五彩湾煤在O2/CO2燃烧条件下的积灰特性
段晓丽
张彦迪
朱晨钊
杨浩
张旭
王长安
赵磊
韩涛
刘银河
1.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安,7100492.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安,7100493.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安,7100494.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安,7100495.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安,7100496.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安,7100497.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安,7100498.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安,7100499.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安,710049
摘要：锅炉燃用准东煤极易发生严重的受热面积灰结渣等问题,制约了新疆准东地区煤炭资源的大规模利用.在一维沉降炉燃烧与积灰试验系统上,研究了准东五彩湾煤的积灰特性,分析了稀释气体种类、O2/CO2燃烧中氧浓度对飞灰沉积的影响.结果 表明:在21％氧浓度下,与稀释气体为N2相比,稀释气体为CO2时得到的沉积灰颗粒之间黏连现象不明显,积灰倾向较弱;O2/CO2燃烧条件下,随着氧浓度提高,五彩湾煤的积灰倾向加重,细散灰颗粒减少,球形灰颗粒比例增加,灰颗粒的黏连现象加重.SEM-EDS分析结果表明:O2/CO2燃烧中随氧浓度的提高,沉积灰中的块状灰颗粒表面缩孔及凹坑增多,且灰颗粒表面黏附了白色细散絮状灰,Na和C1的富集加重,这是造成高氧浓度燃烧受热面积灰加剧的重要原因;稀释气体种类对五彩湾煤积灰倾向的影响研究中,稀释气体为N2(空气燃烧)时,Na和C1含量明显高于稀释气体为CO2(O2/CO2燃烧)时的含量.此外,燃烧稀释气体为N2的沉积灰中还出现了Ca和S元素的富集,高温下CaO与硅铝酸盐发生反应生成低温共熔体,这也是空气燃烧时积灰较O2/CO2燃烧严重的重要原因.XRD分析结果在一定程度上佐证了EDS的分析结论,灰分中CaSO4 、NaC1等低熔点物质的富集导致了空气燃烧工况和O2/CO2高氧浓度燃烧工况积灰的加剧.燃烧的颗粒温度差异是导致O2/CO2燃烧和空气燃烧积灰特性不同的主要原因,也是造成不同氧浓度下O2/CO2燃烧积灰特性差异的主要原因.煤燃烧的颗粒温度较高时,煤粉着火、燃烧性能得到改善,更高的颗粒温度会导致烟气中出现更多的熔融灰,灰颗粒表面出现熔融相进而增强了灰表面的黏性,加剧积灰现象.
关键词：五彩湾煤O2/CO2燃烧稀释气体氧浓度积灰特性
分类号：TQ534(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(51576158)国家自然科学基金(51506163)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 53-61 )
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