1、题目名称： 流化床燃煤固硫技术的研究 班级： 层次：本科 专科学生学号： 指导教师： 学生姓名： 学生专业：年 月 日摘 要正文中所有英文字母、阿拉伯数字 均采用Times new Romans五号流化床燃煤固硫技术是先进的燃烧技术，但这一技术的推广应用因流化床燃煤固硫渣没有成熟和经济的综合利用途径受到严重限制。由于人们对流化床燃煤副产物的认识程度还很有限，基础资料十分缺乏，在一定程度上影响了流化床燃煤固硫渣的资源化利用。本论文较为系统地分析了流化床燃煤固硫渣的特性，并根据现行规范，提出一套新的活性评定方法。在此基础上，对燃煤固硫渣活性的影响因素、激发方法、体积膨胀性能进行了较为系统的试验研究
2、，并利用XRD、SEM等微观手段研究了燃煤固硫渣的自硬性、活性激发及膨胀机理。最后对燃煤固硫渣建材资源化利用进行了比较深入的研究。流化床燃煤固硫渣的特性研究结果表明：（1）因为燃烧温度、燃烧环境、燃烧程度、脱硫剂、脱硫效率等的影响，与普通煤粉锅炉的灰渣相比，流化床燃煤固硫渣有其特殊的火山灰活性，同时因为含有SO3、f-CaO而具有自硬性和膨胀性，是一种特殊的火山灰材料。（2）流化床燃煤固硫渣中的SO3和f-CaO因为特殊的生成条件而具有特殊的性质。SO3是在850900的温度下形成的，是以-CaSO4形态存在，且具有与天然硬石膏和400煅烧石膏不一样的溶解特性。首次从f-CaO的形成过程、颗粒
3、微观结构、晶型和光学参数以及水化历程等方面证明了f-CaO颗粒被固硫产物无水硫酸钙包裹的颗粒特征，f-CaO颗粒被-CaSO4包裹使其水化速度减慢和活性较低；SO3以-CaSO4形态存在和f-CaO颗粒被-CaSO4包裹均对流化床燃煤固硫渣的活性和体积稳定性产生不利影响。（3）现行活性评定方法因流化床燃煤固硫渣性质的特殊而存在较大的局限性，不能直接套用现行的方法进行活性评定。根据现行活性评定方法的原理，结合其特性，首次系统提出了“熟料胶砂28天抗压强度比测定”、“自硬性评价”、“自硬强度测定”的综合评定方法，该方法与现行方法有较好的相容性，且能真实、直观地反映流化床燃煤固硫渣的活性及其对强度的
4、贡献。（4）流化床燃煤固硫渣的活性主要来源于无定形的SiO2和Al2O3物质，除成分中活性SiO2和Al2O3的含量对其火山灰活性有影响外，成分中SO3、f-CaO含量和细度在一定范围内对其活性发挥有一最佳值。（5）常规的化学激发方法能激发流化床燃煤固硫渣的活性，但仅从强度的角度看，其激发的效果并不理想；蒸汽养护和蒸压养护的结果表明湿热养护对燃煤固硫渣活性激发程度较高，特别是蒸压养护，激发效果更为明显。（6）流化床燃煤固硫渣水化时存在严重的体积膨胀问题，其膨胀主要是由于水化反应过程中钙矾石的生成和富余的硬石膏后期溶解结晶生成二水石膏的体积膨胀所产生。首次确认了富余的硬石膏后期溶解结晶生成二水石
5、膏对固硫渣体积膨胀的作用。（7）细度提高对流化床燃煤固硫渣膨胀稳定时间的提前有利，掺加粉煤灰和熟料有利于膨胀率的减小及膨胀稳定期的提前，流化床燃煤固硫渣水化反应的液相碱度越大，膨胀越严重。流化床燃煤固硫渣的特性研究表明其利用有较大的难度，但针对其特性在建材中利用是可能的。作为混凝土细骨料，由于其活性可以改善骨料与水泥浆体的界面结构，故可以提高混凝土的抗弯强度；作为混凝土掺合材可以充分发挥流化床燃煤固硫渣的活性，可以部分补偿混凝土的收缩，从新拌混凝土的性能和混凝土耐久性的考虑最好与粉煤灰复合使用；无论是作为水泥混凝土的掺合材，还是细骨料，流化床燃煤固硫渣均影响新拌混凝土的性能。利用燃煤固硫渣的活
6、性和膨胀性能，可以配制低收缩率的燃煤固硫渣粉煤灰内墙用抹面砂浆，也可以配制燃煤固硫渣粉煤灰熟料外墙用抹面砂浆。流化床燃煤固硫渣与石灰、粉煤灰或水泥混合，必要时掺加激发剂，从强度上看完全可以满足公路工程对路基混合料的要求。关键词：流化床，燃煤固硫渣，活性，膨胀，资源化黑体加粗五号Times New Roman 三号ABSTRACTDue to lack of effective ways to utilize the bottom ashes of circulating fluidized bed combustion （CFB ashes）, it is difficult to use w
7、idely the advanced technology of circulating fluidized bed combustion and defulfurization. In this paper, the properties of the CFB ashes are systematically analyzed and then a series of methods are proposed to evaluate the reactivity of CFB ashes. Meanwhile, the factors influencing and the method a
8、ctivating the reactivity of CFB ashes, and the expansion properties are investigated experimentally. The spontaneous setting, and the mechanism of activation of reactivity of CFB ashes and its expansion are investigated by XRD and SEM. Finally, the utilization in building materials of CFB ashes is s
9、tudied.The results show that: （1） The CFB ashes is different from the ashes of common coal boiler for there are great difference in forming condictions such as the combustion temperature, combustion environment, the degree of combustion, desulfurizer and the efficiency of desulfurization. While CFB
