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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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烟气气氛对准东煤灰熔融特性影响的显微观察

作者(Author):

  • 吕俊复
  • 史航
  • 吴玉新
  • 姚伟
  • 刘青
  • 张海

作者单位:

  • 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室
  • 中国石油国际事业有限公司
  • 西安热工研究院有限公司

关键词:

  • 煤灰熔融特性
  • 准东煤
  • 烟气气氛
  • 单热电偶高温显微观察系统(SHTT)
  • SO2
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

准东煤田预测储量高,准东煤灰具有高硫,低硅铝,高碱/碱土金属等特点,实际燃用准东煤锅炉出现了严重的沾污、结渣现象,影响准东煤的大规模开发利用。烟气气氛(含有大量SO2,SO3)可能影响高温下Na2SO4的生成/分解,从而影响煤灰的熔融过程。深入研究烟气气氛对准东煤灰熔融特性的影响,有助于加深对锅炉结渣过程的理解,为燃用准东煤锅炉结渣防控提供技术支持。为获得烟气气氛对准东煤灰熔融特性的影响规律,建立了单热电偶高温在线显微观察系统(SHTT),比较了还原性气氛,氧化性气氛,惰性气氛及模拟烟气气氛下准东煤灰的熔融特性。结果表明,建立的灰熔融温度测试方法精度较好,96.92%的灰样熔融温度与标准灰熔点仪测得的流动温度相比偏差在3%以内(≤40 ℃),最大偏差<50 ℃,测试偏差在煤灰熔融特性测试允许误差范围内。当碱酸比R<2.5时,气氛对灰熔融特性无显著影响;当R>2.5时,煤灰组分中Fe2O3质量分数较高,导致还原性气氛下灰熔点降低。烟气中SO2对煤灰熔融温度的影响与煤灰组分相关,当R>2.5时,煤灰中碱/碱土金属及硫(AAEM/S)质量分数较高,烟气中SO2会抑制煤灰中CaSO4的分解,提升高温下煤灰中CaO质量分数,并减少长石,辉石等低熔点矿物的生成,进而提升煤灰熔融温度。烟气中SO2是促进富含Na/Fe硫酸盐或硫化物超细颗粒生成及沉积的重要因素。

吕俊复,史航,吴玉新,等.烟气气氛对准东煤灰熔融特性影响的显微观察[J].煤炭学报,2021,46(1):263-273. LÜ Junfu,SHI Hang,WU Yuxin,et al.Influence of flue gas atmosphere on Zhundong coal ash melting characteristics through microscopic observation [J].Journal of China Coal Society,2021,46(1):263-273.
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