煤矸石对玉米秸秆流化床燃烧中灰熔融行为的影响机制

【作者】 张琳； 张圆圆； 李经宽； 杨凤玲； 程芳琴；

【机构】 山西大学国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室；

【摘要】 为寻求高钾生物质在流化床燃烧中床料粘结聚团问题的解决方法,以常规床料石英砂为比较对象,通过灰熔融特征温度、XRF、XRD结合HSC热力学计算,探究了煤矸石对玉米秸秆灰熔融行为的影响。结果表明:玉米秸秆灰的变形温度为1090℃,软化温度、半球温度、熔融温度均高于1500℃。30%石英砂的存在会使玉米秸秆灰的软化温度、半球温度和熔融温度分别降至1246.5℃、1248℃和1252.5℃,增加粘结倾向。与石英砂相比,三种不同种类煤矸石的加入,均对三种特征温度有提高作用,但提高程度有差异。加入30%1#煤矸石,三种特征温度分别提高了178℃、177.5℃、210℃;加入30%2#煤矸石,三种特征温度分别提高了103.5℃、112℃、122.5℃;加入30%3#煤矸石,三种特征温度分别提高了113.5℃、115.5℃、187.5℃。这主要与煤矸石加入后化学组成Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、CaO等的变化有关,经HSC计算结合XRD矿相半定量分析,发现高温下发生矿相反应形成的新矿相及其含量变化是造成煤矸石加入后呈现不同灰熔融特征温度的主要原因。更多还原