煤和黑液水煤漿沾污結渣機理及灰沉積動態(tài)特性研究.pdf

1、本文研究的重點之一是黑液水煤漿的燃燒特性和沾污結渣特性,目的是考察其工業(yè)應用的可行性及潛在問題.熱天平機理實驗、試驗爐中試試驗及工業(yè)爐應用試驗結果都表明,黑液漿粘度低,具有良好的流動、霧化性能,加上含有大量的木質素和Na基化合物等有機成分,因而容易著火,燃燒穩(wěn)定、良好,煙氣中NO<,x>、SO<,2>含量及煙塵濃度都遠低于常規(guī)漿和制漿原煤,因此,黑液水煤漿具有顯著的經濟效益和環(huán)保效益,應用前景廣闊.然而,黑液漿中的Na易帶來受熱面的沾污

2、結渣.燒結試驗結果表明,黑液漿具有很強的燒結特性,初始燒結溫度很低,僅700℃左右.在沾污結渣機理方面,通過灰污熱流探針、爐內顆粒取樣及電子探針等多種創(chuàng)新性手段和方法,對煤和黑液水煤漿的灰沉積機理及動態(tài)過程進行了深入的研究.如采用帶有能譜儀的掃描電鏡,分析比較了爐內空間中心顆粒、近壁顆粒、爐壁渣中顆粒及尾部煙道飛灰顆粒的形貌和元素含量,研究了灰粒中礦物質的遷徙和沉積特性.結果表明,沾污結渣與燃料自身特性有直接關系,Na是造成黑液水煤漿積

3、灰結渣嚴重的根本原因,Na無論是在初始層還是整個灰渣中的含量都很高,從而引起灰渣層中Si和Al具有幾乎完全相同的分布規(guī)律,絕大部分Si、Al與Na結合在一起生成了低熔點的霞石等鋁硅酸鈉鹽,黑液漿初始層中Fe的富集不明顯.Si、Al、Fe、Ca是造成煤灰結渣的主要礦物元素,在灰沉積物中Fe的富集明顯,Fe、Ca對結渣可能起著協(xié)同機理作用.研究結果還表明,積灰和結渣在機理上存在很大的不同,積灰沉積物中基本上沒有出現(xiàn)Fe的富集,其含量遠低于結