印尼褐煤水煤浆燃烧结渣机理研究-论文.pdf

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1、第30卷第2期电站系统工程VOl-30No．22014年3月PowerSystemEngineeringl3文章编号：1005-006X(2014)02-0013-04印尼褐煤水煤浆燃烧结渣机理研究周志军赵凤荣刘建忠范永胜余学海廖海燕(1．浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，2．神华国华(北京)电力研究有限公司)摘要：对印尼褐煤水煤浆在卧式炉中的燃烧特性进行实验研究发现，不同测孔处硅碳棒结渣特性有差异。在距离燃烧器出口1500mm(6#；fL)和2500mm(9#孔)处，结渣基本都无熔融性，相对比较松散。但

2、不同测孔处的结渣速率、结渣量有较大差异。通过对不同时间硅碳棒取样的不同，从结渣量、结渣速率、微观形貌、结渣评判等方面入手，来研究褐煤水煤浆燃烧结渣的机理，为锅炉的应用提供理论依据。关键词：褐煤水煤浆；结渣特性；微观形貌；SEM扫描电镜；结渣评判中图分类号：TK16文献标识码：AStudyonSlaggingCharacteristicsofIndonesianLigniteCoal·-Water·-SlurryZHOUZhi—jun，ZHAOFeng—rong，LIUJian-zhong，etaLAbstr

3、act：TheslaggingcharacteristicsofIndonesianlignitecoal—water-slurry(CWS)wereinvestigatedinahorizontalfurnace．Theslaggingissampledindifferentpositionandtime．TheslaggingmechanismduringCWScombustionisresearchedbystudyingslaggingsamplesinthefurnace．Bothofthesam

4、plesin6撑holeand9撑holearenotmelted．butthemassandrateofdepositionisdiferent．SlaggingmechanismofIndonesianligniteCWSisexploredaccordingtoashcontent，massofdeposition，depositionrateandthemicro-morphologyofsamples，whichisusefulforboilerdesignandoperation．Keyword

5、s：lignitecoal-water·slurry；slaggingcharacteristics；micro-morphology；SEM；judgmentofslagging水煤浆足一种清洁高效的煤基流态化新型燃料，燃烧效预热器。炉膛部分长度3．8m，内径分两段：2m长部分内率高，污染物排放低，储存运输方便且不污染，具有和油一径600mm；1．8m长部分内径760mm。炉膛四周布置水冷样的流动性和良好的稳定性，可代替油、气燃烧【l'2J。水煤夹套，内衬为耐火砖和耐火水泥。沿炉膛高度方向有若干个浆在燃烧

6、过程中粒度大小和外观形貌会发生变化，这种变化测孔，以便于观测和取样。也会影响水煤浆的燃烧速率，因此得知水煤浆燃烧过程的形貌的变化规律及结渣机理是至关重要的。本文通过研究印尼褐煤在卧式炉上燃烧情况，在炉膛的某些位置安放硅碳棒来模拟炉内结渣过程，并通过观察灰渣的外形、颜色、粘结强度等表观物理特性以及对不同时段、不同位置的硅碳棒上的沉积物进行能谱分析EDS、扫描电镜SEM和晶相分析，获得水煤浆的结渣趋势，从而更进一步图l试验炉测点布置地了解印尼褐煤水煤浆的结渣过程，为这种新型燃料在工业表1实验用水煤浆工业分析和元

7、素分析锅炉上的应用提供可靠的实验依据。1实验用煤和实验装置表2水煤浆灰成分及熔融特征温度试验用煤为印尼褐煤，添加剂为安阳双环MF(C21H14Na2O6S2)，水煤浆质量分数为46．5％，表观黏度552．17mPa·S。水煤浆的元素分析和工业分析见表1。因为褐J煤内部水分较高，水煤浆成浆浓度不高。灰成分和灰熔融2实验结果分析特征温度见表2。2．1硅碳棒结渣试验炉为卧式圆筒型布置，燃烧器布置在炉前，为旋流实验中在不同测孔中插入硅碳棒，观察水煤浆燃烧时在燃烧器；燃烧烟气由卧式炉水平烟道转入垂直炯道(原四角炉内受

8、热面的结渣情况。图2和图3分别为放入距离燃烧器出炉娴道)后，经尾部烟道和除尘器后，由引风机送入烟囱。口1500mm(6孔)和2500mm(9孔)处的硅碳棒的结渣情况。助燃空气经二级预热后，温度可达200℃以上。一级预热器由图2～3可以看出，和普通水煤浆结渣特性相比，印为专门设计制造的电加热器；另一级是利用烟气余热的空气尼褐煤水煤浆燃烧结渣量要少且结渣松散。这是因为温度较收稿日期：2013-09—29周志军(196