混煤結渣過程實驗研究.pdf

1、在未來很長一段時間內中國的能源消耗，仍將以煤炭為主。煤中含有的礦物質成分會導致受熱面的積灰結渣問題，這會對鍋爐的安全有效運行造成嚴重的危害。我國電站鍋爐燃用煤種偏離設計煤種情況較為常見，積灰結渣問題較為嚴重?；烀杭夹g的應用可能導致混煤結渣比其原煤出現更為嚴重的結渣問題。為了更好地研究混煤的結渣過程機理。本文以大同煤和陜煤按照不同比例配成混煤，在一維爐結渣實驗臺架上進行燃燒，采用油冷探針模擬受熱面，同時設置CCD相機實時監(jiān)測探針上的灰渣生

2、長過程，對灰渣采用SEM-EDX，XRD等分析測試手段，來研究混煤的結渣過程。
　　摻混比例的差異對灰渣形態(tài)產生較大影響，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，沒有出現某種比例下的混煤出現比其原煤結渣情況嚴重的現象。按照灰渣生長速率的差異，可以將整個生長過程分為四個階段。初始沉積階段，生長速率在0.01～0.02 mm/min之間;一次沉積階段，灰渣平均生長速率在0.075 mm/min～0.0857 mm

3、/min之間，持續(xù)時間約為80～100分鐘;二次沉積階段，不同灰渣生長速率差異很大，從灰渣A的0.0154 mm/min到灰渣B的0.138 mm/min;灰渣保持動態(tài)平衡階段，灰渣厚度不再增長。
　　本文通過熱電偶溫差計算得到通過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分析結果表明灰渣不同層次差異主要體現在礦物質形狀和粘連情況，空

4、隙率和樹脂占據面積，氣泡數目和大小等方面。在對煤灰和灰渣各層氧化物含量進行對比后發(fā)現，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象，其中SiO2和Fe2O3在灰渣中富集，Al2O3和CaO則傾向于進入飛灰顆粒。
　　XRD分析結果表明，石英相對含量沿灰渣生長方向逐漸降低，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)物質含量上