准东煤立式旋风炉燃烧及沾污特性试验研究

发布时间：2020-04-12 23:29

【摘要】：准东煤在电站煤粉锅炉和流化床锅炉燃用过程中出现的受热面严重结渣沾污等问题,严重威胁锅炉的安全经济运行,制约了其大规模开发利用。目前准东煤研究工作主要集中在煤粉锅炉和流化床锅炉,迄今国内外均无液态排渣旋风炉燃用准东煤研究的报道。本次研究设计、加工和安装了一台液态排渣立式旋风炉试验台,并在旋风炉试验台、固态排渣试验台上进行了燃烧准东煤的对比试验研究。首先对某典型准东煤进行煤质特性分析,结果显示该准东煤碱酸比大、煤灰软化温度仅为1140℃、灰渣粘度25 Pa·s对应的温度小于1450℃,可见其适合采用液态排渣方式。其次根据旋风燃烧方式的特点,完成旋风炉前置室的结构设计和热力计算,并在旋风炉试验台上进行准东煤试验研究,分析其燃烧特性及污染物排放特性;通过扫描电镜、能谱分析、激光粒度仪对比分析准东煤不同排渣方式下灰渣样品理化性质的差异;取旋风炉内不同位置的灰渣样品,研究煤灰中主要元素沿烟气行程迁移和富集情况,并分析影响结渣沾污的主要元素。最后采用煤灰烧结强度来研究不同元素、不同排渣方式对准东煤灰沾污特性的影响。通过对试验结果及数据进行分析得出以下结论:(1)准东煤在液态排渣旋风炉试验台上燃烧完全,灰渣含碳量极低,燃尽性高。(2)由于准东煤高挥发分及燃尽性好,通过改变前置室配风方式和调整氧量能够控制NOx的生成量。(3)固态排渣方式与液态排渣方式下,准东煤渣样中的组分及含量基本相同,但飞灰颗粒粒径分布有较大差异,旋风炉飞灰颗粒粒径最大不超过6.158μm,平均粒径为1.896μm,仅约为煤粉炉的八分之一。飞灰颗粒过细会加重炉内沾污。(4)在准东煤旋风炉灰渣样品中,Na、Ca、S元素在中低温受热面灰样中出现富集,而在渣样中的含量较少,可见煤灰中Na、Ca、S很难被渣样捕捉。(5)通过对灰样中典型颗粒组分进行分析,发现Na、Ca元素在燃烧过程中一部分与硅铝结合生成硅铝酸盐,一部分与烟气中的SO_2反应形成碱金属硫酸盐,这些粘结性强的低熔点物质是积灰严重的重要原因之一。(6)随着灰样中Na、Ca、Fe含量的升高,烧结强度逐渐增强;同时不同温度下旋风炉燃烧时飞灰烧结强度均远远高于固态排渣试验台飞灰,研究结果表明旋风炉燃烧准东煤相较于固态排渣炉时沾污强度更大、更难清理。
【图文】：

图 1-1 预测 2035 年中国一次能源消耗构成.2 准东煤煤质特征1-1 为不同准东煤的煤质分析结果，从中可以看出准东煤整体上划分电厂实际燃用效果均显示，硫份低、灰分低、挥发分高的准东煤是煤。从准东煤煤灰成分分析来看，其煤灰中 NaO 含量普遍较高；准

卧式旋风炉结构简图
【学位授予单位】：西安热工研究院有限公司
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK229

【参考文献】

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3 傅勇强;汪华剑;李奎;陈乃晓;王礼鹏;赵永椿;姚斌;;燃用准东煤锅炉渣样形貌及矿物组成特征[J];热力发电;2015年07期

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5 聂立;白文刚;冉q拭，

本文编号：2625306