第28卷第2期中國電機工程學報Vol 28 No. 2 Jan 20082008年1月Proceedings of the文章編號:0258-8013(2008)020020-07中圖分類號:TK224文獻標識碼:A學科分類號:47020水煤漿再燃對爐內(nèi)灰渣沉積的影響周俊虎,趙曉輝,周志軍,楊衛(wèi)娟,劉建忠,岑可法(能源清潔利用國家重點實驗室(浙江大學),浙江省杭州市310027)Effect of Coal-water Slurry Reburning on Ash Deposition in BoilerZHOU Jun-hu, ZHAO Xiao-hui, ZHOU Zhi-jun, YANG Wei-Juan, LIU Jian-zhong, CeN Ke-faState Key Laboratory of Clean Energy Utilization(Zhejiang University),Hangzhou 310027, Zhejiang Province, China)ABSTRACT: Ash deposits and fly ash were sampled from one他硅酸鹽礦物質(zhì)相互作用提供了更長的作用時間;再燃產(chǎn)生boiler burning coal-water slurry at two operating conditions viz..的局部還原氣氛,使得獨立于煤焦顆粒的外部黃鐵礦顆粒氧uniform air distribution and coal-water slurry reburning化過程延長,中間產(chǎn)物鐵硫氧共熔體(FeSO)的存在時間延conditions. X-ray diffraction(XRD) and scanning electron長;再燃區(qū)燃燒器附近礦物質(zhì)顆粒接受到的入射輻射熱流較microscopy equipped with energy dispersive X-ray低,方解石和黃鐵礦顆粒的破碎在一定程度上降低,相對于analysis(SEM-EDX) instruments were used to identify the非再燃工況更易生成較大顆粒的鐵、鈣灰顆粒。飛灰顆粒形crystal phase, morphology characteristics and elemental貌表明,再燃工況下飛灰大顆粒較非再燃工況下多,且形狀composition respectively. The results show that the local更復雜incident heat flux near the rebuming burner is slightlydecreased, which may cause longer oxidation history of char關鍵詞:水煤漿;再燃;結渣傾向:灰沉積thereby much more time is provided for the0引言coalescence and agglomeration between included ironcontaining particles and other silicates; Due to the local煤粉燃燒過程面臨的一個問題是如何有效控制reducing atmosphere when reburning, the oxidation history of氮氧化物的排放;同時,煤粉所含礦物質(zhì)在爐內(nèi)轉(zhuǎn)excluded pyrite discrete from coal particle is extended, so the變而引起的灰渣沉積,是另一個較難解決的問題。duration time of molten Fe-S-O eutectic phase is prolonged;燃料再燃“控制NO2排放是運行成本和脫硝效率The incident radiation heat flux to the mineral particles is介于SNCR和SCR之間的一種較新的技術,因而slightly lower near the rebuming burn, which causes weaker近年來得到國內(nèi)外的高度重視。