高碱煤灰渣结渣倾向及过程

结渣是限制高碱煤大规模燃烧利用的关键问题,针对该问题以高碱金属和高碱土金属两类电站锅炉灰渣为研究对象,通过灰熔融温度测试仪、热机械分析仪、热重-示差扫描量热仪、XRD以及热力学软件FactSage系统探究了高碱煤灰渣结渣倾向及结渣过程。研究发现高碱煤灰渣中碱金属主要以硅铝酸盐存在,而碱土金属主要以硫酸盐存在。高碱金属煤灰渣初始烧结温度高于高碱土金属灰渣,但高碱土金属煤灰渣熔融温度范围大于高碱金属煤灰渣。初始烧结温度与沉积指数均可用于高碱煤灰渣结渣倾向判断,但灰渣化学成分中CaO、K_(2)O+Na_(2)O、SiO_(2)/Al_(2)O_(3)、碱酸比B/A及矿物成分中碱土金属硫酸钙、碱金属硅铝酸盐含量与结渣倾向判别指数间无直接对应关系。高碱煤灰渣的熔融主要经历2个阶段,第1阶段是低熔点碱金属矿物(钠长石、霞石)的熔融或与煤灰中其他矿物反应(石英、白榴石)形成初始液相;第2阶段主要是碱土金属矿物(辉石、钙长石)参与低温共熔反应形成大量液相。

神华煤结渣倾向和结渣机制研究

神华煤是我国储量大、发热量高的优质动力煤,但因其灰熔点低、易结渣,燃用神华煤的锅炉经常遇到严重的结渣问题。该文在0.25MW燃烧试验台架上对比研究2个典型煤种,即神华煤和新汶煤(高结渣倾向和低结渣倾向)的结渣动态过程,使用扫描电镜(二次电子成像)和X射线衍射仪分别研究了神华煤燃烧过程中不同部位沉积样品的形貌学和晶相组成。结合灰污热流仪测试结果,提出了沉积灰渣的平均脱落周期和平均热流衰减幅度2个指标,这2个指标能够较好地定量判断不同煤种的结渣倾向。易结渣神华煤的脱落周期和平均热流衰减幅度分别为Tsh≥270min和Aq≥92.7kW/m2;而不易结渣新汶煤的脱落周期和平均热流衰减幅度分别为Tsh=58.5min和Aq=23.77kW/m2。重点分析了高铁神华煤中铁的存在形式和转化过程,理论分析和试验结果表明,导致高铁神华煤结渣的一个重要因素是煤中硅酸盐形式含铁矿物质颗粒在炉内产生的粘附性熔融颗粒。

动力用煤结渣倾向的判断

针对近年来珠江电厂锅炉频繁出现的严重结渣现象 ,从煤种方面分析了造成锅炉结渣的各种因素 ,并着重从煤灰的灰成分、灰熔融特性方面进行分析 ,计算出灰成分、灰熔点之间的相关参数 ,总结出对动力用煤结渣倾向进行判断的 4种方法 ,并将这些方法应用于珠江电厂燃煤结渣倾向的判断。实际应用表明 ,判断结果与珠江电厂实际结渣情况相符合。该方法为煤种掺烧和电厂燃煤管理提供了依据。

掺烧准东煤锅炉的结渣问题分析

某超临界燃煤锅炉掺烧准东系列煤,出现渣块掉落引起捞渣机过载跳闸。从煤质分析、落渣位置、炉膛吹灰试验、空气动力场、燃烧器喷口5个方面进行诊断分析,推断结渣和落渣原因,并停炉检查验证结论。结果表明,掺烧准东系列煤后,入炉煤具有中等结渣倾向,在燃烧器周界风口变形堵塞的诱导下,燃烧后的煤灰在侧边水冷壁结渣,渣块积聚后掉落引起捞渣机跳闸。结合掺烧准东系列煤的煤质特性,从运行和检修的角度提出防控措施,为相似情况的锅炉运行提供参考。

水煤浆再燃对炉内灰渣沉积的影响

针对1台采用水煤浆再燃锅炉,现场采集了再燃和均等配风2种工况下灰渣沉积样品和对应的飞灰颗粒,X射线衍射仪和扫描电镜及能谱仪分别用来鉴定样品的晶相组成和形貌特性以及部分颗粒的元素组成。结果表明,水煤浆再燃时再燃燃烧器附近颗粒接受到的入射热流较低,煤焦颗粒氧化燃尽时间较长,为煤焦颗粒内部含铁矿物质与其他硅酸盐矿物质相互作用提供了更长的作用时间;再燃产生的局部还原气氛,使得独立于煤焦颗粒的外部黄铁矿颗粒氧化过程延长,中间产物铁硫氧共熔体(Fe-S-O)的存在时间延长;再燃区燃烧器附近矿物质颗粒接受到的入射辐射热流较低,方解石和黄铁矿颗粒的破碎在一定程度上降低,相对于非再燃工况更易生成较大颗粒的铁、钙灰颗粒。飞灰颗粒形貌表明,再燃工况下飞灰大颗粒较非再燃工况下多,且形状更复杂。

生物质灰结渣判别指数研究

利用煤灰结渣指数对生物质灰结渣情况进行判别,发现煤结渣指数无法准确判别生物质灰结渣情况。为了研究生物质燃料结渣判别指数,基于40组生物质灰样结渣程度样本,依照软化温度从小到大对其进行排序。采用最优三段分割法,对数据样本建立了软化温度、碱酸比、硅铝比和钙铁比4种常见的生物质结渣判别指数界限模型。利用该模型对10种生物质结渣倾向进行了预判,预判结果表明:使用该模型大大提高了判别生物质结渣倾向的准确率,特别是利用铁钙比能够很准确地预测出结渣倾向。

无烟煤在两种不同炉型中燃烧特性分析与对比

介绍了四角切圆燃烧和W型火焰燃烧的不同结构特点,并由此对比分析了无烟煤在两种炉型中燃烧时的着火特性及燃烧稳定性、炉内的结渣倾向及燃烧效率等,从而说明了W型火焰锅炉在燃烧无烟煤方面的优势。