煤与污泥共气化过程中矿物转化及结渣特性分析实验设计

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作者 路广军 高萍萍 马志斌 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第3期131-140,共10页

该文设计了一个煤与生活污泥共气化过程中矿物转化及结渣特性分析研究实验。该实验涉及煤与污泥混合样品结渣特性、灰熔融特性及共气化过程中矿物转化等方面的研究。以典型无烟煤和生活污泥为原料,利用碱酸比、硅铝比等指数对其结渣特... 该文设计了一个煤与生活污泥共气化过程中矿物转化及结渣特性分析研究实验。该实验涉及煤与污泥混合样品结渣特性、灰熔融特性及共气化过程中矿物转化等方面的研究。以典型无烟煤和生活污泥为原料,利用碱酸比、硅铝比等指数对其结渣特性进行了评价,采用X射线衍射仪与傅里叶红外光谱仪对混合样共气化过程中的矿物相进行了表征。实验结果表明,生活污泥掺量超过50%会导致混合样结渣严重;污泥掺量增大使混合样灰熔融温度降低,掺量为20%时降低效果最显著。与氧化气氛相比,弱还原气氛下掺混更少的污泥即可生成较多的钙长石,从而导致熔融温度降低。通过该实验,能够使学生了解研究含碳固体废物共气化特性的基本方法,培养他们在含碳固废资源化高效利用方面的创新能力。 展开更多

关键词 共气化 生活污泥 矿物转化 结渣特性 灰熔融特性

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山西煤矸石中铝元素矿物赋存形态及酸浸溶出规律

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作者 赵龙毅 翟慧兵 +4 位作者 张建伟 燕可洲 杨凤玲 郭彦霞 程芳琴 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期434-444,共11页

山西作为全国煤炭大省,在煤炭开采和分选过程中产生大量工业固废煤矸石,回收铝元素是其资源化高值利用的重要方式。研究主要采用X射线荧光光谱、X射线衍射光谱、扫描电镜−能谱等方法,对山西主要煤田所产煤矸石中铝含量及其矿物赋存形态... 山西作为全国煤炭大省,在煤炭开采和分选过程中产生大量工业固废煤矸石,回收铝元素是其资源化高值利用的重要方式。研究主要采用X射线荧光光谱、X射线衍射光谱、扫描电镜−能谱等方法,对山西主要煤田所产煤矸石中铝含量及其矿物赋存形态和空间分布特性进行了分析;基于多元线性回归方法,考察了不同化学组成煤矸石经焙烧−酸浸处理后Al_(2)O_(3)溶出情况,以期阐明成分波动对煤矸石中铝溶出特性的影响规律。结果表明:山西煤矸石中Al_(2)O_(3)质量分数为13.9%~42.5%,主要以高岭石、伊利石和白云母等铝硅酸盐矿物的形式赋存;其中,晋北地区由于特殊的古地质成因,导致局地产出高铝煤矸石,Al_(2)O_(3)质量分数超过30%。煤矸石在焙烧−酸浸过程中,焙烧温度显著影响其活化效率,活化最佳温度为700~850℃;酸浸后Al_(2)O_(3)溶出量主要与煤矸石中Al_(2)O_(3)含量相关,相关系数可达0.97以上,即煤矸石中Al_(2)O_(3)含量越高,酸浸Al_(2)O_(3)溶出量越高。除此之外,煤矸石中Al_(2)O_(3)溶出量还与其SiO_(2)、K_(2)O和C含量呈现一定相关性,其中Al_(2)O_(3)溶出量与SiO_(2)含量的负相关性较强,与K_(2)O含量的负相关性较弱,随着C含量的增加,Al_(2)O_(3)溶出量和C含量的由负相关转向正相关。这可能是煤矸石本身元素含量特性、不同矿物活化温度差异、浸出过程固液接触面积变化等因素造成的。 展开更多

关键词 煤矸石 矿物赋存形态 空间分布 酸浸溶出 铝元素

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城市生活垃圾焚烧飞灰组成特性及重金属熔融固化处理技术研究进展 被引量：31

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作者 杨凤玲 李鹏飞 +3 位作者 叶泽甫 张培华 吴少华 程芳琴 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第1期169-180,共12页

