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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
五彩湾煤在O2/CO2燃烧条件下的积灰特性
  • 作者

    段晓丽张彦迪朱晨钊杨浩张旭王长安赵磊韩涛刘银河

  • 单位

    西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

  • 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Cl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Cl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、NaCl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

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    图(13) / 表(0)

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