再燃低No,技術,gmentation of the excluded calcite and pyrite particles, thus如天然氣6、煤粉或生物質(zhì)0、渣油或水煤Morphology characteristics of the fly ash particle show that fly隸2再燃,是利用局部還原性氣氛,抑制NO的ash from the reburning condition contains much larger particles最終生成,對于爐內(nèi)灰渣沉積的影響尚無清楚的認than that from uniform air distribution condition, and fly ash識。一般認為空氣分級燃燒有加劇結渣的傾向,由particles from the reburning condition exhibit various shapes于還原性氣氛的產(chǎn)生,降低了灰渣的軟化與熔化溫KEY WORDS: coal-water slu;rtmn; slagging potential度。實際過程中,Gb的研究沒有發(fā)現(xiàn)低NO燃燒器對結渣有加劇作用;但另一些研究表明叫,摘要:針對1臺釆用水煤漿再燃鍋爐,現(xiàn)場采集了再燃和均低NO燃燒燃燒器確實對結渣有加劇作用?？諝夥值扰滹L2種工況下灰渣沉積樣品和對應的飛灰顆粒,x射線級與燃料再燃在局部還原性氣氛形成這一點上具有衍射儀和掃描電鏡及能譜儀分別用來鑒定樣品的晶相組成相似性,因而,研究再燃技術對結渣的影響,有助和形貌特性以及部分顆粒的元素組成。結果表明,水煤漿再于認識這類低NO2技術中結渣傾向增大的機理。水燃時再燃燃燒器附近顆粒接受到的入射熱流較低,煤焦顆粒煤漿再燃技術具有很好的應用前景1,研究這氧化燃盡時間較長,為煤焦顆粒內(nèi)部含鐵礦物質(zhì)與其再燃技術對結渣的貢獻有利于完善該低NO技術第2期周俊虎等:水煤漿再燃對爐內(nèi)灰渣沉積的影響同時由于水煤漿再燃和煤粉再燃有一定的相似性,1.2樣品的分析方法認識水煤漿再燃過程中結渣傾向增大的機理,對認各樣品的來源見表1。對于所有樣品,熔融特識其他燃料再燃過程中結渣惡化有借鑒作用。本文征溫度(AFIs)在弱還原氣氛下測定, SEM-EDX研究采用水煤漿再燃技術前后,爐內(nèi)灰渣沉積的物( SIRION,荷蘭FEI公司)和 XRD(Rigaku D/max相組成和微觀形貌特性的變化,分析水煤漿再燃對255PC,日本理學電機株式會社)分別用來鑒定樣爐內(nèi)灰渣沉積的影響,對于降低NO排放的同時優(yōu)品的形貌學、顆粒的元素組成和樣品的晶相組成。化燃燒提供參考表1樣品描述Tab 1 Description of sample1研究對象與研究方法樣品來源1.1鍋爐簡介與取樣方法均等配風爐內(nèi)渣南海發(fā)電一廠新建超高壓自然循環(huán)水煤漿鍋爐abcd再燃爐內(nèi)渣勻等配風飛灰最大連續(xù)出力670/h,設計以燃用水煤漿為主。本再燃飛灰體呈∏型布置,水煤漿噴霧懸浮燃燒,采用直流燃2試驗結果與討論燒器正四角布置切向燃燒。燃燒器最上層布置燃盡21元素分析與灰熔點分析風并采用反切。燃燒器布置圖見圖1。本試驗在均等配風與水煤漿再燃(再燃燃料質(zhì)按各種礦物質(zhì)和金屬元素在煤粉中的存在形式,將其分為內(nèi)部礦物質(zhì)、外部礦物質(zhì)和與有機煤量百分比25%)兩種工況下,在爐膛輻射受熱面、尾焦母體鍵合的成灰元素,如圖215。引起煤粉燃燒部煙道某一固定位置處采集了灰渣顆粒,進行對比過程中結渣的一個主要因素是鐵礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和沉研究。其中,輻射受熱面樣品采集方法如下:用硅積618,鐵在煤中主要以黃鐵礦形式存在9。此碳棒做沉積取樣棒,插入爐內(nèi),約2h后,取出結渣外,堿土金屬鈣對結渣沾污的貢獻也較大棒,保存。采用撞擊式飛灰取樣裝置采集除塵器前各個樣品的灰成分(弱還原氣氛下測定的以氧水平煙道內(nèi)飛灰樣品?；锉硎镜馁|(zhì)量百分比,結果歸一到100%)和灰熔點與晶相組成分別見表2與圖3?