循環(huán)流化床鍋爐粉煤灰理化性質(zhì)研究.pdf

1、煤炭作為化石能源的重要組成部分，在推動(dòng)我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用。而長(zhǎng)期以來(lái)采煤中的副產(chǎn)物——低熱值燃料處于隨意堆放的狀態(tài)，隨著能源狀況的緊張和環(huán)境污染加劇，人們開(kāi)始重視低熱值燃料的利用問(wèn)題。循環(huán)流化床(CFB)鍋爐以其一系列優(yōu)點(diǎn)在低熱值燃料的利用中發(fā)揮著重要作用。然而CFB鍋爐在消耗低熱值燃料的同時(shí)也產(chǎn)生了大量的粉煤灰，這些粉煤灰由于理化性質(zhì)與傳統(tǒng)粉煤灰有很大區(qū)別，目前還未得到充分利用。尤其是較高的CaO、SO3含量使CFB粉煤

2、灰的規(guī)模化利用受到限制。針對(duì)上述問(wèn)題，本文以煤矸石為原料在實(shí)驗(yàn)室模擬CFB燃燒工況并對(duì)所得粉煤灰進(jìn)行研究，同時(shí)對(duì)實(shí)際的CFB粉煤灰（飛灰和底渣）進(jìn)行分析，考察不同形態(tài)鈣在CFB粉煤灰中的分布規(guī)律，為循環(huán)流化床粉煤灰的利用提供依據(jù)。主要得到以下結(jié)論:
　　(1)實(shí)驗(yàn)室模擬CFB燃燒條件得到的煤灰樣品與實(shí)際的CFB粉煤灰在物相組成上沒(méi)有差別，研究表明碳酸鈣的分解主要受粒徑和分散度的影響，燃燒氣氛和煤泥成型燃燒對(duì)礦物質(zhì)種類(lèi)沒(méi)有影響，但煤

3、泥成型燃燒對(duì)煤灰中礦物質(zhì)含量影響較大，煤泥成型后礦物質(zhì)之間的接觸更加緊密，促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。因此提高固硫劑在CFB鍋爐內(nèi)的分散程度和將添加固硫劑的煤泥成型，是降低電廠石灰石投加量的途徑之一，同時(shí)可以有效地降低煤灰中游離氧化鈣的含量，從而有利于循環(huán)流化床鍋爐粉煤灰的利用。
　　(2)不同CFB鍋爐底渣的粒徑分布較為分散，相反飛灰的粒徑范圍較為集中。粉煤灰中礦物質(zhì)種類(lèi)不隨粒徑變化。飛灰的化學(xué)組成基本不隨粒徑而變化;底渣中SiO2和

4、Al2O3含量隨著粒徑減小而減小;CaO和SO3含量則隨著粒徑的減小而增加，CaSO4更多的存在于小粒徑底渣中;底渣中Fe2O3和MgO含量基本不隨粒徑而變化。從粒徑分布、化學(xué)組成和礦物組成來(lái)看，底渣比飛灰分級(jí)利用更具前景。
　　(3)CFB鍋爐負(fù)荷對(duì)飛灰粒徑分布、粉煤灰化學(xué)組成和物相組成等性質(zhì)的影響較小，對(duì)氧化鋁的溶出率和顆粒微觀形貌影響較大。粉煤灰中的氧化鋁不參與晶體礦物質(zhì)的生成，均是以無(wú)定形氧化物的形式存在。底渣的氧化鋁溶出

5、率高于飛灰，溶出率與顆粒微觀形貌有較大的關(guān)系，顆粒表面孔隙和裂痕越多，氧化鋁越容易溶出。底渣中鋁的溶出率隨著粒徑減小逐漸升高，但底渣中氧化鋁在鹽酸溶液中的溶出率均在30％以下，整體活性較差。
　　(4)CFB鍋爐粉煤灰以無(wú)定形相為主，主要化學(xué)成分是SiO2、Al2O3和CaO。粉煤灰中的氧化鈣主要以硬石膏、生石灰和無(wú)定形氧化物三種形態(tài)存在，其中生石灰所占比例較低，不超過(guò)20％，未反應(yīng)的氧化鈣主要以無(wú)定形態(tài)存在。氧化鋁更容易進(jìn)入飛灰