1、文章编号: 0253鄄2409(2015)09鄄1044鄄08摇收稿日期: 2015鄄04鄄12;修回日期: 2015鄄07鄄03。摇基金项目:国家重点基础研究发展规划(973计划, 2012CB214906)。摇联系作者:邱坤赞, E鄄mail: qiukz zju. edu. cn。准东煤掺烧高岭土对固钠率及灰熔融特性影响研究沈铭科,邱坤赞,黄镇宇,王智化,刘建忠(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室热能工程研究所,浙江杭州摇 310027)摘摇要:选择常见的黏土矿物高岭土作为准东煤添加剂掺烧,研究了不同掺混比例、不同燃烧温度下添加剂的固钠率和煤灰熔融特性的变化,结合XRD谱图和三元相图研究
2、了灰中矿物在高温下的演变过程。结果表明,固钠率随高岭土掺混比例增加逐渐增大,在0 2%时增长较快,2% 5%增长较慢,随燃烧温度升高略微下降;掺混后煤灰熔点随掺混比例先缓慢减小,再快速减小,后快速增加,在3%时达到1 200 益左右;XRD和三元相图分析结果表明,煤灰熔融特性变化是由于灰中硅钙石、钙黄长石和钙长石矿物比例的变化引起,发生低温共熔现象是导致掺混比例为3%和4%时煤灰熔点最低的主要原因;当掺混比例为2%时,固钠率在60%以上且灰熔点在1 300 益左右,利于固态排渣,当掺混比例为3.0% 4.0%时,灰熔点在1 200 益左右,利于液体排渣。关键词:准东煤;高岭土;固钠率;灰熔融特
3、性;低温共熔中图分类号: TQ534摇 摇文献标识码: AInfluence of kaolin on sodium retentionand ash fusion characteristic during combustion of Zhundong coalSHEN Ming鄄ke, QIU Kun鄄zan, HUANG Zhen鄄yu, WANG Zhi鄄hua, LIU Jian鄄zhong(State Key Laboratory of Clean Energy Utilization, Zhejiang University, Hangzhou摇 310027, China)Ab
4、stract: The common clay mineral of kaolin was selected as an additive into Zhundong coal duringcombustion. Sodium retention rates and coal ash fusion temperatures were investigated at different blending ratiosand temperatures. XRD and ternary phase diagram were used to identify mineral transformatio
5、ns at hightemperatures. The results show that the sodium retention rates increase rapidly with blending ratio from 0 2%,slowly from 2% 5% and decrease slightly with increasing temperature. The ash fusion temperatures of coalblended with additive initially decrease slowly, then decrease rapidly and f
6、inally increase with increasing blendingratio, reaching about 1 200 益 at 3%. The results of XRD and ternary phase diagram analysis show that thechange of ash fusion temperature is due to the mineral content changes of rankinite, gehlenite and anorthite. Thelowest ash fusion temperatures at the blend