；页煞址治鼋Y果V25400燃盡風為基于同一樣品的兩次平行測量之平均值。由表2V24250上上二次風中各個樣品的元素分析結果可見,爐內(nèi)灰渣沉積和v23600冉燃燃料噴口飛灰的鐵元素含量以及鈣元素含量相對于燃料煤漿水煤漿/油噴口(帶中心風)灰都有所增加;再燃飛灰鈣含量最高;再燃爐內(nèi)渣V22360上上中二次風鐵含量最高。表2中灰熔點分析結果表明,對于軟V21800上上一次風化溫度Ts,再燃爐內(nèi)渣最低(表2樣品c),各個部煤漿噴口(帶中心風)V21240上下中二次風位樣品相對于煤漿灰的軟化溫度都有所降低。軟化V20680上下一次風溫度這一趨勢與元素分析鐵含量基本一致,相互印證了兩個分析結果的可靠性,同時也表明,灰渣沉V20030上下二次風點火油槍積中鐵元素含量很大程度上決定灰的熔融特性。V18630下上二次風外部礦物質(zhì)o NaV17980下上一次風水煤漿油噴口(帶中心風V17420下中二次風V16860下下一次風水煤漿噴口(帶中內(nèi)部礦物質(zhì)點火油槍與煤粒有機結合的成灰元素圖1燃燒器布置圖圖2煤粉中礦物質(zhì)分布Fig 1 Schematic of the burnersFig. 2 Distribution of mineral matters in pulverized coal中國電機工程學報第28卷表2樣品的元素組成和灰熔點Tab 2 Elemental composition of samples and AFTs品N0灰熔點℃o Mgo AlO, Sio K- 0 Cao TiO, Fe O,T4438.13448713951458146214752372.7350144.350.1505791448423121349216271344743.690310675.383181329d232.33363444940405813741e2.162.23368344.620435.25135313881424A硫酸鈣M莫來石M莫來石Q石英L氧化鈣O正長石A鈣長石R硅鈣石O正長石3000叫t衍射角2a°衍射角26(°(e)再燃飛灰(a)煤灰漿圖3樣品的XRD晶桕圖譜Fig3 XRD patterns of sampleA鈣長石22再燃對輻射受熱面結渣的影響H赤鐵礦22.1再燃對外部鐵礦物質(zhì)顆粒的影響由元素分析結果可見,水煤漿再燃時,輻射受3000熱面沉積樣品(樣品c)相對于均等配分時(樣品b),鐵的含量有較明顯的增長。且灰渣中硫的含量(以SO3表示)表現(xiàn)出相同的趨勢。這是因為,煤中鐵的衍射角2a(°)礦物存在形態(tài)主要為黃鐵礦(FeS2),而黃鐵礦在爐(b)均等配風爐內(nèi)渣內(nèi)的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是灰渣沉積的一個重要因素。獨立于M莫來石煤焦顆粒的外部黃鐵礦顆粒在爐內(nèi)不充分氧化燃H赤鐵礦燒,燃燒過程中,黃鐵礦依據(jù)以下機理轉(zhuǎn)化:FeS2A鈣長石Fe1xS→(Fe-SO)hem→ FeO. Fe2O3→Fe2O3。上述過程的中間產(chǎn)物鐵硫氧共熔體(FeSO)m,具有很高的2000沉積黏附傾向,且研究表明,這一中間體持續(xù)的時間占據(jù)整個黃鐵礦氧化為最終產(chǎn)物赤鐵礦(Fe2O3)時間的80%以上821。由黃鐵礦形成初始黏附層物布射角2a(相也包括FeS或FeO顆粒,這些顆粒都具有高的(c)再燃爐內(nèi)渣黏附性。且二價鐵離子Fe2是硅鋁酸鹽網(wǎng)絡修改劑即這類二價鐵離子與其他硅鋁酸鹽礦物質(zhì)顆粒在沉Q石英積表面上容易形成低熔點和低粘度值的灰顆粒;然之按H赤鐵礦而,如果有足夠的氧化時間和適當?shù)难趸瘹夥?黃4000鐵礦將被氧化為最終產(chǎn)物Fe2O,這一產(chǎn)物具有低的自身黏附傾向,同時三價鐵離子Fe不同于二價鐵離子Fe2,三價鐵離子是硅酸鹽結構的網(wǎng)絡形成劑,即使被沉積表面捕集,也不會像Fe2那樣很大衍射角2a(°程度上降低整個沉積層粘度,而是在一定程度上提(d)均等配風飛灰高玻璃體的粘度,相對二價鐵離子而言降低了捕集周俊虎等:水煤漿再燃對爐內(nèi)灰渣沉積的影響表面的捕集能力。