10、ashes have the properties of cement and expansion for its containing SO3 and f-CaO, so it is a special pozzolanic material. （2） The SO3 and f-CaO have their properties for their typical forming condition. SO3 is fixed in ashes at 850900, and it exists in -CaSO4 and has different solubility with the
11、natural anhydrite and the plaster calcined at 400. It is the first time to prove that the particles of f-CaO is coated with-CaSO4 by investigating the process of forming f-CaO, the microstructure, spathic type and optic parameter and the hydrating process. Results also show that the microstructure c
12、an slow down the hydrating and deteriorate the reactivity of CFB ashes. （3） The current method evaluating reactivity of pozzolanic materials has great limits to evaluate the CFB ashes. A series of new methods are developed which can evaluate the reactivity and its devotion to strength really and dir
13、ectly. （4） The reactivity of CFB ashes is attributed to the amorphous SiO2 and Al2O3, but the SO3 and f-CaO of CFB ashes can influence its reactivity and expansion, and there is an optimum content. The higher reactivity can be achieved if the fineness is bigger. （5） The common method can activate it
14、s reactivity, but the result of activation is not ideal in the point of strength. It shows that steam curing and high-pressure steam curing is best to activate CFB ashes, especially for high-pressure steam curing. （6） The expansion mechanism of CFB ashes is the expansion of the forming of ettringite
15、 and the solution and crystallization of -CaSO4. （7） Fineness is beneficial to stabilize the expansion of CFB ash. FA and clinker are advantageous to reduce the expansion and stabilize expansion. The higher alkalinity in liquid phase is, the more expansion.The properties of CFB ashes show it is diff
16、icult to utilize CFB ashes in building materials, however reasonable using its properties is possible in building materials. As concrete fine aggregate, it can improve structure of interface between aggregates and cement paste for its reactivity, then can increase the concrete flexural strength. As
17、concrete additive can fully activate the reactivity, and can partly compensate the concrete shrinkage. Because of performance of the fresh concrete and durability, it is better to use it with FA. They both influence performance of the fresh concrete. It can produce CFB ashes-fly ash mortar used indo
18、ors and CFB ashes-fly ash-clinker mortar used outdoors with low shrinkage by using the cement and expansion of CFB ashes. CFB ashes mixed with lime, FA or cement, can be used for roadbed mixture in road engineering.Keywords： Circulating Fluidized Bed Combustion, CFB Ashes, Reactivity, Expansion, Uti
