水煤浆技术论文范文
水煤浆作为一种前景广阔的代油新燃料，无论从储存、运输，烟尘控制，硫的析出速度，固硫效率等各方面都要优于煤炭，固硫型水煤浆的开发与利用对大气污染的防治具有十分重要的意义。 下面是小编精心推荐的水煤浆技术论文范文，希望你能有所感触!
水煤浆技术论文范文篇一
水煤浆燃烧固硫技术概述
摘 要：文章主要对水煤浆固硫技术――固硫机理、固硫剂及其助剂等的研究现状做了概述，并对该领域未来的发展趋势作出展望。
关键词：水煤浆 固硫 固硫剂
中图分类号:F407.21 文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2011)01-033-02
一、水煤浆固硫的意义及概况
在我国的能源结构中，煤炭占一次能源的75%以上，并且这种能源消费结构在相当长时期内不会发生根本性变化。煤炭燃烧产生的SO2严重的污染着大气，据统计，中国当前的大气污染中，SO2的87%来自于煤的燃烧，酸雨的覆盖面积已占国土面积的1/3，如何清洁高效的利用煤已成为我国能源的首要问题。
水煤浆作为一种前景广阔的代油新燃料，无论从储存、运输，烟尘控制，硫的析出速度，固硫效率等各方面都要优于煤炭，固硫型水煤浆的开发与利用对大气污染的防治具有十分重要的意义。
目前，煤炭固硫技术在国内外已多有报道，水煤浆固硫技术也有越来越多的研究，但多局限于燃烧后的烟气脱硫和燃烧前对煤的净化，这些技术都需要庞大的设备支持，大大增加了煤炭利用成本，实际应用困难，很难得到大范围推广。固硫型水煤浆是在水煤浆中加入一定量的固硫剂，它具有脱硫成本底，运行简单，脱硫效果好等特点。针对石油资源紧张，燃煤污染严重而且运输不便等特点，固硫型水煤浆能否在工业上推广、应用成为亟待解决的问题。
二、水煤浆固硫技术研究现状
水煤浆中由于水的存在及其流变特性的影响，制作脱硫型水煤浆要注意的影响因素也很多，目前，对固硫技术的研究主要集中在水对煤浆的硫析出动态、固硫机理，固硫剂等的研究，燃烧温度、煤粉及添加剂粒度等也有部分研究。
1.固硫机理研究现状。固硫型水煤浆与煤燃烧固硫机理大致相同，因固硫型水煤浆中有水及少量添加剂存在，相对燃烧温度要比煤粉低。
冯云岗等对水煤浆硫析出动态性进行了分析，认为煤中有机硫与无机硫在低温与高温时分为俩个阶段析出，400℃左右有机硫开始析出，在温度达到1000℃无机硫开始析出，在1200℃的炉温下，低温硫能很快析出而高温硫却要加热一段时间后才能分解。
姚强等对水煤浆的燃烧固硫机理作了研究，认为水煤浆燃烧固硫可分为蒸发和结团、挥发分析出及燃烧阶段、焦炭燃烧阶段三个阶段，开始受热阶段水分蒸发，固硫剂颗粒与煤粉形成小的颗粒团，在温度继续升高时CaCO3开始分解，煤中的硫也开始析出生成H2S、少量SO2并于CaO反应形成CaS、CaSO3。最后开始燃烧生成的SO2与CaO反应生成CaSO4。
简单来说水煤浆燃烧固硫原理就是煤燃烧生成的SO2与固硫剂反应生成硫酸盐，达到固硫的目的。
2.固硫剂研究现状。对煤粉来说，选择固硫剂的依据是成本低，来源广，固硫效率高，而在研究水煤浆燃中固硫时，不但要考虑固硫剂的经济适用性，燃烧固硫率，最重要的还要考虑水煤浆的流变特性。目前，国内外采用的水煤浆固硫剂多数为钙基固硫剂，它表现出来的优点就是：来源广泛、价格低廉、固硫效果好。
钙基固硫剂包括有机钙固硫剂与无机钙固硫剂，种类不同对水煤浆性能的影响及固硫效果也有很大差异。在钙基固硫剂对水煤浆性能影响的研究过程中，刘建忠等认为，有机钙对水煤浆的性能影响要远大于无机钙。分子量较小、不易和水结合的物质更易做固硫剂。
