燃煤過(guò)程中堿金屬賦存、遷移規(guī)律數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究.pdf

1、燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)是潔凈煤發(fā)電新技術(shù)的發(fā)展方向之一。但燃煤釋放出的堿金屬蒸汽易形成污垢，而且會(huì)引起燃?xì)廨啓C(jī)葉片的高溫腐蝕。因此有規(guī)定，高溫燃?xì)廨啓C(jī)入口煙氣中堿金屬蒸汽濃度一般不能超過(guò)0.024×10<'-6>，但實(shí)際中卻往往比許可值高出一至幾個(gè)數(shù)量級(jí)。研究燃煤過(guò)程堿金屬賦存遷移規(guī)律將對(duì)燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展起到相當(dāng)重要的促進(jìn)作用。 基于化學(xué)平衡體系下的最小Gibbs自由能原理，利用Aspen Plus過(guò)程模擬軟件，建立了燃

2、煤過(guò)程模型和堿金屬的賦存、遷移模型。模擬得出了煤中氯含量、反應(yīng)溫度與壓力、Ca/S、空煤比等影響因素下堿金屬賦存、遷移的規(guī)律，同時(shí)將添加脫硫劑前后不同影響因素下的模擬結(jié)果作了對(duì)比，并對(duì)堿金屬達(dá)標(biāo)含量所對(duì)應(yīng)的工況進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)。 為了研究燃煤過(guò)程堿金屬賦存、遷移規(guī)律，并檢驗(yàn)數(shù)值模型的正確性，設(shè)計(jì)了燃煤試驗(yàn)臺(tái)和堿金屬采樣裝置，通過(guò)試驗(yàn)手段獲取了不同煤種不同工況下堿金屬賦存、遷移的數(shù)據(jù)。將試驗(yàn)結(jié)果和相對(duì)應(yīng)的工況計(jì)算值相對(duì)照后發(fā)現(xiàn)，計(jì)算

3、值和試驗(yàn)值有較好的吻合度，特別在1130 K附近。最后結(jié)果表明：常壓條件下，要使徐州煙煤燃燒后煙氣中氣態(tài)堿金屬排放含量達(dá)到0.024×10<'-6>需將燃燒溫度定在1044 K，而對(duì)于煤樣GBW11119和GBW11120，為達(dá)到同樣的氣態(tài)堿金屬含量，燃燒溫度需分別定在1003K和973 K；當(dāng)壓力為1×10<'6>pa時(shí)，三煤種燃燒溫度需分別定在1082K、1040K和1000K時(shí)，煙氣中氣態(tài)堿金屬含量才能降到0.024×10<'-6