攜帶床氣化條件下灰渣熔融特性實驗研究.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)計和安全運行,許多在運行的廢熱鍋爐由于對煤灰熔融特性考慮不足而出現(xiàn)了嚴重的積灰結(jié)渣問題,而目前國內(nèi)外對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驗臺對攜帶床氣化條件下形成的灰渣的熔融特性進行實驗研究,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。
　　通過對攜帶床反應(yīng)條件下灰渣熔融特性實驗研究表明,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。
　　通過對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)條件是一個灰中簡單氧化物和鹽在加熱時逐漸反應(yīng)形成復(fù)雜化合物、復(fù)雜化合物相互作用共融的過程,形成的灰渣與攜帶床條件下的形貌和成分組成基本沒有相似之處;固定床定溫加熱后

4、降溫反應(yīng)條件是一個在完全混合熔融體中析出晶體的過程,兩種條件下灰渣形成機理相似,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,而對灰渣的性質(zhì)進行預(yù)測和判斷,但是與實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)條件適用于對不同煤種灰的熔融流動溫度進行研究和測定;固定床定溫加熱后降溫反應(yīng)條件適用于預(yù)測在冷卻沾污過程中形成灰渣的礦物成分和特性;攜帶床反應(yīng)條件與真實的