近年来,我国城市生活垃圾清运量以每年5%左右的增速发展,垃圾焚烧处理能力不断提升,而垃圾焚烧过程会产生占焚烧总量3%~5%的垃圾焚烧飞灰。随着垃圾焚烧处理能力的不断提升,垃圾飞灰产量逐年增加,飞灰处置压力越来越大。城市生活垃圾焚... 近年来,我国城市生活垃圾清运量以每年5%左右的增速发展,垃圾焚烧处理能力不断提升,而垃圾焚烧过程会产生占焚烧总量3%~5%的垃圾焚烧飞灰。随着垃圾焚烧处理能力的不断提升,垃圾飞灰产量逐年增加,飞灰处置压力越来越大。城市生活垃圾焚烧飞灰作为一种高重金属浸出毒性的危险废弃物,对环境存在较大危害。论述了城市生活垃圾焚烧飞灰的组成特性及重金属的分布和性质,从飞灰熔融过程原理、重金属转化特性、重金属固化影响因素等方面阐述了熔融处理垃圾飞灰技术的研究进展,探究了飞灰组分和熔融条件对熔融过程及重金属固化效果的影响。论述了等离子熔融技术和熔融固化重金属的效果,最后对飞灰复配熔融及冷却过程优化处理给出参考性建议,并指出飞灰熔融处理技术未来发展方向。垃圾焚烧飞灰中重金属主要以其氧化物、氯化物、硫酸盐形式存在,熔融处理可以改变飞灰组分及相态,使飞灰发生多晶转变和熔融相变过程,重金属离子发生同晶置换反应,被固化在硅酸盐的Si—O四面体晶格结构中,很大程度上降低了飞灰的浸出毒性并实现熔渣资源化利用。熔融处理过程中,熔融气氛、时间及飞灰组分对过程特性和重金属的迁移转化影响较大,冷却方式不同会影响玻璃体熔渣的物理性质。根据重金属的熔点和沸点特性,在熔融处理后,烟气和二次飞灰中会携带部分挥发性强、沸点低的重金属。在今后研究中需要对烟气和二次飞灰进行冷却或二次捕集处理,并对烟气成分进行探究。由于熔融处理过程耗能大、投资高、关键设备研发难攻关,我国垃圾焚烧飞灰熔融处理技术仍处于技术研发阶段,尚无稳定化工业运行实例,但已有部分中试研究试验。熔融处理前,应先分析飞灰组成成分,根据飞灰组成进行预处理。通过添加助熔剂、调节飞灰碱度对飞灰进行复配熔融处理,降低熔融处理的能耗,高效稳定处理重金属。在实验室稳定有效试验的基础上,可以对等离子体熔融处理装置进行技术改进和创新,提高等离子火焰稳定性,实现熔渣的高效分离,提升装置耐久性。 展开更多

关键词 垃圾焚烧飞灰 熔融处理 重金属 浸出毒性 等离子体熔融处理

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煤矸石的流态化冷态模拟实验研究 被引量：1

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作者 张圆圆 李浩宇 +1 位作者 杨凤玲 程芳琴 《煤炭工程》 北大核心 2015年第6期125-128,共4页

进行了煤矸石颗粒流态化冷态实验,研究了分布板开孔率、料层厚度、颗粒性质对煤矸石临界流化特性及流化质量的影响,结果表明:直流式分布板的开孔率及床内料层厚度对煤矸石的临界流化特性影响不大,两种煤矸石颗粒均为B类颗粒,其临界流化... 进行了煤矸石颗粒流态化冷态实验,研究了分布板开孔率、料层厚度、颗粒性质对煤矸石临界流化特性及流化质量的影响,结果表明:直流式分布板的开孔率及床内料层厚度对煤矸石的临界流化特性影响不大,两种煤矸石颗粒均为B类颗粒,其临界流化速度分别为0.16m/s和0.14m/s,采用Babu公式可以很好的预测煤矸石的临界流化速度;分布板开孔率、料层厚度及颗粒性质均对煤矸石颗粒的流化质量有影响,适宜的操作气速应为临界流化速度的1.5倍。 展开更多

关键词 煤矸石 流态化 冷态模拟实验 流化质量

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高温下多种工业固体废弃物复配体系的熔融特性研究 被引量：6

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作者 王皓 马志斌 +1 位作者 廖洪强 程芳琴 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期296-300,共5页

