动力配煤结渣特性沉降炉试验研究

论文摘要

动力配煤技术是一项改善燃煤品质的实用技术。它根据用户对煤炭质量的要求,将若干个不同种类,不同性质的煤种按照一定比例进行掺配加工,得到对锅炉等燃烧状况最佳的新“燃料”。近年来,配煤燃烧实践表明,科学合理的配煤能够发挥组分煤种各自的优越性,取长补短。既可以经筛分、洗选后再配,同时也可以加入一定量固硫剂、助燃剂等燃烧添加剂,从而取得理想的综合效果。本文以配煤的结渣特性作为主要研究对象,以沉降炉为主要试验工具,研究了配比条件以及燃烧工况条件对灰渣熔融性的影响。采用XRD、SEM以及能谱等分析测试手段,研究了煤炭燃烧过程中,煤灰中晶相成分的变化和转化过程。并对灰渣的表观结构进行了分析,以期找到对结渣贡献最大的成分。采用三种方法(灰渣相对重量法、灰渣粘性大小、灰渣熔融温度)对混煤的结渣性进行了评判,并对几种评判方法进行了比较。利用沉降炉开展混煤掺烧实验,研究了两种添加剂的除渣、固硫和催化燃烧特性,并对其作用机理进行了分析。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 动力配煤技术简介及其研究意义
• 1.3 动力配煤在国内外的技术现状及发展趋势
• 1.4 合理配煤可以起到防止和缓解锅炉结渣的作用
• 1.4.1 锅炉结渣粘污的定义及其国内外研究现状
• 1.4.2 锅炉沾污、结渣的类型及危害
• 1.4.3 锅炉结渣防治技术的研究
• 1.4.4 配煤结渣特性研究
• 1.5 采用添加剂防止燃煤锅炉结渣
• 1.5.1 燃煤添加剂在国内外的发展与应用情况
• 1.5.2 燃煤添加剂的分类
• 1.5.3 添加剂化学清灰、除渣原理
• 1.6 本文研究的意义及内容
• 2 燃煤潜在结渣倾向的影响因素及其预测方法
• 2.1 燃煤潜在结渣倾向影响因素
• 2.1.1 铝
• 2.1.2 硅
• 2.1.3 铁
• 2.1.4 碱土金属Ca、Mg
• 2.1.5 碱金属Na、K
• 2.2 燃煤潜在结渣特性的判别指标
• 2.2.1 传统灰锥熔融温度试验（AFTs）
• 2.2.2 基于灰渣粘度的灰渣特性判别方法
• 2.2.3 基于热分析评价灰渣熔融特性方法
• 2.2.4 灰柱电阻测定标准
• 2.2.5 基于热力学平衡计算的灰熔融特性分析
• 2.2.6 压应力试验方法
• 2.2.7 基于灰成分特性对粘污、结渣的预报
• 2.2.8 结渣特性模糊判别法
• 2.2.9 其他评价方法
• 3 研究内容及试验方法
• 3.1 研究内容
• 3.1.1 沉降炉煤质特性（结渣性）试验
• 3.1.2 马弗炉
• 3.1.3 灰熔点测试
• 3.1.4 灰成分分析
• 3.1.5 X射线衍射分析
• 3.1.6 扫描电镜结合能谱分析
• 3.2 试验方案
• 3.2.1 配煤燃烧过程中煤灰熔融特性试验
• 3.2.2 燃煤结渣特性中试试验研究
• 3.2.3 添加剂除渣、助燃以及固硫特性试验
• 4 配煤煤灰熔融性研究
• 4.1 试验部分
• 4.1.1 试验样品
• 4.2 实验装置介绍
• 4.3 实验方法
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 温度的影响
• 4.4.2 配风大小的影响
• 4.5 灰渣组分和结构分析
• 4.5.1 X射线衍射物相分析
• 4.5.2 灰渣微观形貌分析
• 4.5.3 灰渣样品能谱分析
• 4.6 本章小结
• 5 燃煤结渣特性沉降炉试验研究
• 5.1 炉内燃烧灰渣的特性
• 5.2 配煤结渣倾向的研究
• 5.2.1 配煤结渣特性评判标准
• 5.2.2 基于燃煤煤灰熔融特性和沉积特性评判
• 5.2.3 基于灰渣粘性灰渣特性评判
• 5.3 几种评判方法的比较
• 5.4 混煤灰渣X射线扫描电镜分析
• 5.5 混煤灰渣微观形貌研究
• 6 燃煤添加剂试验研究
• 6.1 加入添加剂防止高温腐蚀
• 6.2 添加剂助熔、清渣原理
• 6.3 添加剂特性沉降炉试验研究
• 6.3.1 添加剂助熔、除渣特性分析
• 6.3.2 添加剂脱硫特性研究
• 6.3.3 添加剂助燃特性分析
• 6.4 本章小结
• 7 全文总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 附录