19、lization in Building Materials.Times New Roman加粗五号1 前言 1 问题的提出及研究意义 1 1 2 国内外研究现状 3 筏板基础和地基共同作用的研究现状 3 上部结构、基础和地基共同作用的研究 6 本文研究的目的和研究内容 10 本文研究的目的 10 本文研究的主要内容 112 弹性地基上薄板的分析 12 弹性地基介绍 12 弹性地基的计算模型 12 Winkler模型 12 弹性半空间地基模型 13 双参数地基模型 14 双参数地基上薄板的边界元法 15 控制微分方程 15 基本解 16 边界积分方程 21 边界元法 27 双参数地基上带肋薄板
20、的混合法 40 肋梁的有限元分析 40 耦合方程的建立 41 程序设计 42 程序的特点 42 程序主框图 43 程序的简介 43 算例分析 45 算例1 45 算例2 453 弹性地基上带肋中厚板的分析 52 引言 52 双参数弹性地基上中厚板的边界元法 52 控制微分方程 52 双参数弹性地基上中厚板弯曲问题的基本解 60 双参数弹性地基上中厚板弯曲问题的边界积分方程 66 边界元法 79 双参数弹性地基上带肋厚板的混合法 87 程序设计 87 程序的特点 87 程序主框图 87 程序的简介 87 算例分析 88 板内挠度的特性 88 板底基底反力的特性 924 结论 151总结体会 15
21、4致谢 156声明 157参考文献 158 空一行 1 筏板基础的非线性分析 三号黑体居中 目前国内外对上部结构、筏板基础和地基的共同作用的分析和研究中，对筏板基础的非线性变形特性考虑得较少，绝大多数都将筏板基础视为线弹性结构进行计算。而在筏板基础的受力过程中，由于钢筋混凝土材料在受弯的过程中弹性阶段很短，一旦混凝土受拉开裂就进入非线性的阶段，因而筏板基础会处于非线性的工作状态。对于地基土体，则常常处于非线性或弹塑性工作状态。 五号宋体混凝土的应力-应变关系 小三号黑体双轴受力混凝土的强度准则 四号黑体根据试验结果，Kupfer95和Gerstler96提出了混凝土在双轴受力条件下的强度准则。
22、其强度包络线，。材料一旦超出包络线就发生破坏，各段的破坏曲线方程为：Fig Behavior of concrete under biaxial stresses 二轴受压： （） 空一行 方板的挠度（单位：m） Table Deflection of square plate （m） x y 0.0 0.125 0.25 0.375 0.50.00270.00200.00110.0004-0.00010.00160.00090.00030.00050.0002-0.0000-0.0003-0.0002-0.0006-0.0004算例分析 小三号黑体算例1 四号黑体对于双参数弹性地基板的计算，
23、以方板为例。取地基的弹性模量= 10kN/m, 泊松比= , 参数=, 压缩层厚度=, 板的弹性模量=, 宽度=1m, 厚度=, 作用在中心点的集中荷载=100kN, 均布荷载=10 kN/m。 Times New Roman 五号按Valzov模型计算得出的结果比较文献5。表中第一行是本文的结果，第二行是文献5的结果。从中可以看出，计算精度非常好。总结体会在为期两个月的毕业设计中，我们深深地认识到了知识的匮乏与思考问题的不全面。在设计过程中暴露出了相当多的问题，但在老师的指导和自身的努力下，我们克服了很多困难，最终如期完成了毕业设计，通过这次毕业设计，在巩固和掌握已知的知识的基础上，我们学习
24、到了很多新的知识。从到生产企业参观实习，收集毕业设计资料，到提出设计方案，到最后完成设计毕业设计，在这个过程中，我们把大学四年里学习的理论与实践结合起来，充分的把所学的知识融会贯通，让我们也从中掌握到了一定的学习方法。同时在老师的指导下，我们掌握并学习到了对问题的一些思考方法和对做一个设计的基本思路，这让我们学会了独立与创新，为我们以后的人生开启了一盏明灯，同时在设计中，也让我们认识到了团队合作的重要性，一个人的能力是有限的，只有充分的发挥每个人的聪明才智，大家齐心协力才能把一件事做的更好。总的来说，在这次毕业设计中，我们学习并认识到了很多，我们将在以后的道路上继续不断努力和进取，不断学习！致
25、 谢本文的研究工作是在我的指导老师XXX的精心指导和悉心关怀下完成的，在我的学业和论文的研究和撰写工作中无不倾注着导师辛勤的汗水和心血。导师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受的启迪。从尊敬的老师XXX身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的老师XXX致以最衷心的感谢和深深的敬意。在多年的学习生活中，还得到了许多领导和老师的热情关心和帮助，如刘XX老师等。在此，向所有关心和帮助过我的领导、老师、同学和朋友表示由衷的谢意！衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师！宋体五号 王 X X 2009年5月 于成都声 明本人郑重声明：1、此毕业设计
26、说明书是本人和同组同学一道，在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注和致谢的地方外，本文不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。2、本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。3、若在成都纺织高等专科学校机械工程与自动化系毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担（包括接受毕业论文成绩不及格、缴纳毕业论文重新学习费、不能按时获得毕业证书等），与毕业论文指导老师无关。作者签名：日期：参 考 文 献1 贲克平. ，1998-2-212 . 高性能混凝土. 中国铁道出版社，1999年3 Kuhlmamn，. Beitrage zur Okologislhen von Zement und Beton. Zement-Kalk-Gips. ,19974 唐明述. 可持续发展与水泥结构调整. 1997年5 王明主编. 固体废弃物的处理与处置. 6 赵洪义，李峰德，包西祥. 水泥工业大量利用固体废渣的有效途径. 宋体小五附 录