7、ing ratios of 3% and 4% are mainly caused by the low temperatureeutectic phenomenon. The sodium retention rate reaches more than 60% and ash fusion temperature reachesabout 1 300 益 at blending ratio of 2%, which is conductive to solid鄄state slag鄄tap boiler. The ash fusiontemperature is about 1 200 益
8、 at blending ratio of 3.0 4.0%, which is suitable for liquid鄄state slag鄄tap boiler.Key words: Zhundong coal; kaolin; sodium retention rate; ash fusion temperature; eutectic phenomenon摇 摇准东煤田是中国迄今发现最大的整装煤田,并且具备有害物质少、开发成本低和反应活性好等优势。然而,由于准东煤属于高钠煤,有很强的沾污积灰特性1,2。在燃烧过程中,煤中的含钠物质会以蒸汽形式析出,与烟气中的硫化物发生反应生成硫酸盐,并
9、容易在换热面上形成黏稠的熔融态冷凝膜,它会捕捉气态中的固体颗粒,进而加速积灰过程。电厂如果直接燃烧准东煤,会导致管道换热面严重沾污、积灰和腐蚀,管间空间甚至会被完全堵死,这显著限制了准东煤的使用3,4。如果通过在准东煤中掺混添加剂燃烧,可以将钠固定在灰中减少钠的释放,进而避免受热管道严重沾污积灰,这对准东煤的利用将产生重要意义。世界各国学者对钠在煤中赋存形式及释放规律进行了大量研究5 8。煤中钠主要包括:有机钠,如羧酸盐,配位键形式出现在官能团上的钠;无机钠,如氯化钠晶体,硅酸铝盐,水合离子等9。一般认为,钠在燃烧过程中释放主要分为燃烧初期和燃烧后期两个阶段4。在燃烧初期,主要发生不同赋存形式
10、的钠只相互转化而并不释放;燃烧后期,钠才开始释放,通常认为有三种途径10 12:氯化钠晶体直接挥发释放,有机钠转化成挥发成分释放和通过钠原子释放。另外也有研究表明,煤燃烧过程中,碱金属蒸气一般以氯化物和硫酸盐形式存在,氯化物主第43卷第9期2015年9月燃摇料摇化摇学摇学摇报Journal of Fuel Chemistry and TechnologyVol.43 No.9Sep. 2015要为气相,硫酸盐则以固相和液相存在4。煤中的碱金属可以和硅铝矿物反应,尤其是钠,进而生成不挥发的硅铝酸盐而沉积在灰中13,14。碱金属吸附剂的孔径、发生反应的温度和压力都会影响硅铝酸盐对钠的固定效果15,
11、16。较低的温度下,硅铝酸盐和钠在钠释放之前反应;而在较高温度时,在钠释放之后反应17。高岭土是一种常见的硅铝黏土矿物,可以有效固定碱金属。李依丽等18用六种天然矿物对高温气体中碱蒸气的脱除进行了研究比较,结果得出高岭土具有最高的碱容量;Kyi等19测试了包括高岭土在内的12中矿物质对NaCl、NaOH和Na2SO4的吸附能力,判断其对煤种沾污性的影响,实验发现,含有铝和硅的矿物质对碱金属吸附能力强。另外,如果煤中掺混添加剂燃烧,将对煤灰熔融特性会产生重要影响,而煤灰熔融特性同样是影响锅炉结渣、受热面沾污积灰的重要因素20,21。王清泉等22研究了高岭土对神木煤灰熔融性的影响;马岩等23通过在
12、煤中添加高岭土等矿物,改变煤灰硅铝比,发现随着SiO2 /Al2O3的升高,灰熔点降低。因此,必须对掺混后煤灰熔融特性重新进行研究分析,进而指导添加剂掺混比例及锅炉燃烧。当前对准东煤的燃烧利用主要采用掺混优质煤的方法来减缓沾污积灰问题24 26,而选择合适的掺混煤种十分困难。通过在准东煤中掺混合适的添加剂燃烧来控制沾污积灰是一种有前景的控制方法,此方面的研究报道较少。研究选择常见黏土矿物高岭土作为准东煤添加剂掺烧,研究了掺混比例、燃烧温度对固钠率的影响,并对不同掺混比例煤灰熔融性及灰中矿物高温演化过程进行分析,从而指导选择合适的添加剂掺混比例,为准东煤大规模利用提供理论基础。1摇实验部分1.1
13、摇实验煤样及添加剂分析选取准东天池煤(D)作为实验煤种,高岭土(G)作为掺混添加剂。将煤逐步破碎并筛分至200目以下,并进行工业分析、元素分析,结果见表1。利用马弗炉使煤粉完全灰化,得到800 益时的煤灰,进行灰成分分析,结果见表2。准东原煤中高岭土添加比例(高岭土与原煤质量比)取1 颐100(DG1),2颐100(DG2),3 颐100(DG3),4颐100(DG4)和5颐100(DG5)。表1摇准东天池煤的工业分析及元素分析Table 1摇 Proximate and ultimate analysis of Zhundong Tianchi coalProximate analysis