以粉煤灰、煤矸石、电石渣、镁渣和赤泥等五种工业固体废弃物为原料,按照不同酸度系数进行复配,分别采用灰熔融温度测定仪和高温黏度测定仪测定了高温下复配样品的熔融特征温度和黏度变化。结果发现,酸度系数在0.95~1.19范围内时,熔融... 以粉煤灰、煤矸石、电石渣、镁渣和赤泥等五种工业固体废弃物为原料,按照不同酸度系数进行复配,分别采用灰熔融温度测定仪和高温黏度测定仪测定了高温下复配样品的熔融特征温度和黏度变化。结果发现,酸度系数在0.95~1.19范围内时,熔融特征温度随酸度系数的增大而升高;在酸度系数较大时,酸度系数对熔融温度的影响更为明显;熔体的黏度随温度降低而增加;当黏度在0~1000 m Pa·s范围内,随样品中Fe2O3含量增加,熔体黏度随温度的变化速度降低。 展开更多

关键词 固体废弃物 酸度系数 熔融温度 高温黏度

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亚临界循环流化床机组近零深度调峰蓄释热计算及实践 被引量：1

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作者 杨凤玲 张普森 +3 位作者 张圆圆 赵明 贾阳杰 张培华 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期77-84,共8页

随着可再生能源的快速发展,对火电机组深度调峰提出了更高的要求。以亚临界循环流化床锅炉(CFB)焖炉压火方式参与近零深度调峰为基础,建立一套近零深度调峰蓄释热量的计算方法,为后续多次进行近零深度调峰提供指导。基于对亚临界CFB机... 随着可再生能源的快速发展,对火电机组深度调峰提出了更高的要求。以亚临界循环流化床锅炉(CFB)焖炉压火方式参与近零深度调峰为基础,建立一套近零深度调峰蓄释热量的计算方法,为后续多次进行近零深度调峰提供指导。基于对亚临界CFB机组在近零深度调峰过程中锅炉各有蓄热能力部分的具体分析,提出了一套针对CFB近零深度调峰过程中蓄释热量的计算方法,并将此方法应用于山西省某300 MW亚临界CFB机组的近零深度调峰运行实践。应用计算方法得出,锅炉视在蓄热总量为415.5 GJ,其中浇注层、金属壁、床料载体、汽水、烟气视在蓄热量分别为205.6、140.4、32.7、11.1、36.8 GJ。汽轮机做有效功的总热耗量为65.2 GJ,锅炉本体散热为6.1 GJ,数据展示了各蓄热部分随近零深度调峰过程的下降趋势。该计算方法实现了对亚临界循环流化床蓄释热量的量化计算,为后续预测指导近零深度调峰时长,研究锅炉的严密性和传热特性,以及为获得更多蓄热量提升蓄热效率和改善锅炉性能提供了数据支持。 展开更多

关键词 亚临界CFB 近零 深度调峰 蓄释热

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活化煤矸石酸浸过程中金属离子的溶出 被引量：11

7

作者 崔莉 郭彦霞 +1 位作者 曹丽琼 程芳琴 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期86-91,96,共7页

以HCl作为酸浸介质,考察热活化及碳酸钠助剂+热活化耦合活化两种活化方式下,煤矸石物料在酸浸过程中Al,Fe,Ca,Mg,K和Ti等金属离子的溶出活性,采用X射线衍射光谱(XRD)和红外光谱(IR)对活化前后的物料及酸浸渣进行矿物组成和微观结构表征... 以HCl作为酸浸介质,考察热活化及碳酸钠助剂+热活化耦合活化两种活化方式下,煤矸石物料在酸浸过程中Al,Fe,Ca,Mg,K和Ti等金属离子的溶出活性,采用X射线衍射光谱(XRD)和红外光谱(IR)对活化前后的物料及酸浸渣进行矿物组成和微观结构表征,并根据金属在煤矸石中的矿物存在形态对金属离子的溶出活性进行解释.结果表明,在750℃热活化作用下,煤矸石中Al,Fe,Ca和Mg大量溶出,K的溶出率很低,Ti基本上不溶出;加碳酸钠助剂活化不仅有利于Al的溶出,同时滤液中金属离子K,Ti和Na也大量溶出,增加了滤液分离提纯和铝产品制备的难度.此外还研究了煤矸石热活化-酸浸工艺过程中金属离子的溶出规律,提出了酸浸预除杂的措施. 展开更多

关键词 煤矸石 酸浸 热活化 碳酸钠助剂 金属离子溶出

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片层花状氧化镁的制备及其吸附性能研究 被引量：10

8

作者 程文婷 陈亚芬 +1 位作者 李扬 程芳琴 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1793-1798,共6页