即在氧化氣氛下三價鐵離子有提有較明顯升高。高灰熔點減輕結渣趨勢的能力。以上輻射受熱面的樣品元素分析結果和XRD因此,對于水煤漿再燃,由于在燃燒區(qū)域容易晶相分析結果表明,由于再燃工況降低了爐內(nèi)再燃產(chǎn)生較強的還原性氣氛,這就延緩了黃鐵礦向較低區(qū)氧濃度,且再燃燃料入爐初期顆粒接受到的輻射黏附傾向Fe2O3顆粒的轉(zhuǎn)變,換言之,中間產(chǎn)物鐵熱流較低,從而煤焦顆粒的氧化時間延長,使得包硫氧共熔體(Fe-S- O)melt的持續(xù)時間在還原性氣氛下裹于煤焦內(nèi)部的礦物質(zhì)顆粒有更多的時間相互作存在的時間較均等配風情況下要長,結渣傾向增大。用,主要是鐵的礦物質(zhì)顆粒與其它硅酸鹽顆粒作用222再燃對內(nèi)部鐵礦物質(zhì)顆粒轉(zhuǎn)變的影響時間加長,生成黏附傾向較大的灰顆粒;同時,由Slater等人4的研究表明,內(nèi)部黃鐵礦顆粒和于還原性氣氛的產(chǎn)生使得外部礦物質(zhì)黃鐵礦得氧化外部黃鐵礦顆粒在煤粉燃燒過程中經(jīng)歷的歷程有所時間延長,中間產(chǎn)物高黏附傾向的鐵硫氧共熔體存不同,獨立于煤焦顆粒的外部黃鐵礦顆粒,燃燒過在時間相對均等配風延長,從而加劇鐵型灰渣的沉程中經(jīng)歷一定程度的破碎和氧化,生成磁鐵礦積傾向( FeO. Fe2O3)和赤鐵礦(Fe2O)。顆粒尺寸,煙氣溫度由均等配風和再燃工況下,輻射受熱面樣品的和氧濃度影響著整個氧化歷程的進行。而包裹于煤XRD晶相分析可見,儀器檢測出的灰渣晶相組成中焦顆粒內(nèi)部的黃鐵礦顆粒,由于燃燒過程中煤焦顆有莫來石、鈣長石、赤鐵礦和石英。由前面的分析粒提供的還原性氣氛,大大延長了其氧化進度,從可知,鐵礦物質(zhì)的爐內(nèi)沉積主要是以鐵硫氧共熔體而氧化過程中間產(chǎn)物鐵硫氧共熔體的存在時間延或含鐵硅酸鹽顆粒的形式發(fā)生(前者對應于黃鐵礦長,加劇結渣傾向。包裹于煤粒內(nèi)部的黃鐵礦顆粒,顆粒的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物,后者對應于鐵礦物質(zhì)與硅酸鹽顆相對其他鐵礦物質(zhì)(如菱鐵礦和含鐵伊利石顆粒,粒團聚)。XRD檢測出的赤鐵礦可能是由于鐵硫氧與其它硅酸鹽顆粒聚集的傾向較低14共熔體顆粒在表面停留較長時間,被氧化成最終產(chǎn)對于水煤漿再燃工況下,再燃燃燒器附近區(qū)域物赤鐵礦(Fe2O3):由于取樣棒插入時不能保證取樣氧濃度有所降低,煤焦顆粒的氧化時間降低,從而棒表面所處位置處于還原氣氛,因為插入孔的漏風包裹于煤焦顆粒內(nèi)部的礦物質(zhì)顆粒所處的還原氣氛帶來爐膛外面空氣的進入(爐膛負壓,使得取樣棒歷程加長;加之再燃工況下,主燃燃料經(jīng)歷再燃噴局部可能處于氧化性氣氛,但是,這部分漏風不至入?yún)^(qū),相當于主燃燃料煤焦顆粒經(jīng)理一次退火過程,于影響沉積顆粒經(jīng)歷歷程中由于再燃引起的還原氣加大了煤焦的燃盡難度,因而煤焦顆粒燃盡時間有氛的改變。故而結合元素分析可以認為,再燃工況定延長,包裹于內(nèi)部的黃鐵礦顆粒的氧化時間延可以導致較多的鐵礦物質(zhì)的沉積。長,延緩了氧化進程,中間生成物所處時間延長,2,23再燃對鈣礦物質(zhì)轉(zhuǎn)變的影響從而增大內(nèi)部黃鐵礦顆粒轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的沉積傾向。再燃技術的采用,再燃水煤漿燃燒初期,礦物包裹于煤焦顆粒內(nèi)部的其他含鐵礦物質(zhì),如粘顆粒接受到的火焰輻射熱流相對較弱。煤粉中礦物土類礦物質(zhì)伊利石、菱鐵礦,由于再燃產(chǎn)生的氣氛質(zhì)石英、伊利石、高嶺石等基本不發(fā)生破碎,菱鐵的影響,煤焦顆粒氧化時間延長,為這類含鐵礦物礦和鐵白云石僅發(fā)生很小程度的破碎2,易發(fā)生破質(zhì)和其他硅酸鹽礦物質(zhì)相互作用產(chǎn)生較大尺寸黏附碎的礦物質(zhì)有外部離散的方解石和硫鐵礦顆粒,且顆粒提供了更長的時間,且在煤焦顆粒內(nèi)部,由于研究發(fā)現(xiàn),鈣元素在煤中的主要以方解石(CaCO)強還原性氣氛的影響,這類含鐵礦物質(zhì)很難氧化成形式存在,方解石和黃鐵礦在煤粉中多以獨立于三價鐵,而是以二價鐵助熔劑的角色與其他硅酸鹽煤焦顆粒的外部礦物質(zhì)存在,而再燃工況下顆粒顆粒作用,從而加劇結渣傾向。