14、wad /% Ultimate Analysis wad /%M A V FC C H O N S13.43 5.17 27.01 54.39 64.47 3.11 12.64 0.69 0.49表2摇准东天池煤灰及高岭土的成分分析Table 2摇 Chemical composition of Zhundong Tianchi coal ash and kaolinSample Chemical composition w/%SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2OD 14.78 8.46 3.68 39.06 7.58 22.38 0.65 3.38G 4
15、9.51 30.37 0.94 1.58 0.87 0.31 0.89 0.781.2摇低温灰化实验利用英国EMITECH公司K1050X型低温灰化仪将准东煤进行低温(200 益左右)灰化,仪器功率设为85 W,维持腔内90 Pa真空,样品每隔2 h翻转一次,共灰化20 h。收集煤灰利用XPert PRO型XRD衍射分析仪进行分析,XRD衍射采用Gu靶,管电流30 mA,管电压30 kV。1.3摇掺烧高岭土固钠实验将准东原煤及五种混煤样品分别用马弗炉进行灰化,为保证加热前样品中钠元素含量一致,原煤称取1 g、DG1称取1. 01 g、DG2称取1. 02 g、DG3称取1.03 g、DG4称取
16、1.04 g、DG5称取1. 05 g,选用铂坩埚作为样品容器。目标温度分别设为800、900、1 000、1 100和1 200 益,当加热到目标温度时,将样品放入马弗炉内,持续加热2 h保证煤粉充分燃烧;取经过高温灰化的样品,用王水进行微波消解,再通过Thermo Fisher公司的ICAP 6000 Series电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP OES)分析灰中钠元素含量(原煤中钠含量以同样方法测得),并用固钠率浊描述高岭土固钠效果,公式如下:浊=MNa,H a,( )TMNa,D伊100% (1)5401第9期沈铭科等:准东煤掺烧高岭土对固钠率及灰熔融特性影响研究摇式中, MNa,H
17、 a,( )T表示高岭土添加比例为a,目标温度为T时灰中钠元素质量;MNa,D表示准东原煤中钠元素质量。1.4摇煤灰熔融特性实验同样通过2.3中方法制得800 益准东原煤灰和五种混煤灰,并按照GB/219 2008进行灰熔点测试,用4个熔融特征温度描述煤灰熔融特性,包括变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT)。1.5摇煤灰矿物高温激冷实验同样以800 益准东原煤灰和五种混煤灰样品为对象,选用可编程高温管式炉,每次称取0. 5 g灰样,每个灰样设定六个目标温度,分别为800、900、1 000、1 100、1 200、1 300 益,使用分段升温方式,900 益以下
18、升温速率为10 益 /min;900 益以上为5 益 /min。为保证灰中矿物反应平衡,在每个目标温度停留0.5 h,然后迅速取出样品,放入液氮中冷却,灰样可在2 s内降到300 益以下,从而避免了灰样晶体发生改变。收集冷却后的灰样,利用2. 2中XRD衍射分析仪测定灰中矿物成分,并利用Rietvild全谱拟合方法对灰中主要矿物进行定量分析27。2摇结果与讨论2.1摇准东原煤低温灰矿物分析通过准东原煤低温灰XRD谱图对原生矿物进行分析,结果见图1。图1摇准东煤低温灰的XRD衍射谱图Figure 1摇 XRD pattern of Zhundong low temperature ashA: a
19、nhydrite; C: calcite; Q: quartz; H: halite; T: thenardite摇 摇准东煤低温灰中主要的矿物为硬石膏(CaSO4)、方解石(CaCO3 )、石英(SiO2 )和钠盐。准东煤属于高钙煤,含钙矿物含量最大,这和表1中结果相一致。低温灰中含钠矿物主要为岩盐(NaCl)与无水芒硝(Na2SO4),由此认为,煤中无机钠主要以NaCl和Na2SO4形式析出。另外,在低温灰中并未发现含镁矿物,而发现含钠矿物,说明煤中钠含量大于镁含量,而高温灰中镁含量却明显高于钠含量(见表2),这主要是由于从低温加热到高温过程中,大量的含钠矿物从煤中蒸发,导致高温灰中含钠矿
