混煤結(jié)渣過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)中國(guó)的能源消耗，仍將以煤炭為主。煤中含有的礦物質(zhì)成分會(huì)導(dǎo)致受熱面的積灰結(jié)渣問(wèn)題，這會(huì)對(duì)鍋爐的安全有效運(yùn)行造成嚴(yán)重的危害。我國(guó)電站鍋爐燃用煤種偏離設(shè)計(jì)煤種情況較為常見(jiàn)，積灰結(jié)渣問(wèn)題較為嚴(yán)重?；烀杭夹g(shù)的應(yīng)用可能導(dǎo)致混煤結(jié)渣比其原煤出現(xiàn)更為嚴(yán)重的結(jié)渣問(wèn)題。為了更好地研究混煤的結(jié)渣過(guò)程機(jī)理。本文以大同煤和陜煤按照不同比例配成混煤，在一維爐結(jié)渣實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行燃燒，采用油冷探針模擬受熱面，同時(shí)設(shè)置CCD相機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探針上的灰渣生

2、長(zhǎng)過(guò)程，對(duì)灰渣采用SEM-EDX，XRD等分析測(cè)試手段，來(lái)研究混煤的結(jié)渣過(guò)程。
　　摻混比例的差異對(duì)灰渣形態(tài)產(chǎn)生較大影響，五塊灰渣形態(tài)之間存在明顯差異，厚度按照陜煤摻混比例增加而加厚，沒(méi)有出現(xiàn)某種比例下的混煤出現(xiàn)比其原煤結(jié)渣情況嚴(yán)重的現(xiàn)象。按照灰渣生長(zhǎng)速率的差異，可以將整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程分為四個(gè)階段。初始沉積階段，生長(zhǎng)速率在0.01～0.02 mm/min之間;一次沉積階段，灰渣平均生長(zhǎng)速率在0.075 mm/min～0.0857 mm

3、/min之間，持續(xù)時(shí)間約為80～100分鐘;二次沉積階段，不同灰渣生長(zhǎng)速率差異很大，從灰渣A的0.0154 mm/min到灰渣B的0.138 mm/min;灰渣保持動(dòng)態(tài)平衡階段，灰渣厚度不再增長(zhǎng)。
　　本文通過(guò)熱電偶溫差計(jì)算得到通過(guò)探針壁面的熱流密度。熱流密度在穩(wěn)定之后與灰渣厚度呈反比，對(duì)熱流密度起到主要影響的是灰渣初始層大約占到熱流密度減小量的一半左右。SEM-EDX分析結(jié)果表明灰渣不同層次差異主要體現(xiàn)在礦物質(zhì)形狀和粘連情況，空

4、隙率和樹(shù)脂占據(jù)面積，氣泡數(shù)目和大小等方面。在對(duì)煤灰和灰渣各層氧化物含量進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，主要的氧化物，如SiO2，Al2O3，CaO和Fe2O3在飛灰和灰渣之間存在著明顯的選擇性沉積現(xiàn)象，其中SiO2和Fe2O3在灰渣中富集，Al2O3和CaO則傾向于進(jìn)入飛灰顆粒。
　　XRD分析結(jié)果表明，石英相對(duì)含量沿灰渣生長(zhǎng)方向逐漸降低，在檢出的各層晶體種類中，第一層一般種類較多，這是隨著溫度上升，第二層和第三層中晶體種類減少，玻璃態(tài)物質(zhì)含量上