本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为结构导向剂,利用尿素在高温条件下受热分解生成的二氧化碳与氯化镁反应,通过层-层自组装制备出具有片层花状结构的氧化镁,并以其对含Pb(Ⅱ)溶液的吸附为探针反应,研究其对重金属离子的吸附性能。... 本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为结构导向剂,利用尿素在高温条件下受热分解生成的二氧化碳与氯化镁反应,通过层-层自组装制备出具有片层花状结构的氧化镁,并以其对含Pb(Ⅱ)溶液的吸附为探针反应,研究其对重金属离子的吸附性能。实验结果表明,所制备氧化镁的前驱体为碱式碳酸镁;经过600℃焙烧后,得到的片层花状氧化镁比表面积大于60 m2.g-1,具有良好的吸附性能;对含Pb(II)溶液的吸附过程符合Langmuir等温吸附,最大吸附量达到320 mg.g-1。 展开更多

关键词 片层花状氧化镁 碱式碳酸镁 十六烷基三甲基溴化铵 柠檬酸法 吸附性能

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煤泥用于流化床燃烧时的结团过程研究 被引量：7

9

作者 王飞 赵江婷 +5 位作者 张圆圆 张雷 杨凤玲 张培华 郭庆 程芳琴 《洁净煤技术》 CAS 2019年第4期106-110,共5页

循环流化床燃烧是煤泥利用的主要方式之一,湿煤泥入炉后的凝聚结团现象具有两面性,对煤泥在循化流化床中的稳定燃烧至关重要。为了探究煤泥结团过程的机理,为煤泥的高效利用提供理论指导,笔者分别从时间和空间两个角度,对煤泥团在入炉... 循环流化床燃烧是煤泥利用的主要方式之一,湿煤泥入炉后的凝聚结团现象具有两面性,对煤泥在循化流化床中的稳定燃烧至关重要。为了探究煤泥结团过程的机理,为煤泥的高效利用提供理论指导,笔者分别从时间和空间两个角度,对煤泥团在入炉后抗压强度、水分、矿物及官能团随时间的变化以及煤泥柱外部、中部及内部的变化进行研究。抗压强度是衡量结团强度的重要指标,结果表明,煤泥柱的抗压强度随停留时间的延长呈先增大后降低的趋势,结合对煤泥不同时间正面及剖面的观察以及不同时间水分、矿物质种类及官能团变化的结果,分析认为,0~30 s时,煤泥柱抗压强度增加主要与水分蒸发有关;30~90 s时,抗压强度的变化可能不仅与水分有关,还与高温下的热解及热分解有关;90~210 s时,抗压强度迅速增加,与矿物质和官能团的变化有关,但也可能与挥发分析出过程中产生的中间相有关。温度是影响煤泥凝聚结团的重要因素,炉温较低时,水分和挥发分析出较缓慢,不利于中间相发育,故抗压强度相对较低,在一定范围内抗压强度随炉温的升高而增大,但炉温过高,引起挥发分快速析出,可能抑制中间相的发育而影响抗压强度,因此合适的炉温利于中间相的形成,促进抗压强度的增加,850℃可使煤泥达到相对较高的抗压强度。 展开更多

关键词 煤泥 循环流化床 结团 抗压强度

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不同负荷下循环流化床锅炉粉煤灰的理化性质研究 被引量：10

10

作者 马志斌 常可可 +2 位作者 燕可洲 张培华 程芳琴 《洁净煤技术》 CAS 2016年第4期20-25,共6页

为拓展循环流化床锅炉粉煤灰的利用途径,开发粉煤灰综合利用技术,研究了不同负荷下循环流化床(CFB)锅炉粉煤灰的粒径分布、化学组成、物相组成、Al_2O_3溶出特性和微观形貌等理化性质,考察了锅炉负荷对粉煤灰理化性质的影响。结果显示,... 为拓展循环流化床锅炉粉煤灰的利用途径,开发粉煤灰综合利用技术,研究了不同负荷下循环流化床(CFB)锅炉粉煤灰的粒径分布、化学组成、物相组成、Al_2O_3溶出特性和微观形貌等理化性质,考察了锅炉负荷对粉煤灰理化性质的影响。结果显示,CFB锅炉负荷对粉煤灰的粒径分布、化学组成和物相组成等性质影响较小,对粉煤灰中Al_2O_3溶出率影响较大,Al_2O_3溶出率与样品颗粒的微观形貌有关,颗粒表面孔隙和裂缝越多,Al_2O_3溶出率越高。CFB锅炉粉煤灰中的无定形相含量较高,在70%以上;CaO在粉煤灰中的主要存在形式有3种:硬石膏、生石灰和无定形CaO。Al_2O_3均是以无定形氧化物的形式存在,煤样中的Al_2O_3在燃烧过程中更容易以飞灰的形式排出;石英和硬石膏更容易以底渣的形式排出。 展开更多