20、物明显减少,因此,用高温灰描述准东煤中钠含量存在严重误差。2.2摇高岭土添加剂固钠率影响因素表3为不同掺混比例和燃烧温度下固钠率结果。图2为不同掺混比例和燃烧温度下固钠率变化图。由表3和图2可知,不添加高岭土时,准东原煤灰只固定了原煤中25% 30%的钠含量,绝大部分的钠在燃烧过程中从煤中蒸发出来,对设备造成严重威胁。而随着高岭土比例的增加,煤灰中钠含量明显增加,说明高岭土具有很强的固钠效果。由图2中虚线变化趋势可以看出,当混合比例从0增加到2%时,固钠率增长速率很快,迅速达到50%以上;而混合比例从2%增加到5%时,固钠率增加速率变缓,最终趋于稳定,达到70%以上。这主要是由于当钠盐被大量吸
21、附后,蒸气浓度降低,导致单位高岭土的固钠量减少,增长速率相应也变缓。由3.1得知,煤中无机钠主要析出形式为NaCl和Na2SO4,另外,有研究表明,钠还以NaOH形式析出,则高岭土固钠过程主要有以下反应19,28:Al2O3 2SiO2 2H2 ( )O kaolinite 寅 Al2O3 2SiO2( )metakaolinite +2H2O (2)Al2O3 2SiO2 metakaolinite,( )g 寅 Al2O3 (g) +2SiO2(amorphic) (3)2NaCl+Al2O3 2SiO2 (metakaolinite) + H2O寅Na2O Al2O3 2SiO2(nep
22、heline)+2HCl (4)2NaCl+ Al2O3 + 2SiO2 + H2O 寅 Na2O Al2O32SiO2(nepheline)+2HCl (5)2NaCl+ Al2O3 + 6SiO2 + H2O 寅 Na2O Al2O36SiO2(albite)+2HCl (6)Na2SO4 +Al2O3 2SiO2 ( )metakaolinite 寅 Na2OAl2O3 2SiO2 ( )nepheline +SO3 (7)2NaOH+ Al2O3 SiO2 圮 Na2O Al2O3 2SiO2( )nepheline +H2O (8)其中,NaCl可以以气态或者液态形式存在。由上述公式
23、可以看出,高岭土不仅可以直接与钠盐反应,同时也可以分解为SiO2和Al2O3再与之反应,其中主要产物为霞石和钠长石。另外,由图2中实线变化趋势可以看出,随着温6401摇燃摇料摇化摇学摇学摇报第43卷度从800 益升高到1 200 益,所有配比的混煤灰中,钠含量都有小幅度的减少,说明高温下,高岭土的固钠效果略差于低温。当温度升高时,钠释放反应速率和钠固定反应速率同时升高,但释放反应速率升高大于固定速率,因此,固钠效率略有下降。另外,燃烧温度升高会导致煤灰烧结,减少高岭土颗粒表面积;高温还会导致高岭土直接分解转化成固定活性低的新物质,如莫来石等,进一步导致固钠效率下降29。表3摇不同掺混比例和燃烧
24、温度的下固钠率Table 3摇 Sodium retention at different blending ratios and temperaturesTemp. t/益 浊/%D DG1 DG2 DG3 DG4 DG5800 28.9 56.3 66.6 72.5 75.9 77.2900 28.0 55.7 65.0 71.9 74.6 76.91 000 26.3 54.4 63.5 69.3 72.0 74.21 100 25.5 53.0 61.9 67.5 70.8 72.61 200 24.6 51.4 59.0 64.1 67.2 69.0图2摇不同掺混比例和燃烧温度的下固
25、钠率变化Figure 2摇 Sodium retention at different blendingratios and temperatures: D; : DG1; : DG2;: DG3; : DG4; : DG52.3摇不同比例高岭土添加剂对煤灰熔融特性影响2.3.1摇不同掺混比例下煤灰熔融特性分析图3为不同掺混比例下准东煤灰熔融温度及液相温度变化图。由图3(a)可知,随着高岭土比例的增加,样品灰熔点呈现先降低后升高的变化规律,而非随着混合比例线性变化。在D到DG2段,灰熔点降低速率较为平稳;而在DG2到DG3段,灰熔点迅速下降,在DG3左右降到最低;DG4的灰熔点与DG3相差不大
