玉米芯燃烧过程中碱金属析出迁移的影响因素分析

在一台小型常压流化床上进行了玉米芯的燃烧试验,采用电感耦合等离子发射光谱仪测定了气相和床料中碱金属元素的含量,分析了床温和过量空气系数对碱金属析出迁移的影响.结果表明,床温是影响碱金属析出迁移的最主要的因素.随着床温升高,气相碱金属含量有较大幅度的升高,床料中碱金属含量会降低,钾元素比钠元素更容易在燃烧时析出进入气相;随着温度升高,床料中水溶性钾在全钾中占的份额也降低.过量空气系数对碱金属析出迁移的影响没有温度显著,当过量空气系数从1.12增加到1.35时,气相中碱金属含量增加,床料中碱金属含量降低.     

稻草低温燃烧过程中床料聚团机理的实验研究

在小型燃煤鼓泡流化床上对稻秆低温燃烧的聚团现象进行了试验研究并对其机理进行了探讨.对所取床料样品的分析结果表明,床料中碱金属主要以钾并以KCI和K2SO4水溶性钾方式存在,且随着燃烧时间的增长碱金属在床料中呈增加趋势,同时床料聚团颗粒增多.对稻秆在650℃和700℃成灰的XRD检测也表明,稻秆在该温度范围内燃烧后灰的物相主要是KCI、K2SO4和SiO2,而KCI和K2SO4的两相低温共熔温度约为684℃,说明KCI和K2SO4低温共溶对稻秆低温燃烧床料聚团具有重要作用.     

秸秆在鼓泡床中燃烧床料聚团的试验研究

在小型鼓泡流化床燃烧试验装置上对3种秸秆进行燃烧试验,直接观察鼓泡床床料的流化情况,对床料中碱金属的积累情况进行了分析。试验结果表明,在稻草、麦草和玉米秆3种原料中,稻草在燃烧过程中最易出现床料聚团现象,麦草次之。随着炉子运行时间的增加,床料中碱金属及其相关元素均呈现明显的富集趋势。随着床温的升高,碱金属析出造成的床料聚团现象趋于严重,床料流化失败时间变短。     

棉秆在流化床中的燃烧特性

介绍了棉秆的物理、化学特性,30～50 mm棉秆和床料混合物的临界流化速度,以及棉秆热解、燃烧的热重试验结果,重点研究棉秆流化床燃烧时的温度分布,并利用ICP技术对灰组成进行了分析,得出棉秆流化床燃烧时碱金属的析出特性.分析表明,棉秆着火温度低,挥发分析出速度快,部分碱金属流化床燃烧时以挥发态析出,其中钾元素析出比例最大,飞灰中碱金属成分含量较高,对高温对流受热面的沾灰可能性很大.     

棉秆流化床燃烧的成灰特性和床料选择

介绍了山东某地棉秆的物理、化学特性,在0.2MWth试验装置上研究了棉秆流化床燃烧时不同床高的温度分布,利用ICP技术对灰的元素成分进行了分析,发现棉秆流化床燃烧时部分碱金属以挥发态析出,其中钾元素析出比例最大.飞灰中碱金属成分含量较高,对流受热面的沾灰可能性很大.该文中重点对棉秆流化床燃烧时两种床料:石英砂和高铝矾土的烧结特性进行了研究,通过使用SEM/EDX对两种床料燃烧前后微观结构和元素成分的变化进行了对比,结果发现石英砂床料颗粒表面形成了低温共熔混合物,烧结非常严重,并最终影响到正常流化,高铝矾土床料经长时间运行没有发现烧结现象,因此,棉秆流化床燃烧选择弱酸性的高铝矾土床料为宜.试验结果为棉秆流态化燃烧锅炉设计和运行提供了理论基础.     

准东煤旋风燃烧过程碱金属迁移规律

为研究旋风燃烧过程对碱金属迁移的影响,对比研究了燃用准东煤的旋风炉和室燃炉内碱金属Na、K的迁移规律。结果表明:旋风燃烧条件下Na在渣中的存在形式为不可溶的硅铝复盐,而在灰中的存在形式为硫酸盐和硅铝酸盐;渣中不可溶的K被全部置换进入气相;与固态排渣的室燃炉相比,旋风炉具有较高的捕渣率,水平烟道飞灰中Na、K盐浓度会升高,但进入炉膛尾部受热面的钠盐总量可减少21.88%;不同准东煤种的烟道飞灰中Na、K盐浓度主要由煤中Na_2O、K_2O质量分数确定。     