关键词 循环流化床 负荷 飞灰 底渣 理化性质

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超高温等离子体气化熔融对垃圾焚烧飞灰的影响 被引量：9

11

作者 杨凤玲 李鹏飞 +3 位作者 任磊 贾阳杰 朱竹军 张培华 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第3期268-274,共7页

近年来我国垃圾焚烧无害化处理量逐年递增,伴随垃圾焚烧后产生的飞灰量日益增长,而飞灰中的重金属等有害物质会污染环境。以太原市某垃圾发电厂产生的垃圾焚烧飞灰为研究对象,在中试现场利用超高温等离子体气化熔融炉在1700℃下分别对灰... 近年来我国垃圾焚烧无害化处理量逐年递增,伴随垃圾焚烧后产生的飞灰量日益增长,而飞灰中的重金属等有害物质会污染环境。以太原市某垃圾发电厂产生的垃圾焚烧飞灰为研究对象,在中试现场利用超高温等离子体气化熔融炉在1700℃下分别对灰/焦(6∶1)和灰/焦(9∶1)的样品进行熔融处理,利用XRF、XRD和SEM-EDS对垃圾焚烧飞灰和熔融后的玻璃熔渣进行物质组成、微观结构和元素分布的表征与分析。研究表明,垃圾焚烧飞灰中的金属氯化物多以NaCl、KCl等形式存在,占飞灰组分的5%左右,高温熔融有助于垃圾焚烧飞灰中氯盐的气化,降低垃圾焚烧飞灰中氯盐含量。飞灰多以絮状和球状为主,表面富集了众多金属元素,高温熔融可以对飞灰中酸性氧化物SiO_(2)进行重组,实现对重金属的包裹。熔融后的玻璃熔渣浸出量低于各国浸出毒性标准。在1700℃下高温熔融会使炉体内部的耐高温材料ZrO_(2)发生脱落,缩短使用周期。碱度系数是影响熔融温度的主要原因,适当减小碱度系数可以降低熔融温度,需要进一步调整碱度系数从而降低炉内熔融温度,延长ZrO_(2)的使用寿命。因此,熔融处理前,可测定样品的灰熔点特征温度,据此设定熔融炉的熔融温度,避免因温度过高导致隔热材料的脱落。 展开更多

关键词 垃圾焚烧飞灰 高温熔融 等离子体 碱度系数

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碱激发镁渣胶凝特性实验设计 被引量：3

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作者 路广军 韩晋钢 马志斌 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第9期31-36,47,共7页

该文设计了一种碱激发镁渣胶凝特性研究实验。实验涉及镁渣原材料分析、碱激发剂配制方法、碱激发剂与镁渣混合样品制备、碱激发镁渣胶凝材料的养护和性能表征测试等方面。以炼镁企业排放自冷渣为原料,采用单一和复合碱激发方式对镁渣... 该文设计了一种碱激发镁渣胶凝特性研究实验。实验涉及镁渣原材料分析、碱激发剂配制方法、碱激发剂与镁渣混合样品制备、碱激发镁渣胶凝材料的养护和性能表征测试等方面。以炼镁企业排放自冷渣为原料,采用单一和复合碱激发方式对镁渣进行处理,分析反应过程中水化产物、水化程度及影响镁渣胶凝特性的因素。结果表明,单一碱激发剂对提高镁渣胶凝活性的效果较差,养护28 d最高强度为3.0 MPa;利用水玻璃复合激发剂对镁渣激发,其胶凝活性有明显的提高,养护28d最高强度为26.1MPa。通过该实验,可使学生了解研究固废镁渣的高值化利用方法,培养学生对固废资源化高效利用的创新能力。 展开更多

