富氧燃燒氣氛對煤灰礦物賦存形態(tài)影響的實驗研究.pdf

1、煤炭是十分重要的工業(yè)化能源燃料，但煤炭在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時也嚴(yán)重污染了環(huán)境，富氧燃燒是目前非常有競爭力的碳捕集技術(shù)。煤在燃燒過程中灰沉積問題是不可避免的，灰沉積會嚴(yán)重影響燃煤電廠經(jīng)濟性和安全性。要廣泛應(yīng)用富氧燃燒技術(shù)之前必然要清楚其灰沉積特性，而礦物的不同賦存形態(tài)是造成灰沉積特性差異的重要原因。本文主要研究不同氣氛下加熱后煤灰中無機礦物質(zhì)賦存形態(tài)的區(qū)別，并推測該區(qū)別對灰沉積特性的影響。
　　以神華煤為研究對象，使用CCSEM、XR

2、D和TG/DSC分析神華煤的原始礦物種類含量及其在富氧與空氣氣氛下加熱過程中的遷移情況，得知神華煤中的Fe礦物主要是菱鐵礦，Ca礦物主要是方解石；方解石在空氣氣氛下在800℃前即分解完全，而富氧下分解過程會延長。接著通過灰熔點測試知，富氧下灰樣灰熔點比空氣下低；利用平面火焰攜帶流反應(yīng)器在六種氣氛下實驗，結(jié)合 XRD、SEM、PSD分析從各方面探討富氧氣氛對礦物種類及賦存形態(tài)和相應(yīng)灰沉積特性的影響。結(jié)果表明，富氧氣氛下更多產(chǎn)生的CaCO3

3、與 CaSO4會促進低溫共熔物的生成，再加上自身的強沾粘性，會加劇灰沉積。富氧下晶體Fe2O3含量的降低會使含F(xiàn)e礦物導(dǎo)致的結(jié)渣現(xiàn)象更嚴(yán)重。富氧下灰顆粒的表面多粘附有白色絮狀物和細(xì)小顆粒；易沉積成初始層的亞微米顆粒數(shù)增多；隨氧濃度的升高，顆粒破碎程度和熔融為球形程度會加深，小顆粒會增多。
　　選取神華、準(zhǔn)東、Colstrip mine、Prairie eagle煤為實驗對象來探討富氧氣氛對其它煤中礦物是否有相似的影響。通過富氧與空