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作者:张代鑫;张国庆;刘海军;黄涌波;杜善周;樊保国;黄中;
单位:太原理工大学电气与动力工程学院;清华大学能源与动力工程系;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院;神华准格尔能源有限责任公司;
摘要:【目的】准格尔煤燃烧后灰渣中Al_2O_3含量超过45%,具有重要的资源综合利用价值。为解决传统循环流化床锅炉燃用准格尔煤时飞灰活性差、Al_2O_3提取效率低等问题,提出采用水煤浆循环流化床燃烧方式改善灰渣特性。【方法】利用3 MW循环流化床燃烧试验台研究了给料方式、运行氧量、床温、一次风率等对飞灰可燃物含量的影响,并利用比表面积及孔径测定仪、扫描电镜、X射线荧光光谱仪,X射线衍射仪等对不同粒径飞灰成分和微观形貌进行分析。【结果】结果表明:随着床温、运行氧量、一次风率的增加,飞灰可燃物含量逐渐减小;水煤浆粒化燃烧的飞灰可燃物含量明显低于未粒化。飞灰中可燃物主要存在于40μm以下颗粒,随着飞灰粒径的减小,可燃物含量逐渐增加;小颗粒飞灰大部分是由孔隙结构不发达的颗粒构成,可燃物含量较高;随着飞灰粒径的增大,飞灰比表面积和总孔容逐渐减小,平均孔径逐渐增大,粒化末煤浆的总孔容和平均孔径要小于精煤浆;对灰样进行成分分析,发现随着粒径的减小,Al_2O_3的含量逐渐增大,15μm以下粒径段飞灰中Al_2O_3的含量达到51.77%;对灰样进行物相检索和半定量分析,活性较好的γ-Al_2O_3峰随着粒径的增大逐渐减弱,莫来石含量随着粒径的增大逐渐增加,使飞灰的提铝效率降低。总体来看,粒径小于50μm的飞灰中Al_2O_3的含量更高同时莫来石含量更少,更适合作为提铝工艺原料。
关键词:准格尔煤;;水煤浆;;循环流化床;;灰渣提铝;;灰渣综合利用
基金资助:国家能源投资集团科技创新项目;; 太原市“揭榜挂帅”项目