准东煤掺烧煤矸石的捕钠机制
许天瑶
傅培舫
刘洋
谢梓涵
熊哲
华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉 430000;华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉 430000
摘要：新疆准东地区煤炭资源储量丰富、易开采,但准东煤中高含量碱金属Na导致其在燃烧过程中会出现严重的沾污结渣问题,严重限制了准东煤的大规模利用.准东煤开采利用中会产出大量煤矸石,若能将其与准东煤结合利用,不仅能解决部分煤矸石堆积占地和污染的问题,也有助于实现准东煤的清洁高效利用.针对准东高碱煤沾污结渣问题,综合运用TGA-DSC、XRD、XRF等分析手段研究了温度和煤种对Na释放特性的影响以及煤矸石添加剂的捕钠效果.结果表明:准东煤500℃灰化灰Na释放量随温度升高而增加,最大的2个温度区间为500～850℃(红沙泉Na释放量:24.62％,西黑山Na释放量:22.30％)和1 200～1 400℃(红沙泉Na释放量:20.37％,西黑山Na释放量:49.09％);红沙泉掺混样品在850和1 000℃的Na保持率相对原样分别提升22.60％和19.23％,以K(Na,K)3Al4Si4O16和NaAlSi3O8形式将Na固留在灰中;西黑山掺混样品在850和975℃的Na保持率相较原样约提升15％,以NaAlSiO4和Na6(AlSiO4)6形式固定Na;1 200℃以上,2组样品中的Na均以非定形态物质存在;Na的捕获与释放同时进行,煤矸石添加剂捕获的Na含量随温度升高而下降,但在高温1 400℃下,2种准东煤掺混样品的Na含量均为原样的2倍以上,仍具有较好捕钠效果.
关键词：准东煤碱金属煤矸石Na捕捉Na保持率
分类号：TQ53(煤化学及煤的加工利用)TK16(热能、热力工程)
资助基金：国家重点研发计划(2018YFB0604102)
论文发表日期：2022-07-28
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：10( 157-166 )
英文信息