攜帶床氣化條件下灰渣熔融特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、煤氣化技術(shù)是高效、清潔利用煤炭的重要技術(shù)之一,而廢熱鍋爐是攜帶床煤氣化工藝中保障系統(tǒng)正常運(yùn)行和高效率利用能源的關(guān)鍵設(shè)備。煤灰的熔融特性直接影響廢熱鍋爐的合理設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行,許多在運(yùn)行的廢熱鍋爐由于對(duì)煤灰熔融特性考慮不足而出現(xiàn)了嚴(yán)重的積灰結(jié)渣問(wèn)題,而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于攜帶床條件下形成的灰渣的熔融特性研究還很少。本文利用SEM-EDX和XRD等儀器,使用兩段式沉降爐實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)攜帶床氣化條件下形成的灰渣的熔融特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,并比較攜帶床條件、固定

2、床定溫加熱條件和固定床定溫加熱后降溫條件下形成的灰渣的熔融特性。
　　通過(guò)對(duì)攜帶床反應(yīng)條件下灰渣熔融特性實(shí)驗(yàn)研究表明,該反應(yīng)條件的快速加熱后快速冷卻的反應(yīng)特性決定了灰渣在低溫下具有較多的晶體成分。鈣長(zhǎng)石是兩種煤灰中主要成分,煤灰中CaO含量越高,灰渣中越容易出現(xiàn)富Ca礦物如鈣長(zhǎng)石;較高的Fe2O3含量導(dǎo)致富Fe礦物的生成,神華煤N中Fe含量較高,灰渣中鈣鐵輝石含量較高。由于晶體析出形成的骨架結(jié)構(gòu)和低溫熔體的熔融作用,在500~90

3、0℃之間灰渣表面有較多的孔隙結(jié)構(gòu)。灰渣的SEM-EDX分析表明,灰成分中Na,K元素含量越高,灰渣越容易在表面沾污;S,Fe元素含量越高,灰渣表面越容易富集FeS,而在800~1000℃下容易熔融和沾污。
　　通過(guò)對(duì)三種形成條件下灰渣熔融特性研究表明,固定床定溫加熱反應(yīng)條件是一個(gè)灰中簡(jiǎn)單氧化物和鹽在加熱時(shí)逐漸反應(yīng)形成復(fù)雜化合物、復(fù)雜化合物相互作用共融的過(guò)程,形成的灰渣與攜帶床條件下的形貌和成分組成基本沒(méi)有相似之處;固定床定溫加熱后

4、降溫反應(yīng)條件是一個(gè)在完全混合熔融體中析出晶體的過(guò)程,兩種條件下灰渣形成機(jī)理相似,灰渣的形貌和晶體成分相似,固定床定溫加熱后降溫條件下灰渣的凝結(jié)溫度更高,在相同溫度下灰渣更容易凝結(jié)析出晶體,而對(duì)灰渣的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)和判斷,但是與實(shí)際的廢熱鍋爐中灰渣性質(zhì)有差異。
　　固定床定溫加熱反應(yīng)條件適用于對(duì)不同煤種灰的熔融流動(dòng)溫度進(jìn)行研究和測(cè)定;固定床定溫加熱后降溫反應(yīng)條件適用于預(yù)測(cè)在冷卻沾污過(guò)程中形成灰渣的礦物成分和特性;攜帶床反應(yīng)條件與真實(shí)的