接受到的較低的入射熱流可能會影響方解石和外部取樣棒收集的2個工況初始階段沉積的XRD硫鐵礦破碎程度,這樣鐵和鈣將生成具有較大慣性晶相分析,組分含量沒有明顯變化,這是因為XRD力的大顆粒,而慣性力大的顆粒相對于破碎后產(chǎn)生技術只是檢測樣品中晶相的組成,且對于煤灰渣這的小顆粒更容易撞擊到受熱面產(chǎn)生灰渣沉積。如有種復雜的多種礦物質(zhì)混合物,還不能較準確地定量研究表明,在慣性撞擊作用下,6Oum的灰顆粒相區(qū)分各晶相含量的多少(沒有做定量檢測)。但是元對30um的灰顆粒將以3倍于后者的速率傳輸?shù)匠了睾勘砻?再燃工況相對于均等配風,鐵的含量積表面2。與二價鐵離子相似,鈣是硅酸鹽熔體的中國電機工程學報第28卷網(wǎng)絡修改劑。沉積面上鈣元素的增加,可以形成較低粘度的新生礦物質(zhì)。同時,由圖3均等配風飛灰d和再燃飛灰e的XRD晶相分析結果可見,再燃飛灰中,出現(xiàn)2種鈣的礦物晶相鈣長石(CaNa)(AlSi)2sSi2O3)和硅鈣石(Ca3Si2O2),這2種礦物質(zhì)的(a)不規(guī)則顆粒(b圓球顆料出現(xiàn)應該是由于再燃時,礦物顆粒接受到較低的入圖5均等配風飛灰中不同顆粒形貌特性射熱流,從而影響方解石(CaCO3)顆粒向氧化鈣顆Fig. 5 Morphology of ny ash particles from uniform air粒的分解破碎,而在一定程度上與伴生的硅酸鹽顆distribution condition粒發(fā)生聚結,從而生成這類含鈣的硅酸鹽顆粒,這類硅酸鹽顆粒在助熔劑鈣的作用下,顆粒粘度降低,具有更高的沉積黏附傾向,也是加劇結渣傾向的個因素。)不數(shù)小積結成的23再燃對對流受熱面沾污的影響均等配風和水煤漿再燃工況飛灰顆粒微觀形貌SEM照片見圖4對應2個工況下部分顆粒的高倍放大形貌SEM照片分別見圖5和圖6,2個工況下典型飛灰顆粒的元素分析結果分別見表3和表4(c)球形顆粒d不規(guī)則顆粒其中表3中序號A、B、C對應于圖5均等配風工圖6再燃飛灰中不同顆粒形貌Fig 6 Morphology of fly ash particles from況飛灰SEM照片中標有A、B、C的顆粒;表4中reburning condition規(guī)則顆粒圖6(d標有D的顆粒鐵元素含量(表4,D)A、B、C、D對應圖6再燃工況飛灰SEM照片中表現(xiàn)出同樣的趨勢。標有A、B、C、D的顆粒。根據(jù) Slater等人的研究14,內(nèi)部黃鐵礦型鐵不由圖4可見,再燃工況飛灰中大顆粒的數(shù)目明會與其它硅酸鹽顆粒發(fā)生聚結,故這類鐵含量高的配風工況。且飛灰顆粒中形狀不一,大顆粒應當是其他類型的鐵礦物質(zhì)和硅酸鹽顆粒團聚致可以分為不規(guī)則光滑(圖6a)中顆粒A由小顆粒產(chǎn)生的灰顆粒,如包裹于煤焦顆粒內(nèi)部的菱鐵礦堆積而成的燒結型不規(guī)則大顆粒(圖6b)中顆粒B)、(FeCO3)或伊利石類鐵礦物質(zhì)顆粒經(jīng)歷高溫熔融團球形顆粒(5(b)中顆粒B)以及不規(guī)則的大顆粒(圖5(a)聚而產(chǎn)生的飛灰顆粒。對于再燃工況下具有光滑表中A)由表3、表4各個顆粒的元素分析結果可見,面的不規(guī)則形狀顆粒(圖6a)標有A的顆粒),元素幾乎所有的顆粒硅的含量都比較大,區(qū)別只是其他分析結果表明,有較多的鐵,但是硅鋁元素含量還元素含量有變化。這表明,煤粉燃燒過程中,各個是占有主要部分,這部分鐵可能來源于煤粉燃燒過礦物質(zhì)顆粒間發(fā)生了相互作用,如顆粒間的聚結,程中鐵礦物質(zhì)顆粒和其他硅酸鹽顆粒相互聚結氣相物質(zhì)向固態(tài)或熔融顆粒表面的沉積等作用,從價鐵具有降低硅酸鹽顆粒熔融溫度的作用,從而生而生成了各種硅酸鹽顆粒。成表面光滑的不規(guī)則形狀顆粒。