26、,保持在最低位置附近;DG4到DG5段,灰熔点开始快速上升。准东原煤灰熔点和高岭土的熔点都较高,而两者的混煤灰熔点却相对较低,说明高岭土与煤中矿物发生反应,形成不同熔融特性的物质,导致煤灰熔点降低。图3摇不同掺混比例下准东煤灰熔融温度及液相温度的变化Figure 3 Ash fusion temperatures and liquidus temperatures ofZhundong coal at different blending ratios(a): ash fusion temperatures (AFTs);(b): liquidus temperatures2.3.2摇高温下煤
27、灰矿物演变过程图4为不同高岭土添加比例的准东煤灰在8001 300 益下的矿物质组成。由图4(a)可以看出,800 益下,原煤灰中初始矿物主要为硬石膏(CaSO4)、钙黄长石(2CaO Al2O3 SiO2)、硅钙石(2CaO SiO2)、方镁石(MgO)和硅钙钠石(Na2OCaO SiO2)。这与表2中准东煤灰Ca、Mg、Na含量较高相一致。随着温度升高,硅钙钠石开始分解,产生部分SiO2,至900益硅钙钠石消失。硬石膏的分解温度为900 1 000 益,分解产生的CaO直接与煤灰中的其他矿物发生如下反应30:2CaO+SiO2寅 2CaO SiO2(rankinite) (9)3CaO +
28、 SiO2 + MgO 寅 3CaO MgO 2SiO2(merwinite) (10)2CaO + SiO2 + Al2O3 寅 2CaO SiO2 Al2O37401第9期沈铭科等:准东煤掺烧高岭土对固钠率及灰熔融特性影响研究摇(gehlenite) (11)Al2O3 2SiO2 + 2CaO 寅 2CaO SiO2 Al2O3(gehlenite) (12)Al2O3 2SiO2 + CaO 寅 CaO 2SiO2 Al2O3(anorthite) (13)CaO 2SiO2 Al2O3 ( )anorthite +CaO寅 2CaOSiO2 Al2O3(gehlenite) (14)
29、由于式(9)和(10),煤灰中硅钙石和硅镁钙石(3CaO MgO 2SiO2)开始增加,而由于灰中只有少量的Al2O3(表1),因此,反应(11)和(12)受到限制,未形成大量钙黄长石。温度升高到1 200 益,硬石膏分解完全。并且,钙黄长石与镁硅钙石同时消失,其主要原因是发生了部分煤灰低温共熔现象。在1 300 益时,灰中只剩下硅钙石与方镁石,由于两种矿物都具有较高的熔点,导致准东煤灰熔点较高。图4摇不同掺混比例和温度下灰中矿物质含量Figure 4摇 Mineral contents in ashes at different blending ratios and temperature
30、s(a): D; (b): DG1; (c): DG2; (d): DG3; (e): DG4; (f): DG5摇 摇由图4(b)可知,当煤中加入1%高岭土时,800 益灰中,硬石膏、方镁石、硅钙石比例减少,而钙黄长石含量明显增加达到27. 3%,这主要是由于高岭土中丰富的硅铝矿物,促进了反应(11)和(12)的8401摇燃摇料摇化摇学摇学摇报第43卷进行。又由于硬石膏分解出充足的CaO,导致钙长石并未形成(见式14)。随着温度升高,硬石膏继续分解,钙黄长石和硅钙石继续增加。当温度达到1 300 益时,灰中只剩下钙黄长石与硅钙石,含量几乎各占一半。由于大量钙黄长石存在,其熔点较硅钙石低,因此
31、,DG1灰熔点较D要低一些。当添加2%高岭土时(见图4(c),800 益煤灰中,钙黄长石比例进一步增加,并开始出现石英晶体(SiO2);而硬石膏比例却进一步下降,导致分解产生的CaO有所下降。由于含铝矿物进一步增加,抑制了式(9)的进行,而促进反应(11)、(12)和(14)进行,导致硅钙石在DG2中不再出现。当温度在1 300 益时,煤灰中只存在钙黄长石而没有硅钙石,因此,DG2灰熔点较D和DG1都要低。当添加比例增加到3%时(见图4(d),800 益灰中只剩少量的硬石膏,而大量转化为钙黄长石。由于硬石膏含量减少,CaO开始不足,抑制了式(14)的进行,因此,灰中开始出现钙长石(CaO2Si
32、O2 A2O3)。一开始由于硬石膏存在,钙长石增长较慢;当1 000 益硬石膏分解完全后,钙长石开始快速增长,在1 200 益时达到40.1%。与D、DG1和DG2不同的是,在1 200 益时,煤灰中存在钙黄长石与钙长石两种物质,两者容易发生低温共熔现象,导致煤灰大量熔融。可以看到,在1 300 益时,煤灰中没有任何矿物晶体,说明所有矿物都转化为玻璃态。因此,DG3煤灰熔点达到了最低点(见图3)。当高岭土添加比例达到4%时(见图4(e),钙长石含量在800 益时便与钙黄长石相近,并随着温度升高持续上升,在1 200 益达到最高;而由于灰中CaO含量不足,钙黄长石含量并未增加,反而在1 100
