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云南鍋爐布袋式除塵器加工/東方泰鑫環保規格齊全量大優惠

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所在地: 河北滄州市
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最后更新: 2019-06-22 15:18
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公司基本資料信息






詳細說明
煤是 電力的主要來源,燃煤發電過程不僅產生有用的電,還產生大量具有負面效應的顆粒物一飛灰。燃煤飛灰的粒徑分布是 其重要的物理性質之一,對鍋爐燃燒、煙氣除塵效率及粉煤灰的綜合利用有著重要的影響。較大粒徑的飛灰容易在鍋爐受熱面發生沉積,從而引起結渣、沾污、積灰、腐蝕和磨損等問題, 鍋爐布袋除塵器較小粒徑的飛灰(0.01μm-5μm)不能被電站除塵系統有效捕集,隨鍋爐煙氣進入大氣。由于這些細微顆粒(尤其是 亞微米部分)易于富集有毒痕量元素和容易被人體吸入,已經并將繼續對人類健康和生態環境造成重大危害。因此,對燃煤過程中顆粒物尤其是 微細顆粒形成機理的研究將可以為從源頭對它們 進行控制提供理論和科學依據。
煤中礦物質通常以三種形式存在:固有礦物質、夾雜礦物質和外來礦物質。固有礦物質指的是 與煤基體有機結合的各種礦物質。盡管在成煤過程中滲透水的離子交換作用會使形成煤塊的植物細胞中的無機元素一部分被置換掉,但一般認為固有礦物質主要來源于這些無機元素。大部分煤中固有礦物質占礦物質總量的5%~20%。一般的物理選礦方法不能將固有礦物質從煤中除去。夾雜礦物質以分散的微小體形式存在。這種礦物質是 在原煤成煤過程中與基體相結合的,另一方面,帶有礦物質的水滲進煤層使礦物質沉積也會形成夾雜礦物質。通常情況下,煤中礦物質的60%-80%以夾雜礦物質的形式存在。外來礦物質指的是 煤開采過程中混入的土塊或巖石塊。這種礦物質一般占礦物質總量的5%-20%。大部分外來礦物質會在煤的預處理或制粉過程中被除去。即使通過了磨煤機,外來礦物質顆粒的粒徑也會比煤中夾雜礦物質和固有礦物質的粒徑大的多。因此,絕大部分外來礦物質將屬于爐底灰渣,而不會對煙氣中的飛灰形成起主要作用。所以,飛灰粒度分布的數學模型中可以忽略外來礦物質的影響。
煤粉經快速加熱后有塑性,且膨脹,釋出揮發分,形成中空的蜂窩狀焦炭球粒。當焦炭燒掉l5%時,灰分雜質燒熔在一起;當燒掉90%時,含有灰分雜質的脆骨炭結構破裂,生成的碎片數取決于煤粒形成大灰粒數。固體燃料中含有的灰分,在燃燒過程中,一部分變成爐渣,一部分以飛灰的形式排入大氣。以煤粉爐為例,大約有10%一15%的灰落入到冷灰斗和尾部煙道中,而其中85%-90%的灰分則以飛灰的形式進入 燃煤鍋爐布袋除塵器。煤種不同,鍋爐排煙中的煙塵濃度變化也較大。當燃用高灰分劣質煤時,粉塵濃度要比燃用低灰分煤高得多。
當煤粉由燃燒器噴入爐膛時,立即處于急劇的加熱狀態中,此時,煤中含有的揮發性有機物將迅速揮發,并在氣相中著火和燃燒,生成CO2,H2O和少量的SO2,SO3和NOx。這一過程被稱為揮發份釋放過程。煤粉的揮發份釋放過程產生了以碳粒形式存在的碳質剩余物。由于膨脹的作用,這些碳粒可能比較初的煤粉顆粒還要大些,碳粒中含有大量在揮發份釋放過程中形成的內部微孔結構、裂紋和裂縫。此時,大部分礦物雜質仍以分散態存在于碳粒之中。
煤粉燃燒的下一階段是 碳氧化和碳燃盡。這一階段中,含碳的碳粒在其表面與氧氣反應生成CO和CO2,從而在碳粒表面生成火焰烽面。碳粒表面耗氧反應的出現促使了碳粒周圍的薄氣體層內氧氣濃度梯度的形成,燃燒速率由氧氣通過該薄氣體層的擴散情況所控制。對上述現象進行了研究,結果表明,即使在主體氣相中氧化氣氛占主要地位的情況下,碳粒的表面還存在還原氣氛,還原氣氛的存在是 難熔礦物質成分發生間接揮發的關鍵因素,對于后面將要討論的氣化一凝結機理具有重要的意義。
隨著火焰烽面的收縮和碳粒的不斷燃燒,礦物雜質從碳粒中暴露出來并開始熔化。熔融的灰滴將繼續附著在碳質表面并跟隨碳粒表面的收縮而移動,直到灰滴相互接觸并凝結。也就是 說,隨著燃燒的進行,碳粒直徑不斷減小,顆粒表面鄰近的灰滴可能相互接觸,聚合在一起生成更大的灰滴。如果焦碳顆粒在燃燒中不發生破碎,那么燃燒完成后,顆粒中所含礦物會聚合在一起,生成一顆10μm-20μm左右的飛灰。由此進一步推斷,較初存在于煤粉顆粒中的所有礦物雜質將熔化到一起并形成一個灰顆粒。然而,在實際燃燒過程中,焦碳顆粒內部的熱應力、水分和揮發分快速析出導致的壓力、煤顆粒內各組分的消耗以及礦物質的演變引起的結構性破壞都會使焦炭顆粒發生破碎,生成許多大小不一的飛灰顆粒。
碳粒在燃盡時,將沿著脫揮發份階段形成的裂紋和裂縫破碎,破碎發生的主要原因是 熱應力、氣體釋放以及碳粒的內部氧化和熱量釋放等的綜合作用。這就是 飛灰大顆粒形成的破碎機理。
鍋爐布袋式除塵器對于飛灰小顆粒形成的氣化一凝結機理指出,煤中存在的揮發性物質在火焰溫度下進入氣相之中。這里所說的揮發性物質不是 指前面提到的脫揮發份階段的揮發性有機物,而是 指在火焰溫度下會蒸發到氣相的兩類揮發物:一類是 煤中礦物質里原有的一些低沸點金屬仁,由于揮發作用,這些金屬將會在細微顆粒中以及顆粒表面上濃縮和富集。
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