唐海香等对CaCO3、CaO、Ca(OH)2三种钙基固硫剂进行了固硫实验对比，研究发现，三种钙基固硫剂固硫效率的次序为CaO 作为钙的同种族元素钡也具有固硫作用，陈占文等对BaCO3、CaCO3两种固硫剂进行了固硫实验，发现BaCO3、与CaCO3都能起到固硫作用，BaCO3固硫效果要优于CaCO3，但考虑到BaCO3的价格昂贵，不适用大量工业应用，CaCO3却原料易得，性价比高。
NaOH高温分解生成的NaO2能与燃烧产物SO2反应，但其固硫产物分解温度低，固硫效果差。霍永春等研究Ca(OH)2与NaOH的对比固硫实验时认为，NaOH在高温下分解为NaO2，NaO2在燃烧过程中升华为气态，容易随烟气流失，当经过管道降温后能一定程度脱去烟气中的硫，但其产物在管壁粘结，容易造成管道堵塞，而且其固硫产物分解温度低，固硫效果差等因素都导致NaOH不宜单独作为固硫剂使用。但是NaOH却可与CaCO3同时使用，做为助剂NaOH可提高CaCO3的固硫效果。
3.固硫助剂研究现状。虽然钙基固硫剂对水煤浆的固硫效果很好，但在高温下(温度>1000℃)，固硫产物CaSO4开始分解重新生成SO2，致使固硫效果明显下降，为了增强在高温下的固硫效果，在水煤浆中加入一定量的固硫助剂，可以有效提高水煤浆的固硫效果。
对固硫型水煤浆中加入Al2O3、Fe2O3、TiO2等金属氧化物进行了实验研究，发现不同金属氧化物对水煤浆的固硫效果有着不同程度的影响，三种物质对水煤浆固硫都具有促进作用，通过对其灰渣的分析，其促进机理为，在燃烧过程中，非晶态物相增多，高温熔融后包裹在固硫产物CaSO4的表面，降低CaSO4分解速率，同时对SO2的逸出起到抑制作用。对于金属氧化物的加入量，一般为固硫剂CaCO3的1/10左右，不同助剂的最佳加入量有所不同，两种或多种金属氧化物的复配能起到更好的固硫效果。
除此之外，在水煤浆固硫效率影响方面学者们也做了研究，发现硫分、燃烧温度、钙硫比等因素对固硫效果也起到一定的影响。
三、水煤浆固硫应用现状及存在问题分析
虽然水煤浆燃烧固硫技术在试验中被大量的研究，但在工业上却没有得到广泛的应用，2000年2月，我国第一台固硫型水煤浆示范锅炉在北京燕山石油化工(集团)有限公司动力事业部第三热电站点火成功，该锅炉在燃烧过程中固硫率高达98.5，产出的灰渣还可以用于砖和水泥的制造，完全达到环保要求，而且燃烧费用比燃烧油渣每天节约3.36万元左右，经济效益高。
从此示范来看，固硫型水煤浆适于在工业上应用，但在随后的几年时间固硫型水煤浆在工业上的应用却很少报道，分析其未能在工业上广泛应用原因，一是人们的环保意识不够高，目前，我国处于一个快速发展的阶段，但是人们在环保方面的思想觉悟和道德水平跟不上时代发展的步伐，“先污染后治理”的思想制约着我国民的环保理念，另一方面，我国的环保政策及环保宣传的实施力度也不够大，不能够加深人们对清洁生产的认识。但最重要的还是我国的固硫技术不够成熟，虽然现在国内研究较多，但多局限于实验室阶段，对实际应用中的许多因素考虑不够周全，致使在工业应用中出现的问题较多，而得不到普及。
四、结论与展望
水煤浆固硫技术走过了10多年的发展历程，学者们对固硫剂及固硫剂的复配做了大量的研究，但在技术上仍有欠缺，高温条件下固硫产物的分解对固硫效率有很大的影响。固硫剂的加入对水。