关键词 镁渣 胶凝材料 水玻璃 碱掺量

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煤与生物质混合燃烧特性实验设计 被引量：4

13

作者 路广军 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第10期61-64,86,共5页

该文设计了一种煤与生物质混合燃烧性能、燃烧效率研究实验。该实验涉及煤与生物质混合样品制备、混合样品燃烧过程参数采集和气体产物检测等方面。以典型无烟煤和玉米秆为原料,采用同步热分析与气体质谱仪联用方法分析混合燃料在燃烧... 该文设计了一种煤与生物质混合燃烧性能、燃烧效率研究实验。该实验涉及煤与生物质混合样品制备、混合样品燃烧过程参数采集和气体产物检测等方面。以典型无烟煤和玉米秆为原料,采用同步热分析与气体质谱仪联用方法分析混合燃料在燃烧过程中质量、热量及烟气变化情况。结果表明,在混合燃烧过程中,玉米秆可以改善无烟煤的燃烧性能,并提高无烟煤燃烧效率。通过该实验,使学生了解研究含碳固体燃料燃烧基本方法,培养学生对一次能源高效利用的创新能力。 展开更多

关键词 无烟煤 玉米秆 燃烧特性 燃烧效率

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不同粒径循环流化床粉煤灰组成特性研究 被引量：10

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作者 单雪媛 马志斌 +1 位作者 郭彦霞 程芳琴 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第11期232-238,共7页

为了深入认识循环流化床(CFB)锅炉粉煤灰的组成特性,采集了山西平朔、河坡、宏光、国峰4个典型电厂CFB机组的飞灰和底渣,研究了其化学和物相组成特性及其随粒径的变化规律。结果表明:不同电厂CFB粉煤灰的粒径分布规律具有一定的相似性,... 为了深入认识循环流化床(CFB)锅炉粉煤灰的组成特性,采集了山西平朔、河坡、宏光、国峰4个典型电厂CFB机组的飞灰和底渣,研究了其化学和物相组成特性及其随粒径的变化规律。结果表明:不同电厂CFB粉煤灰的粒径分布规律具有一定的相似性,飞灰的粒径范围较为集中,75%以上分布在96~109μm(140~160目)和61~80μm(180~240目);与飞灰相比,底渣的分布较为分散,各粒径范围的比例均在25%以下,从粒径筛分效果看,底渣比飞灰更易分选。飞灰的化学组成随粒径变化较小,底渣的化学组成随粒径的变化较为明显,底渣中SiO_2和Al_2O_3含量随着粒径减小而减少,CaO和SO_3含量则随着粒径减小而增加,Fe_2O_3和MgO含量基本不随粒径而变化。筛分后不同粒径飞灰之间矿物质种类区别不大,以石英、硬石膏和赤铁矿为主;底渣中以石英、硬石膏、氧化钙和赤铁矿为主,固硫产物硬石膏含量随粒径减小而增加,其更易分布在小粒径底渣中。 展开更多

关键词 粉煤灰 循环流化床 粒径分布 飞灰 底渣

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不同炉型潞安煤灰理化及酸/碱溶解特性 被引量：7

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作者 张学里 燕可洲 +2 位作者 马志斌 郭彦霞 程芳琴 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期81-88,共8页

对潞安煤经循环流化床、煤粉炉和气化炉处理后得到的煤灰进行了化学组成、矿物组成、特征基团、粒径分布、比表面积及微观形貌等理化性质的对比研究,并考察了其在酸浸和碱浸过程中Al^3+,Si^4+,Fe^3+,Ca^2+,K^+和Ti^4+等离子的溶解特性... 对潞安煤经循环流化床、煤粉炉和气化炉处理后得到的煤灰进行了化学组成、矿物组成、特征基团、粒径分布、比表面积及微观形貌等理化性质的对比研究,并考察了其在酸浸和碱浸过程中Al^3+,Si^4+,Fe^3+,Ca^2+,K^+和Ti^4+等离子的溶解特性。结果表明:不同炉型潞安煤灰中铝、钙、硫等元素的含量有明显的差异;矿物组成包括晶相的鳞石英、方石英、莫来石、硬石膏及非晶相的偏高岭石、假莫来石、无定型二氧化硅等;相比较而言,气化炉灰中铝硅酸盐矿物结构更加不稳定。循环流化床灰颗粒呈具有一定孔洞结构的不规则状,而煤粉炉灰和气化炉灰均为光滑球形颗粒,循环流化床灰的粒径>煤粉炉灰的粒径>气化炉灰的粒径,循环流化床灰的比表面积>气化炉灰的比表面积>煤粉炉灰的比表面积。在HCl溶液中,Al^3+,Fe^3+,Ca^2+,K^+,Ti^4+的溶出率均较高;在NaOH溶液中,仅Si^4+和K^+的溶出率较高。不同炉型潞安煤灰中各元素的溶出率具有较大差异,主要与其矿物组成、结构稳定性、粒径和比表面积等相关。 展开更多