由均等配風圖5a)中標有A的不規(guī)則顆粒和圖表3均等配風飛灰各個典型顆粒的元素組成5(b)中標有C的顆粒的能譜元素分析結果(表3,A、Tab 3 Elemental composition of typical fly ash particlesfrom uniform air distribution conditionC)可見,這類顆粒的鐵含量很高,和再燃工況下不序號 Na 0 Mgo Alzo3Sio2 KO CaO TiO2FeO5435.2137.810694812.716.11B1.952.36369542730.566491966.99表4再燃飛灰中各個典型顆粒的元素組成Tab 4 Elemental composition of typical ny ash particlesfrom reburning condition(a)再燃工況飛灰序號 Nao MgO Alo3SO2Koc(b)均等配風工況飛灰圖4再燃與均等配風工況飛灰顆粒形貌SEM照片A1.991.97360942.271.315623.13762B1.5916143.6448450470940.3229Fig 4 Morphology of nly ash from reburning and uniformC267256291951.74065498216.11air distribution conditions4.3731.5839740323.781.0915.2期周俊虎等:水煤漿再燃對爐內(nèi)灰渣沉積的影響由圖6(b顆粒B的元素分析結果表4B)可見,夠使這一區(qū)域內(nèi)灰渣沉積傾向增大,在不改變鍋爐這類由小顆粒堆積而成的燒結型不規(guī)則顆粒,鐵、運行條件下(如周界風的采用),采用鐵、鈣含量較鈣、鈉和鉀的含量都較低,主要是硅鋁酸小鹽顆粒低的煤種作為水煤漿制漿原煤,在一定程度上可以在高溫下產(chǎn)生的燒結型顆粒。由于幾種助熔性元素減緩再燃技術增大結渣傾向這一弊端:由于煤粉細含量都較低,顆粒的熔融溫度相對較高,因而顆粒度的降低可以使得包裏于煤焦顆粒內(nèi)部的礦物質(zhì)釋表面表現(xiàn)出凸凹不平的形狀,且能看出小顆粒之間放出來以外部礦物質(zhì)的形式存在,而外部礦物質(zhì)相的空隙。而再燃飛灰中的球形顆粒圖6(c)中顆粒C,對內(nèi)部礦物質(zhì)在燃燒過程中經(jīng)歷的溫度氣氛水平不鈣和鐵含量較高外,鈉和鉀的含量也高于圖6(a)中利于生成易黏附顆粒,所以采用較細煤粉作為再燃的表面光滑的半球形不規(guī)則顆粒(標有A的顆粒),燃料,可在一定程度上緩解煤焦顆粒內(nèi)的礦物質(zhì)相這是由于鈉和鉀的強助熔作用,且堿金屬鈉和鉀在互聚結,從而減輕結渣傾向,此外應注意合理調(diào)節(jié)燃燒過程中,易以氣相形態(tài)沉積于硅酸鹽顆粒表面,空氣動力場,避免煙氣沖刷水冷壁,防止結渣。從而使得硅鹽顆粒表面處于熔融狀態(tài),使得顆粒參考文獻呈現(xiàn)球形。而圖6d中的不規(guī)則顆粒的能譜元素分析結果可見(表4,D),這類顆粒鐵含量很高,達到1 orison D. Coal-water shurry rebuming for NO, emissions15%以上,這類顆粒應當是鐵礦顆粒和伴生礦物質(zhì)controlC]. Proceedings of the 20th International Technical Conferenceon Coal Utilization Fuel Systems, Clearwater, Florida USA, 1995顆粒經(jīng)爐內(nèi)轉(zhuǎn)化而生成的高鐵顆粒[2] Smoot L D, Hill S C, Xu H, NO, control through rebuming飛灰顆粒的形貌和顆粒元素分析結果表明,再U]. Progress in Energy and Combustion Science, 1998, 24(5):385-408.燃工況下產(chǎn)生較多大顆粒,煙氣中大顆粒灰較之小[31 Maly P M, Zamansky V M, Ho L, et al. Altemative fuel reburning.Fuel,1999,78(3):327-334顆粒更易在慣性撞擊作用下發(fā)生灰沉積。