准东煤及配煤的矿物相变及熔融机理

准东煤储量大,但其燃烧过程中严重的结渣和沾污特性对电站锅炉的安全经济运行仍然是一个极大的挑战.本文通过对准东煤低温灰化样的TGA-DSC分析,并对不同温度段的准东煤及配煤灰样辅以XRF、XRD的矿物识别及显微形态和组分的FSEM-EDS分析,得到了主要矿物的相变温度段及发生烧结和熔融的温度.研究表明:灰中对沾污结渣有重要贡献的含钠矿物在800℃以前大部分蒸发,未蒸发的含钠矿物的存在温度小于1 150℃;在1 280℃存在的矿物晶相以Ca(Mg,Fe)-Al-O、Ca(Mg,Fe)-Si-O、Fe-Ca-O等三元系如钙铝石、铁钙铝石、黑钙铁石、变硅黑石、钙镁硅石和铁橄榄石等及四元系的Ca-Al-Si-O,如钙铝黄长石等为主;分解产物CaO及熔体Fe-S-O促进了低温共融体的形成;富含Al的煤样按1∶9被掺入准东煤灰中,提高了该灰样流动温度,推迟灰熔融结渣的发生.     

煤粉高压着火特性及影响因素

高压气化炉内煤粉的着火特性对煤粉烧嘴和气化室的设计与运行调控具有重要意义。笔者采用加压热重分析法对3个煤样的着火特性进行研究,根据升温过程中的能量守恒原理和谢苗诺夫着火理论提出了一种新的处理PTG曲线求取着火温度的拐点法,并与传统经验切线法进行对比;讨论了压力、氧气体积分数、升温速率、挥发分和颗粒粒径对着火温度的影响。研究结果表明,煤粉着火温度区间为从初始着火温度(Ti)到极限着火温度(Tig),环境换热条件所决定的切点位置是唯一定解条件,高温工业炉高加热速率对应的为极限着火温度;与常压条件下相比,加压下固定床煤粉的着火为异相着火,着火温度随挥发分的增加而略有增加;在0.1~1.0 MPa和3~5 MPa的压力范围内,随压力的升高,着火温度下降,且比常压下低很多,虽然在1~3 MPa的着火温度略有增加;氧气体积分数对着火温度的影响规律与常压的类似,随氧气体积分数的增加,着火温度降低;虽然加压条件下煤粉的快速反应,拐点法与切线法得到的着火温度相近,但切线法无法响应环境条件的变化,且常压下,经验的切线法无法给出令人满意的结果。     

准东煤灰与液态排渣煤粉炉耐火材料的烧结特性

采用TGA-DSC分析确定了准东煤灰和其混合灰样(不同质量比的准东煤灰和耐火材料)燃烧过程中的特征温度,并分别采用XRD和FSEM-EDS对不同特征温度段灰样进行矿物识别和形貌、能谱分析,得到了原灰与混合灰的烧结温度、灰中主要矿物的转化和熔融过程,并对比了不同耐火材料含量的煤灰熔融温度;在此基础上提出了耐火材料构型的极...