关键词 循环流化床灰 煤粉炉灰 气化炉灰 理化性质 离子溶出

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燃煤发电行业低碳化发展路径分析 被引量：16

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作者 徐顺智 赵瑞彤 +2 位作者 王孝全 杨凤玲 张培华 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期83-94,共12页

在加快推动生态文明建设和“碳达峰、碳中和”目标的共同要求下,燃煤发电行业迫切需要进行转型改革,实现绿色低碳化发展,提升未来在新型电力系统中的竞争力。讨论了燃煤发电行业在双碳背景下进行碳减排面临的三大挑战,包括燃煤发电行业... 在加快推动生态文明建设和“碳达峰、碳中和”目标的共同要求下,燃煤发电行业迫切需要进行转型改革,实现绿色低碳化发展,提升未来在新型电力系统中的竞争力。讨论了燃煤发电行业在双碳背景下进行碳减排面临的三大挑战,包括燃煤发电行业传统设计参数、新能源装机容量、电力系统安全性。重点阐述了燃煤发电行业实现由提供基荷电源向调节性电源转变,在新型电力系统中发挥压舱石和稳定器的作用,保障电力系统供应安全。为解决电力系统稳定性和低碳化发展之间的矛盾,需从多角度分析燃煤发电行业低碳化发展路径。从发电机组现状、煤燃料和燃烧、洁净煤发电技术、碳捕集、碳交易和现货交易等不同角度剖析了燃煤发电行业在低碳化转型发展中可采取的路径,为燃煤发电行业进行低碳减排转型发展提供不同参考方向,同时在双碳背景下,将为面临淘汰困境的燃煤发电行业争取更多的生存机会。值得注意的是这些低碳转型发展路径也需政府有关部门出台相关政策提供支持,如经常开展政企合作,燃煤发电行业才能尽快实现高效绿色低碳化转型发展。 展开更多

关键词 燃煤发电 低碳转型路径 双碳目标 延寿改造 碳捕集 现货交易 碳交易

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燃煤电厂白色烟羽消除技术现状与展望 被引量：8

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作者 杨晓阳 王飞 +2 位作者 杨凤玲 张缠保 程芳琴 《洁净煤技术》 CAS 2020年第6期109-117,共9页

随着我国环保政策愈发完善和严格,电厂湿法脱硫后饱和湿烟气排入大气形成的“白色烟羽”治理需求增加。通过对白色烟羽形成与消除机理的研究,分析了目前燃煤电厂消除白色烟羽技术的优缺点及应用前景。国内外现有的消白技术主要包括烟气... 随着我国环保政策愈发完善和严格,电厂湿法脱硫后饱和湿烟气排入大气形成的“白色烟羽”治理需求增加。通过对白色烟羽形成与消除机理的研究,分析了目前燃煤电厂消除白色烟羽技术的优缺点及应用前景。国内外现有的消白技术主要包括烟气冷却、烟气加热、冷凝复热、旋流除湿、溶液除湿、膜法除湿等。烟气冷却、烟气加热、冷凝复热技术均通过直接/间接换热,改变烟气在出口处的状态实现消白,技术相对成熟,且已在工程实例中应用,但能耗大,对换热设备防腐要求较高,并且GGH成本高、能耗大;旋流除湿技术虽然负荷大、压降低和结构简单,但消白效果有限;溶液除湿与膜法除湿技术目前还处于试验研究阶段,由于自身技术缺陷,鲜见应用于燃煤电厂的湿烟气处理工艺中。烟气瞬间加压凝结消白技术利用流场结构瞬间提高水蒸汽分压,从而使其液化,同时蒸汽凝结液化释放大量潜热,提高了烟气出口温度,烟气除湿与加热协同作用最终保障饱和湿烟气消白。讨论和对比了各治理技术的特点和适应性,并结合试验,发现烟气瞬间加压凝结消白技术可有效回收湿烟气中的水蒸汽,且在蒸汽凝结过程中饱和蒸汽内携带的细颗粒等污染物作为凝结核被凝结液滴协同脱除,同时无需其他换热设备,降低了能耗,是烟气消白技术中的潜力技术之一。 展开更多