再燃工況1 Hampartsoumian E,Folo-oO, Nimmo w, et al. Optimisation of下飛灰出現(xiàn)較多由小顆粒燒結產(chǎn)生的較大顆粒(圖NO reduction in advanced coal rebuming systems and the effect of6(b);再燃飛灰顆粒形貌相對均等配風更復雜多樣。oal typel.Fuel,2003,82(4):373-384.「5]沈伯雄,孫幸福.天然氣先進再燃區(qū)脫硝效率影響因素的實驗與模3結論擬研究[中國電機工程學報,2005,25(5):146-15Shen Boxiong, Sun Xingfu, Study on the parameters that influence the(1)水煤漿再燃控制NO2生成是一種可取的有efficiency of de-NO in advanced natural gas rebuming area by很大潛力的新技術。但是由于再燃的采用,爐內(nèi)再experimental and kinetic model[J]. Proceedings of the CSEE, 2005燃區(qū)的氧化水平有所降低,使得黃鐵礦這一爐內(nèi)主5(5):146-150 n Chinese)6]張忠孝,姚向東,烏曉江,等,氣體再燃低NO2排放試驗研究門.中要鐵礦物質(zhì)向最終態(tài)赤鐵礦(Fe2O3)氧化的歷程延國電機工程學報,2005,25(9):99-102.長,相對于中間產(chǎn)物鐵硫氧共熔體,赤鐵礦具有較Zhang Zhongxiao, Yao Xiangdong, et al. Experimental study on loe Nt低的黏附傾向,這樣,中間產(chǎn)物所處的時間延長,mission using gas reburning[J]. Proceedings of the CSEE, 2005,定程度上增大再燃區(qū)水冷壁上結渣傾向25(5): 99-102( in Chinese).Iη]劉忠,閻維平,高正陽,等.煤種對超細煤粉再燃還原NO效率的(2)水煤漿再燃時,再燃燃料燃燒器部位煤粉影響叮,中國電機工程學報,2004,24(12):273276.顆粒接受到的入射熱流較低,使得煤粉中最易發(fā)生Liu Zhong, Yan Weiping, Gao Zhengyang, et al. Effect of coal type破碎的2種礦物質(zhì)外部黃鐵礦顆粒和外部方解石顆on NO reduction by micro-pulverized coal reburning[]. Proceedings ofe csee,2004,24(12):273-276 in Chinese)粒的破碎程度在這一區(qū)域有所減弱,容易產(chǎn)生慣性8高正陽,閣維平,劉忠,再燃過程再燃煤粉燃料C釋放特性的試驗力較大的顆粒,更容易撞擊到沉積表面,而鐵和鈣研究[.中國電機工程學報,2004,24(10):244248正是惡化結渣的2個主要因素,一定程度上增大結Gao Zheng Yang, Yan Weiping, Liu Zhong. Experimental investigationon fuel-N release characteristic of reburn fuel[J]. Proceedings of the渣傾向:同時在再燃燃料入爐處燃料顆粒接受到的CSEE,2004,24(10):244-248 Gin Chinese)入射熱流較低,煤焦顆粒燃燒破碎的強度在一定程高正陽,閻維平,劉忠·再燃過程再燃煤粉燃料N釋放規(guī)律的試度上降低,這樣,包裹于煤焦顆粒的內(nèi)部礦物質(zhì),驗研究[.中國電機工程學報,2004,24(8)238-242.