火溫度、臨界溫度、燃盡溫度、最大釋熱量、焓變等燃燒特性參數(shù)的影響，計(jì)算了綜合燃燒特性指數(shù)。
　　 燃煤固硫?qū)嶒?yàn)結(jié)果表明：當(dāng)燃燒溫度為1100℃，停留時(shí)間為

4、5分鐘，Ca/S=2時(shí)，以質(zhì)量比為2：3混合的CaCO3-Ca(OH)2復(fù)合固硫劑作為主固硫劑，固硫效果較好；在選取的K2C03、MgO、KMnO4、Al2O3、SiO2、Fe2O3、硼泥、ZnO、NaCl等助固硫添加劑中，單獨(dú)任何一種添加劑的促進(jìn)固硫作用都不顯著；在雙組份添加劑中，當(dāng)SiO2分別與Fe2O3、MgO、Al2O3、NaCl按摩爾比5.0、0.5、3.0、3.0混合，Al2O3分別與NaCl、ZnO按摩爾比5.0混合時(shí)，都

5、表現(xiàn)出顯著的固硫促進(jìn)作用，使固硫率提高到40％左右；在三組分添加劑中，當(dāng)選擇K2CO3、MgO、SiO2按摩爾比為1：2:1混合，NaCl、SiO2、Al2O3按摩爾比1：3：1混合，K2CO3、Fe2O3、SiO2按摩爾比0.2:1:1混合時(shí)，固硫率分別達(dá)到53％左右。以質(zhì)量比為2:1混合的CaCO3-電石渣復(fù)合固硫劑作為主固硫劑，加入復(fù)合添加劑K2CO3-MgO-SiO2與NaCl-SiO2-Al2O3時(shí)，固硫率可達(dá)到45％左右。<

6、br>　　 添加劑對(duì)煤彈桶發(fā)熱量的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：NaCl、KMnO4、KClO3、KNO3、二茂鐵、CeO2、Fe2O3、SiO2、A12O3、CaO、NaHCO3、NH4HCO3、MnO2等13種微量添加劑對(duì)提高煤的彈桶發(fā)熱量具有明顯效果，其中KMnO4效果最佳，當(dāng)添加量為1‰，可使煤的彈筒發(fā)熱量增加540J/g，提高率達(dá)2.65％。單一添加劑對(duì)煤燃燒特性影響的TG-DTG-DSC熱分析結(jié)果表明：Fe2O3、NaCl、KMnO4

7、、二茂鐵、Fe2O3、SiO2、A12O3、CaO、MnO2、KNO3等10種添加劑能夠顯著提高煤燃燒反應(yīng)的焓變，增加放熱量；Fe2O3、Al2O3、CaO、MnO2等4種都能使煤的著火溫度降低10℃以上；Fe2O3、Si02、MnO2等3種均能使煤的燃盡溫度降低10℃以上；CeO2能顯著提高煤的最大燃燒速度和綜合燃燒特性指數(shù)。復(fù)合添加劑對(duì)煤燃燒特性影響的TG-DTG-DSC熱分析結(jié)果表明：對(duì)NaCl、KMn04、二茂鐵、Fe2O3等四