关键词 湿法脱硫 白色烟羽 饱和湿烟气 加压凝结 细颗粒污染物

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循环流化床锅炉数值模拟研究进展 被引量：6

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作者 李东雄 韩豪杰 +1 位作者 王菁 杨凤玲 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期83-95,共13页

对国内外研究者在CFB锅炉气固流动特性、炉内燃烧及污染物排放特性等不同实际问题开展的数值模拟研究进行了总结,主要对气固两相流、传热、煤颗粒燃烧和S、N污染物生成与控制几个部分的数值模型进行归纳整理,并将各部分模型与煤粉锅炉... 对国内外研究者在CFB锅炉气固流动特性、炉内燃烧及污染物排放特性等不同实际问题开展的数值模拟研究进行了总结,主要对气固两相流、传热、煤颗粒燃烧和S、N污染物生成与控制几个部分的数值模型进行归纳整理,并将各部分模型与煤粉锅炉数值模型进行了比较。此外,从锅炉冷态数值模拟时的气固流动特性和热态数值模拟时的燃烧和污染物排放特性几个方面,对数值模拟在CFB锅炉结构和运行分析优化等方面的应用进行总结分析。CFB锅炉数值模拟研究从气固流动研究发展到传热、燃烧、污染物预测研究,在一些传热模型和燃烧机理模型等方面仍不够完善但在不断发展改进,未来数值模拟在燃料燃烧和污染物排放预测等研究中会有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 循环流化床锅炉 气固流动特性 燃烧特性 污染物 数值模拟

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类水滑石基催化剂光催化二氧化碳还原研究进展 被引量：4

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作者 寇佳伟 程淑艳 程芳琴 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期190-198,共9页

类水滑石材料是一类特殊的二维层状阴离子黏土,其具有结构组成可调、记忆效应、结构有序等诸多优良特性,被认为是安全绿色的新型光催化剂。本文总结了类水滑石材料结构和特性,并阐明其主要特性在光催化过程中的应用;对各种类水滑石材料... 类水滑石材料是一类特殊的二维层状阴离子黏土,其具有结构组成可调、记忆效应、结构有序等诸多优良特性,被认为是安全绿色的新型光催化剂。本文总结了类水滑石材料结构和特性,并阐明其主要特性在光催化过程中的应用;对各种类水滑石材料的光催化CO_(2)还原性能进行了对比;综述了光催化CO_(2)还原的机理及其发展所面临的挑战;根据光催化CO_(2)还原的基本过程,从光吸收、载流子分离和界面反应等角度对类水滑石基光催化剂的发展现状进行分类介绍。尽管类水滑石基光催化剂的研究已取得一定进展,但仍需进一步探究其光催化机理、各组分间的协同作用机理以及界面反应机理,以期实现类水滑石基光催化剂结构的合理设计和活性位点的精准调控。 展开更多

关键词 类水滑石化合物 光催化 二氧化碳还原 太阳能燃料

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类活性炭材料强化去除焦化废水中有机污染物的研究 被引量：2

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作者 张晨 李剑锋 +1 位作者 郭毅民 程芳琴 《工业水处理》 CSCD 北大核心 2017年第5期71-75,共5页

选取焦粉和活性焦两种类活性炭材料,采用HNO_3氧化、HNO_3-N_2联用和负载TiO_2对其进行改性。通过对焦化废水去除效果的比较,确定最佳改性方法。并采用SEM-EDS、XRD和FTIR对改性前后类活性炭材料的组成、晶体结构和表面官能团的变化进... 选取焦粉和活性焦两种类活性炭材料,采用HNO_3氧化、HNO_3-N_2联用和负载TiO_2对其进行改性。通过对焦化废水去除效果的比较,确定最佳改性方法。并采用SEM-EDS、XRD和FTIR对改性前后类活性炭材料的组成、晶体结构和表面官能团的变化进行分析。结果显示,焦粉采用HNO_3-N_2联用活化不仅可以增加其表面官能团,还能够增加内部孔隙率;活性焦采用负载具有催化氧化作用的TiO_2可以有效提高对有机物的去除效果。 展开更多

关键词 焦粉 活性焦 改性 焦化废水

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