循环流化床中糠醛渣与煤混燃特性的试验研究

在炉膛尺寸为150 mm×150 mm×2 500 mm的循环流化床燃烧试验台上进行糠醛渣与煤的混燃试验,研究其燃烧特性、尾部飞灰及烟气排放特性。研究表明:糠醛渣掺混质量比例为10%-50%的混合燃料在循环流化床中均可稳定燃烧;随着糠醛渣的掺混比例增加,炉膛上部温度升高,尾部飞灰含碳量下降,而颗粒排放浓度升高;随着流化风速增加,炉膛上部温度升高。密相区的温度升高,CO排放浓度下降,SO2、NOx排放浓度上升;糠醛渣的掺混比例增加,CO排放浓度上升,SO2、NOx排放浓度下降。     

循环流化床秸秆燃烧中的碱金属迁徙转化研究

为了探索碱金属在秸秆流态化燃烧中的迁徙转化规律,在0.5MWt规模的循环流化床试验台上以稻秆为原料进行了燃烧温度较低的正常工况和作为对照的高温工况燃烧试验,试验中对各工况床料取样并进行测试分析.研究发现秸秆原料中的可溶性钾在正常工况下可部分以水溶性钾盐的形式包覆在床料颗粒表面,质地疏松,易于剥落;而高温工况中床料颗粒表面的含钾物质性质发生变化,可溶性钾盐存在相当程度的气相挥发和向复杂硅酸盐转化的趋势,形成的附着物致密光滑,呈局部熔融状态.试验表明燃烧温度对碱金属物质在床料表面迁徙转化影响显著,燃烧温度关系到流化床中能否顺利进行秸秆的持续燃烧.     

循环流化床燃烧生物质的结渣问题研究

在0.2 MW循环流化床上进行实验,以棉杆为燃料,分别采用石英砂和高铝矾土颗粒作为床料,长时间稳定运行.对运行过程中的床料、结渣块取样进行XRF以及SEM分析,分析生物质循环流化床运行中产生结渣的原因.研究结果表明,床料和结渣块中富集了大量的碱金属,并且随着运行时间的延长,富集的含量越来越高.生物质灰中的碱金属和床料中的SiO2反应生成低共熔点的硅酸盐化合物是引起结渣的主要原因.     

流化床飞灰回送再燃试验研究

本文总结了无烟煤在有飞灰回送的流化床上燃烧实验结果。由于采用了细灰循环再燃烧技术，很大地提高了其燃烧效率。针对ＱＹＤＷ＝４０００ｋｃａｌ／ｋｇ的京西无烟煤，在床温９４５℃～９８０℃的条件下，循环倍率Ｒ从０增加到１．９时，燃烧效率从５９．５７％提高到９３．３３％。试验还表明，增加床温、气速都可提高燃烧效率。试验研究在床面积２８５×２８５ｍｍ￣２的流化床装置上进行，该装置的细灰循环系统由旋风除尘器，“Ｌ’型阀、喷射器和底部饲料器组成，试验验证了该系统及设备的适用性。为灰循环技术使用于循环流化床上提供了一定的参考依据。     

硅和硅铝化合物对生物质结渣影响的机理研究

生物质由于含有较多碱金属,燃烧会导致设备结渣。文章研究了硅和硅铝化合物对生物质结渣影响的机理,结果表明,硅和硅铝化合物会使生物质燃烧时可溶性K倾向于转变为不可溶性的硅酸盐和硅铝酸盐,而该过程反应与纯生物质燃烧过程反应相同。在流化床炉温(815℃)附近时,硅化合物容易使灰中生成低熔点的K的硅酸盐,低温熔融结渣可能性增大,选择其作为结渣抑制剂需要慎重。在层燃炉炉温(1 000℃)附近时,硅铝化合物既可减轻碱金属结渣又使灰不易结渣聚团,是层燃炉优良的结渣抑制剂。     

糠醛渣在流化床中燃烧特性的试验研究

介绍了糠醛渣生物质燃料的工业分析,临界流化程度,着火温度,与煤掺烧时的烧结特性,灰成分分析以及热天平分析,重点研究了糠醛渣燃烧后灰成分析及热重分析,解释了没有烧结的根本原因在于,糠醛渣燃烧后形成的灰中,钾盐主要以硫酸盐物质存在,熔点较高所致,试验发现,糠醛渣中氯含量较高,燃烧后灰中氯含量很低,说明主要以HCl气体析出,同时糖醛渣中含有呋喃甲醛,当然烧不充分时将会产生多氯二苯并呋喃（PCDFs－二恶英）,提出合理的燃烧温度及停留时间,试验结果为设计流化床糠醛渣锅炉奠定了基础。     

燃稻草流化床床料烧结特性的研究

以燃稻草流化床床料烧结现象为研究对象,通过实验研究了流化风速和床温对流化时间的影响规律以及调节运行条件对恢复流化的作用规律以及烧结块的形成机理。研究结果表明,当床温达到750℃以上时,会出现明显的床料烧结现象;流化时间随着床温的升高或流化风速的降低而缩短;流化停止后降低床温至700℃可使流化基本恢复。对烧结块中处于不同发展阶段的粘结物的SEM/EDS分析结果表明,粘结物是由稻草颗粒在其燃烧过程中形成的,并提出了新的烧结块形成机理假设。     

