本书针对循环流化床气化炉及气流床气化炉两种主要气化技术产生的气化灰渣，研发面向不同需求的技术：分别开发超低挥发分、超细粒径气化飞灰循环流化床燃烧技术与流化熔融气化技术，实现循环流化床气化飞灰燃料、原料和材料等多元化利用；针对高水、高灰和低热值的气流床气化灰渣，提出流化熔融燃烧技术，通过气化灰渣有机组分碳热改性-燃烧脱除和无机组分矿相重构，实现资源化利用。
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中国科学院战略性先导专项"高效清洁燃烧关键技术与示范"，项目负责人，项目编号XDA21040000
丛书序
序
前言
第1章煤气化灰渣来源及处理现状1
1.1煤气化技术简介1
1.1.1流化床气化技术1
1.1.2气流床气化技术4
1.2煤气化灰渣来源8
1.2.1流化床气化灰渣8
1.2.2气流床气化灰渣9
1.3流化床气化飞灰处理技术9
1.3.1循环再气化技术9
1.3.2流化床与气流床耦合高温再气化技术10
1.3.3流化床燃烧技术11
1.3.4预热煤粉炉燃烧技术11
1.4气流床气化灰渣处理技术12
1.4.1浮选分离技术12
1.4.2燃烧脱碳技术12
1.4.3土壤改良技术12
1.4.4材料制备技术13
1.5小结.13
参考文献13
第2章流化床气化飞灰活化特性15
2.1气化飞灰物性特征15
2.1.1取样信息15
2.1.2化学组成16
2.1.3颗粒形貌17
2.1.4孔隙结构19
2.1.5残炭结构21
2.2活化机理研究23
2.2.1活化特性23
2.2.2活化潜能及孔结构演变25
2.2.3活化过程分区及量化26
2.3活化小试研究.30
2.3.1活化温度的影响30
2.3.2蒸汽碳比的影响33
2.3.3氧气碳比的影响35
2.3.4氧气浓度的影响38
2.3.5停留时间的影响39
2.3.6机理与小试对比41
2.4活化理论分析44
2.4.1理论分析模型44
2.4.2影响因素分析45
2.5小结48
参考文献48
第3章流化床气化飞灰燃烧技术51
3.1研究物料特性.51
3.2热重燃烧特性.55
3.3强化预热特性.61
3.4循环流化床燃烧特性62
3.4.1小试研究62
3.4.2中试研究64
3.5污染物排放特性70
3.5.1氮硫转化特性研究70
3.5.2循环流化床燃烧污染物排放特性75
3.6循环流化床燃烧技术工程应用77
3.7小结78
参考文献79
第4章流化床气化飞灰熔融特性81
4.1熔融特性分析方法81
4.1.1样品灰化与高温热处理81
4.1.2灰熔融温度测定82
4.1.3样品粒径与微观结构分析方法83
4.1.4高温原位观察83
4.1.5FactSage化学热力学计算84
4.1.6高温流动特性84
4.2灰熔融过程.85
4.2.1气化飞灰与原煤的差异分析85
4.2.2高温矿物质转变规律88
4.2.3高温熔融机理91
4.3物料性质与反应条件对灰熔融特性的影响93
4.3.1粒径影响93
4.3.2硫含量影响94
4.3.3反应气氛影响97
4.3.4碳含量影响100
4.3.5原料影响104
4.4添加剂对灰熔融特性的影响106
4.4.1CaO影响106
4.4.2Fe2O3影响111
4.4.3FeO影响114
4.4.4FeS影响118
4.5小结121
参考文献121
第5章流化床气化飞灰流化熔融气化技术124
5.1流态化改性过程124
5.2改性产物气化过程127
5.2.1改性飞灰气化反应途径128
5.2.2改性装置气化剂组成的影响129
5.2.3改性装置氧气燃料比的影响132
5.2.4系统氧气燃料比的影响134
5.2.5改性装置氧气浓度的影响136
5.3流化熔融气化中试研究137
5.3.1流化熔融气化工艺138
5.3.2改性装置运行特性139
5.3.3热烧嘴运行特性141
5.3.4气化运行特性142
5.4小结144
参考文献144
第6章气流床气化细渣流化熔融燃烧资源化利用技术146
6.1气流床气化细渣物性特征146
6.2燃烧特性149
6.3熔融特性152
6.3.1灰熔融行为152
6.3.2黏温特性155
6.4流化熔融燃烧特性157
6.4.1流化熔融燃烧工艺158
6.4.2热改性-熔融燃烧过程158
6.4.3燃尽特性172
6.4.4熔渣特性178
6.5小结183
参考文献184
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