煤粉（Pulverized Coal,PC）爐粉煤灰和循環(huán)流化床（Circulating Fluidized Bed,CFB）鍋爐粉煤灰是目前我國最為常見的兩種粉煤灰類型。由于燃燒工況（尤其是燃燒溫度）、除塵排灰方式、脫硫工藝等方面的顯著差別,PC粉煤灰和CFB粉煤灰的物質(zhì)組成和物理化學(xué)性質(zhì)存在較大差異,進(jìn)而影響著兩種類型粉煤灰的資源化利用方向前景。1.研究以華能集團(tuán)重慶電廠PC粉煤灰和重慶松藻電力公司安穩(wěn)電廠CFB固硫粉煤灰為例,采用X射線熒光光譜（XRF）、電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）、帶有能譜儀的場發(fā)射掃描電鏡（SEM-EDS）、SiroquantTM礦物定量技術(shù)等礦物學(xué)、巖石學(xué)、元素地球化學(xué)手段,對比研究了珞璜電廠和安穩(wěn)電廠燃煤產(chǎn)物（粉煤灰、底渣、脫硫石膏）的元素和礦物組成及巖石學(xué)特征,探討了微量元素在燃煤產(chǎn)物之間的分異和富集機(jī)理,并考查了稀有金屬元素在粉煤灰中的賦存狀態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):（1）微量元素As、Se、Mo、Sb、Hg、Pb和Bi在安穩(wěn)粉煤灰中明顯富集而在底渣中發(fā)生虧損,Nb、Ta、Ti則在底渣中相對富集;元素?fù)]發(fā)性的差異是造成微量元素在燃煤產(chǎn)物之間發(fā)生分異的主要... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

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煤中礦物熱轉(zhuǎn)化

電廠鍋爐的實(shí)際運(yùn)行過程中，煤中礦物的熱轉(zhuǎn)化可能不會嚴(yán)格依照上述路徑進(jìn)行；礦物之間也會發(fā)生多種的化學(xué)反應(yīng)，形成復(fù)雜的反應(yīng)產(chǎn)物。粉煤灰中物相種類及其含量會隨溫度的升高發(fā)生較大程度的變化（圖1.2）�？傮w來看，隨著溫度升高，煤中原生的晶體礦物含量會逐漸下降，非晶質(zhì)玻璃體含量逐漸上升；在一定的溫度區(qū)間內(nèi)還會形成新的礦物，如貼橄欖石、鐵尖晶石等。圖 1.2 煤中礦物組成隨溫度的變化趨勢[20]Fig. 1.2 Curves of quality change of minerals in coal during heating白

2氣體后續(xù)將被固著到石灰乳中，形成脫硫石膏。對于循環(huán)流化床鍋爐固硫粉煤灰，其形成過程和機(jī)理如圖1.3所示。隨著溫度升高，煤粒首先釋放出揮發(fā)性氣體（H2O、CO2、CO、SO2等）形成焦粒（Char）；煤中原生礦物在焦粒內(nèi)部的還原氣氛下發(fā)生熱轉(zhuǎn)化，并隨焦粒的燃燒破裂釋放出來，形成礦物碎屑。礦物碎屑高溫下發(fā)生聚合、膠結(jié)形成粒徑在0.2μm-10 μm范圍內(nèi)的粉煤灰顆粒。揮發(fā)性氣體以及礦物分解產(chǎn)生的無機(jī)鹽類發(fā)生均相或多相沉積（反應(yīng)）；均相沉積（Homogeneous condensation）反應(yīng)產(chǎn)物為粒徑范圍0.02 μm-0.2 μm的超細(xì)粒粉煤灰，多相沉積（Heterogeneous condensation）反應(yīng)產(chǎn)物則主要為礦物碎屑。當(dāng)有外加礦物（如脫硫劑）存在時，礦物受熱分解釋放的揮發(fā)性物質(zhì)及無機(jī)鹽類也將參與上述反應(yīng)。與煤中原生礦物反應(yīng)的還原性氣氛不同，外加礦物通常在氧化性氣氛下發(fā)生分解、熔融，其產(chǎn)物冷卻凝結(jié)后多形成粒徑范圍在10 μm-90 μm之間的粗灰顆粒。燃煤產(chǎn)生的粉煤灰顆粒通常呈雙峰分布。粒徑在2.5 μm以下的顆粒物被稱為PM2.5，能穿透肺泡進(jìn)入血液，對人體危害性極大。粉煤灰中常含有F、Hg、As、Cr、Pb等多種有害元素

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3378320