化工有机废液流化床焚烧处理的结焦结渣问题研究

化工有机废液流化床焚烧过程中,碱金属盐类在炉膛受热面沉积,造成炉膛的结焦结渣:熔融的碱金属盐类沿炉壁流到床层,在床温条件下形成低熔点共晶体,引起床料的粘结、破坏流化,最终导致床层严重结焦结渣。论述了有机废液流化床焚烧炉结焦结渣的形成机理、影响因索及其抑制措施。     

生物质燃烧过程中Cl及碱金属K、Na的析出特性

针对生物质高氯、高碱金属含量导致的直接燃烧产生的受热面腐蚀问题,对生物质燃烧过程中Cl、K和Na的析出规律进行研究。使用马弗炉在500~900℃下燃烧麦秆、稻秆、玉米秆、棉花秆和油菜秆5种生物质,对灰样进行XRF和XRD分析,获得上述物质中Cl、K和Na的析出规律。结果表明:在500~600℃下燃烧时,少量Cl和K析出;在600~800℃下燃烧时,大量Cl和K以KCl形式析出;当燃烧温度高于800℃以上,除油菜秆外所有生物质中Cl和K的析出非常缓慢。在500~900℃下燃烧时,生物质灰样中Na含量变化均很小。     

两种不同入炉煤颗粒度下210MW循环流化床机组的性能比较

在两种不同入炉煤颗粒度下,对某国产化210 MW循环流化床机组进行各项运行参数详细测定和锅炉效率、灰/渣份额、供电煤耗等比较试验.结果表明,入炉煤中细颗粒增多将使锅炉含碳量升高,飞灰分额增大,从而使锅炉效率降低、机组供电煤耗增加;经过耗差分析,飞灰份额增大对该机组供电煤耗增加的影响最大,可为运行和设计部门提供参考.     

不同煤种下循环流化床灰渣特性的试验研究

在一台 0 .5MW的循环流化床燃烧炉上对 4种不同煤种分别进行燃烧试验 ,对燃烧产生的灰渣的分析结果表明了煤种特性如挥发分、灰分和含碳量等对循环流化床燃烧过程的灰渣形成及其排放特性有很大影响 ,并获得了煤中挥发分、灰分及含碳量对底渣粒径及其含碳量、飞灰粒径及其含碳量、飞灰份额及燃烧效率等影响特性 ,对循环流化床锅炉的设计和运行有一定的指导意义。     

10_100mm长度的棉秆在流化床中的燃烧特性

在热功率为0.2 MW流化床试验装置上研究了10～100 mm纯棉秆在不同工况下的燃烧特性,分析了棉秆及棉秆灰的物理化学特性,试验采用高铝矾土替代床料.结果表明,当流化数N＞3时,密相区温度能维持在850～880 ℃,并保持稳定燃烧,说明棉秆和床料能够较好地混合.试验过程中对主要污染物排放浓度进行了测定,经过38 h连续运行,床料基本保持原来的形貌,没有出现结块现象.试验表明,10～100 mm纯棉秆能够适合流化床燃烧,这对于大规模的商业应用具有重要的指导意义.     

玉米秆在流化床中燃烧特性的初步研究

对玉米秆与弱酸性床料的混合流化特性进行了研究,结果表明,长度为20～50mm玉米秆与一定粒径分布的床料,当质量配比为1%,流化数N=3～6时,能较均匀地混合流化,但N>6后,混合的均匀度有所下降.根据热重试验结果可以看出玉米秆着火温度低,挥发份析出速度快,并容易燃尽.在0.2MWth流化床试验台上研究发现,当N>6时,玉米秆和床料分层严重,密相区温度在820℃以下,当N=3～6时,密相区温度能达到设计要求,说明冷态试验结果能够指导热态运行,玉米秆流化床燃烧时流化风速不能太大.经过24h热态试验后,床料没有出现烧结现象,利用XRF技术分析发现玉米秆灰中碱金属含量较高,高温对流受热面的沾灰可能性较大.     

稻壳循环流化床燃烧特性研究

在一座循环流化床燃烧试验装置上进行了稻壳的燃烧试验.通过热重分析得到稻壳的着火特性.试验发现:稻壳在流化床燃烧中,飞灰含碳量较高,燃烧效率低于预期值.试验得到了二次风率、空气过剩系数、床温和一次风量等对飞灰含碳量的影响规律.结果表明,在空气过剩系数保持不变的条件下,随着二次风率的增加,飞灰含碳量呈下降趋势;随着空气过剩系数的增加,飞灰含碳量先减小后增大,存在一最佳值,使得飞灰含碳量最小;随着床温的增加,飞灰含碳量逐渐减小;随着一次风量的增加,飞灰含碳量呈上升趋势.