基于FES技术的O_(2)/CO_(2)燃烧气氛下准东煤中不同类型碱金属盐的释放特性

O_(2)/CO_(2)燃烧技术被认为是一种清洁的燃煤发电技术,然而高碱准东煤燃烧过程中释放的大量碱金属通常是引起锅炉受热面积灰、结渣以及腐蚀的重要物质,严重危害了设备的安全稳定运行。因此,探讨O_(2)/CO_(2)燃烧气氛下准东煤中不同类型碱金属盐的释放特性对于煤炭的清洁高效利用具有重要意义。基于火焰发射光谱技术(FES),在金属丝网反应器上研究了煤粉燃烧过程中不同类型碱金属盐在O_(2)/N_(2)和O_(2)/CO_(2)两种气氛下的释放特性。结果表明:在O_(2)/N_(2)气氛下,挥发分燃烧会产生明亮的火焰;与O_(2)/N_(2)气氛相比,O_(2)/CO_(2)气氛下煤粉燃烧强度降低,火焰温度下降,着火时间延迟,挥发分和焦炭的燃烧时间延长,使得煤粉中气相Na的释放过程受到抑制。对于NaAc、Na_(2)CO_(3)和Na_(2)SO_(4)来讲,O_(2)/CO_(2)气氛延迟了其释放过程中质量浓度降低的时间,使煤粉中气相Na从开始释放就进入稳定释放阶段,气相Na质量浓度变化率波动不大;但NaCl会在释放的4 s左右质量浓度变化率变为负值,导致释放的气相Na质量浓度一直降低。同时CO_(2)气氛还会使得NaAc、NaCl等类型盐转化形成更难释放的Na_(2)CO_(3),进一步抑制气相Na的释放过程。而Na_(2)CO_(3)的质量释放率在O_(2)/CO_(2)气氛下也降低的主要原因则是CO_(2)抑制了Na_(2)CO_(3)向Na_(2)O的分解过程。Na_(2)SO_(4)则由于其本身释放就比较困难,因此其质量释放率降低的主要原因是燃料燃烧温度和强度降低导致的。

转炉煤气全干法显热回收工艺中余热锅炉积灰特性研究

转炉煤气全干法工艺能够将转炉煤汽经气化冷却烟道后显热资源进一步深度回收,然而,转炉煤气的多尘性引起余热锅炉积灰的问题正严重影响系统的长期稳定运行。基于一台100 t转炉实际运行过程锅炉的积灰情况,首先采用分子筛和颗粒物采集器(DLPI)分析了灰颗粒的粒径分布,然后通过XRD、XRF和SEM-EDS等表征手段详细分析了不同粒径灰颗粒的主要成分及占比情况,最后通过实验开展了灰颗粒的黏结特性研究。结果表明:全干法工艺中锅炉积灰颗粒粒径主要分布在0.3~3μm和70~100μm,主要成分为不同价态的铁氧化物。黏结实验表明:灰颗粒的粒径越小经烧结后的黏附强度越大,黏附强度会随着烧结时间延长显著升高,而且热冲击会减小灰颗粒的黏附强度。