O2-CO2燃燒方式下煤中硫遷移與噴鈣脫硫?qū)嶒?yàn)研究.pdf

1、O2/CO 燃燒技術(shù)能協(xié)同控制多種污染物排放，引起了全球研究者的廣泛關(guān)注。目前有關(guān)該燃燒方式下煤中含硫物相前驅(qū)物析出和形態(tài)轉(zhuǎn)化機(jī)理以及燃燒后SO2控制方面研究還不完善。因此本文首先研究燃燒前CO2 氣氛下煤中有機(jī)硫/無機(jī)硫的遷移與轉(zhuǎn)化過程與途徑；接著從脫硫劑方解石煅燒特性入手，研究了O2/CO 燃燒方式下方解石煅燒、CaO 燒結(jié)特性；最后從污染物SO2 控制入手，利用沉降爐系統(tǒng)研究了O2/CO燃燒氣氛下爐內(nèi)噴鈣脫硫效率以及對顆粒物控制的

2、影響。
　　 首先，選擇了具有典型硫賦存形態(tài)的六枝原煤和遵義原煤，研究了有機(jī)硫/無機(jī)硫在CO2 氣氛下的遷移與轉(zhuǎn)化特性。實(shí)驗(yàn)研究表明：在熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中，煤中無機(jī)硫通過兩種途徑轉(zhuǎn)化為有機(jī)硫，一是煤中無機(jī)硫黃鐵礦分解產(chǎn)生的活性S2與焦中有機(jī)官能團(tuán)反應(yīng)生成有機(jī)硫；二是黃鐵礦硫分解產(chǎn)生的磁黃鐵礦FeSx（1≤x＜2）與焦中有機(jī)官能團(tuán)生成新的有機(jī)硫。H2S、SO2、CS2是CO2 氣氛下主要?dú)鈶B(tài)含硫產(chǎn)物，SO2 主要由硫酸鹽分解生成，C

3、S2與煤中黃鐵礦硫含量有關(guān)，高溫有利于其生成。此外與N2氣氛下煤熱解硫析出相比，CO2 氣氛下煤中硫在析出過程中更易生成COS。
　　 其次，利用熱重以及沉降爐臺(tái)架系統(tǒng)研究了溫度、CO2分壓、氣氛等工況下方解石煅燒分解和CaO 燒結(jié)特性。研究結(jié)果表明，相對于O2/N2 氣氛，O2/CO2 燃燒方式下方解石煅燒與燒結(jié)特性呈現(xiàn)出顯著差異，O2/CO 燃燒方式下方解石分解溫度升高，分解速率降低；同時(shí)CO2分壓影響方解石分解溫度以及分解

4、速率；此外在900℃-1300℃下，O2/N2 氣氛下方解石煅燒產(chǎn)物的比表面積與空隙率呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢；與之不同的是，O2/CO 燃燒氣氛下方解石煅燒產(chǎn)物的比表面積和空隙率均隨著溫度升高而增大。
　　 最后，在O2 /CO 燃燒方式下利用沉降爐系統(tǒng)對爐內(nèi)噴鈣脫硫效率和顆粒物中的硫控制進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，相對O2/N2 氣氛，O2/CO 燃燒方式下SO2 排放濃度降低，并且爐內(nèi)噴鈣脫硫機(jī)理由間接脫硫轉(zhuǎn)變?yōu)殚g接脫硫機(jī)理與