33、1 200 益略微下降。由于大量高岭土掺入,灰中含镁矿物比例下降,因此,与低添加比例样品相比,含镁矿物消失。在1 200 益时,DG4灰中只剩钙长石与钙黄长石,这与DG3类似,只是钙长石含量上升;但两者同样发生低温共熔现象,导致煤灰大量熔融。因此,由图3可知,DG3与DG4灰熔点接近。添加比例继续增大到5%时(见图4 (f),800 益煤灰中,钙长石含量已经明显高于钙黄长石。并且,灰中矿物基本为Si、Al、Ca三种元素组成,其他元素如Mg、Na,由于高岭土大量加入,其矿物在灰中已经难以发现。当温度达到1 200 益时,钙长石已经占灰中晶体80%以上,剩下的为钙黄长石。1 200 1 300 益
34、过程中,虽然同样发生了钙长石与钙黄长石低温共熔,但钙长石在含量上占巨大优势,因此,在1 300 益时有大量钙长石剩余,导致DG5灰熔点较DG3、DG4明显升高。2.3.3摇三元相图分析图5为SiO2鄄Al2O3鄄CaO三元相图。图5中直线DG表示高岭土混煤灰所有的矿物组成情况,其中,D表示准东原煤灰,G表示高岭土,DG1 DG5表示不同比例高岭土混煤灰。由图5可知,准东原煤灰的初晶相是硅钙石,而高岭土初晶相为莫来石(3Al2O3 2SiO2),两者熔点都高于1 700 益,这和准东原煤灰熔点较高是相一致的。 DG2和DG5分别处于钙黄长石初晶区和钙长石初晶区,这与图4中DG2灰在1 300 益
35、时只含有钙黄长石,DG5灰中只含有钙长石是一致的。 DG1处于硅钙石与钙黄长石初晶相交界处,因此,DG1在1 300 益时同时存在钙黄长石和硅钙石(图4);而DG3和DG4处于钙黄长石和钙长石交界线的左右两侧,这和XRD谱图中,DG3和DG4同时含有钙黄长石与钙长石相一致。从液相温度角度看,硅钙石晶区液相温度高于钙黄长石和钙长石,因此,D煤灰熔点高于DG1、DG2和DG5;而DG3、DG4正好处于低温共熔区域(阴影区域),使DG3、DG4灰熔点低于钙黄长石和钙长石熔点,在整条DG直线上熔点最低,液相温度变化趋势和实验结果具有较好的一致性(图3(b)。由此可见,用Si、Al、Ca三种主要元素代表
36、煤灰,预测高温下准东煤灰矿物组成及准东煤灰灰熔点具有很强的可行性。图5摇 SiO2鄄Al2O3鄄CaO三元相图Figure 5摇 SiO2鄄Al2O3鄄CaO ternary phase diagram2.4摇固钠率与灰熔融特性对比分析图6为燃烧温度1200 益时,不同掺混比例下固9401第9期沈铭科等:准东煤掺烧高岭土对固钠率及灰熔融特性影响研究摇钠率与煤灰熔融特性(ST)对比图。由图6可知,当掺混比例在2%左右时(图6中标记1),灰熔点在1 300 益以上,而固钠率也在60%以上,有利于固态排渣炉固钠;而当掺混比例在3.0% 4.0%时(图6中标记2),灰熔点略高于1200 益,固钠率在6
37、5%左右,有利于液体排渣炉固钠。为满足不同的固钠和灰熔融特性要求,应该选择合适的添加剂掺混比例。图6摇固钠率(1 200 益)与灰熔融特性(ST)对比Figure 6摇 Comparison of sodium retention (1 200 益)and ash fusion temperature (ST)3摇结摇论准东天池煤低温灰矿物主要为硬石膏、方解石、石英、岩盐和无水芒硝;高温灰成分描述准东煤中钠含量不准确。准东煤掺烧高岭土添加剂固钠率随掺混比例增大而增加,在0 2%时增长较快,2% 5%增长较慢;随燃烧温度增加略微下降,1 200 益比800 益下降5%左右。掺混后煤灰熔点随掺混比
38、例先缓慢减小,再快速减小,后快速增加,在3%时达到最低;煤灰熔融特性变化是由于灰中硅钙石、钙黄长石和钙长石矿物比例的变化引起,发生低温共熔现象是导致掺混比例为3.0%和4.0%时煤灰熔点最低的主要原因。三元相图分析与实验结果相一致,用主要元素Si、Al、Ca代表煤灰,预测高温下准东煤灰矿物组成及准东煤灰灰熔点具有很强的可行性当掺混比例为1.0% 2.0%时,固钠率在60%以上且灰熔点在1 300 益以上,利于固态排渣;当掺混比例为3. 0% 4. 0%时,灰熔点降为1 200 益左右,利于液体排渣。参考文献1摇杨忠灿,刘家利,何红光.新疆准东煤特性研究及其锅炉选型J.热力发电, 2010, 3
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