有更利的條件發(fā)生相互之間的聚合,含鐵、鈣礦物Gao Zheng Yang, Yan Weiping, Liu Zhong. Experimental investigationC release characteristic of reburn fuel[J]. Proceedings of the質(zhì)與硅酸鹽顆粒的聚合生成較大的有較高黏附傾向CSEE,2004,24(8):238-242( in Chinese)的顆粒,更易在慣性力的作用下發(fā)生沉積,增大再0佳,羅水浩,陳祎生物質(zhì)燃料再燃研究進展,熱能動力工程燃區(qū)結渣的傾向2006,21(3):227-231uan Jia, Luo Yonghao, Chen Wei. Review of biomass reburning(3)再燃燃料區(qū)域由于所處的氣氛和溫度,能technology[], Joumal of Engineering for Thermal Energy and Power,國電機工程學報第28卷2006,21(3):227-23l( in Chinese)ll孟德潤,趙翔,楊衛(wèi)娟,等.水煤漿再燃降低NO排放技術的應用9 Srinivasachar s, Bonian. A kinetic model for pyrite transformations in前景分析熱力發(fā)電,2005,34(11):15-17a combustion environment[ J]. Fuel, 1989, 68(3): 829-836Meng Derun, Zhao Xiang, Yang Weijuan et al. Analysis about [201 Asaki Z, Mori S, IKeda M, et al. Oxidation of pyrrhotite particlesapplication prospect of coal-water slurry reburning technology tofalling through a vertical tube[J]. Metallurgical Transaction B, 1985reduce NOx emission[. Thermal Power Generation, 2005, 34(11)16B(2):627-637[21] Srinivasachar S, Helble J J, Boni AA, Mineral behavior during coal[12]董若凌,周俊虎,孟德潤,等.再燃區(qū)水煤漿脫銷反映特性的實驗combustion: 1. Pyrite transformations]. Progress in Energy and研究中國電機工程學報,2006,26(4):5659.Combustion Science, 1990, 16(4): 281-29Dong Ruoling, Zhou Junhu, Meng Derun, et al. Experimental [22] Raask E. Mineral impurities in coal combustion[M]. New YorkInvestigation on NO, Reduction Performance of Coal Water Slurry inHemisphere Publication, 1985the Reburning Zone]. Proceedings of the CSEE, 2006, 26(4): 56[23] Matsuoka K, Rosyadi E, Tomita A. Mode of occurrence of calcium in[13] Gibb W H. The UK collaborative research programme on slagging inanous coals]Fuel,2002,8l(12):1433-1438.pulverized coal-fired boilers: summary of finddingsIC]. Engineering [24] Yan L, GuptaR P, Wall TF. A mathematical model of ash formationFoundation Conference on Applications of Advanced Technology toduring pulverized coal combustion U]. 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