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不同密度准东高铁煤熔融特性 被引量：1
1
作者 陈丽娟 王世海 +5 位作者 魏博 刘啸天 刘坤朋 王建江 李显 程泽宁 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-6,共6页
研究不同密度准东高铁煤灰熔融特性,可探究准东高铁煤灰不均匀熔融规律。用有机重液浮沉法分离准东高铁煤不同密度组分,测定各煤样低温灰化后矿物组成及煤灰化学组成、熔融温度,经XRD和SEM-EDS分析熔融灰矿物组成、微观形貌和元素分布... 研究不同密度准东高铁煤灰熔融特性,可探究准东高铁煤灰不均匀熔融规律。用有机重液浮沉法分离准东高铁煤不同密度组分,测定各煤样低温灰化后矿物组成及煤灰化学组成、熔融温度,经XRD和SEM-EDS分析熔融灰矿物组成、微观形貌和元素分布。发现准东高铁煤分离出不同密度组分主要分布于1.40~1.50 g/cm^(3),占51.79%,煤中铁赋存形态主要为硫铁矿及少量菱铁矿;煤灰中元素不同,分离出组分密度也不同,且随Fe元素含量增加煤样组分密度增大,在密度组分>1.50 g/cm^(3)的制备煤灰中Fe元素质量分数达67.50%;各组分灰成分差异大,煤中Fe是影响熔点主要因素之一,可显著降低整体煤灰熔融温度;结合高温灰样XRD与SEM-EDS分析,不同密度组分中钙铝黄长石含量增加是导致灰熔融温度增加的原因;Fe、Mg主要富集于轮廓较明显块状灰颗粒,Si和Ca主要富集于熔融区域,且随密度增大块状颗粒含量增多;块状灰颗粒矿物主要为镁铁氧化物和赤铁矿,熔融区域矿物主要为钙铝黄长石,在1300℃煤灰中熔融区域与块状颗粒并未熔合,可知高铁煤中Fe主要存在于煤中外来矿物,且含钠矿物与钙铝黄长石发生低温共熔,熔融区域熔点降低。 展开更多
关键词 准东高铁煤 灰熔融特性 不均匀熔融 灰熔融温度
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准东煤半焦赤铁矿载氧体化学链燃烧及碱(土)金属迁移特性 被引量：2
2
作者 刘银河 王儒儒 +3 位作者 关昱 林啸龙 王博 王园园 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1148-1160,共13页
准东煤在常规燃烧利用过程中出现严重的积灰结渣和CO_(2)排放等问题,极大地限制了其低碳清洁高效利用。采用中低温热解低阶煤生产半焦、焦油和热解气是煤炭分质分级利用的龙头技术,准东高碱煤热解半焦气化活性高,采用化学链燃烧方式有... 准东煤在常规燃烧利用过程中出现严重的积灰结渣和CO_(2)排放等问题,极大地限制了其低碳清洁高效利用。采用中低温热解低阶煤生产半焦、焦油和热解气是煤炭分质分级利用的龙头技术,准东高碱煤热解半焦气化活性高,采用化学链燃烧方式有利于实现其低碳清洁高效转化。以CO_(2)为气化介质,赤铁矿石为载氧体,在固定床上开展准东煤半焦原位气化化学链燃烧特性研究,并探究了准东煤半焦中碱(土)金属(AAEMs)的迁移转化规律。研究表明,赤铁矿载氧体能够显著提高固定床反应器出口烟气中CO_(2)体积分数,然而随着载氧体与半焦质量比(mOC/mC)不断增加,CO_(2)体积分数先急剧增加而后趋于不变,最佳的mOC/mC为50:1,而700℃热解制取的准东煤半焦经酸洗脱灰处理后固定床反应器出口相应烟气中CO_(2)的选择性降低了8.95%,这表明准东煤半焦中具有催化活性的AAEMs显著影响其化学链燃烧性能。赤铁矿载氧体对准东煤半焦表面AAEMs的分布也有显著影响,与未加入时相比,Na、K元素在半焦表面呈现较为明显的团簇富集,Ca、Mg元素在空间分布上呈更为明显的依赖关系。采用原位气化化学链燃烧方式后准东煤半焦中的AAEMs向赤铁矿载氧体中发生迁移与转化,并生成霞石(NaAlSiO_(4))、钾长石(KAlSi_(3)O_(8))、钙铝黄长石(Ca_(2)Al_(2)SiO_(7))、镁橄榄石(Mg_(2)SiO_(4))等高熔点矿物质,有效抑制了准东煤半焦中AAEMs向气相的挥发。 展开更多
关键词 准东煤半焦 赤铁矿载氧体 碱(土)金属 化学链燃烧 分质分级利用
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低浓度铵盐高效精准脱除新疆准东煤中钠 被引量：1
3
作者 苏金水 卓相宇 +3 位作者 张丽芳 张博 王磊 倪中海 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期404-412,共9页
新疆准东地区拥有丰富的高钠煤资源,它们是优质动力煤和化工原料用煤,但钠质量分数高会导致燃烧和气化过程中设备污染和积灰结渣严重,从而严重限制了准东煤的大规模高效利用,钠的高效经济绿色脱除对准东煤的清洁利用具有重要意义。详细... 新疆准东地区拥有丰富的高钠煤资源,它们是优质动力煤和化工原料用煤,但钠质量分数高会导致燃烧和气化过程中设备污染和积灰结渣严重,从而严重限制了准东煤的大规模高效利用,钠的高效经济绿色脱除对准东煤的清洁利用具有重要意义。详细研究了系列低浓度铵盐对准东低阶高钠煤中钠的脱除规律及机制,结果表明:去离子水仅能脱除约52%的煤中钠,当使用0.006mol/L的低浓度NH_(4)Ac、NH_(4)Cl、(NH_(4))_(2)SO_(4)、NH_(4)NO_(3)、TMACl等各类铵盐时,总钠和有机钠脱除率可达90%~97%和80%~95%。煤灰中Na_(2)O质量分数从原煤的6.21%和水处理煤的2.77%显著降低至低浓度铵盐处理煤的0.27%~0.81%。在上述各类铵盐中,NH_(4)Ac脱钠效果最佳。脱钠药剂中阳离子对有机钠的脱除起着重要作用,其脱钠量顺序为H^(+)>NH^(4+)>TMA^(+),这归因于小的阳离子更有利于进入煤孔隙和有机质本体,与有机钠进行离子交换。铵盐能够脱除煤中各类羧酸钠是常规的离子交换机理,但酚钠的脱除机理可能涉及离子交换、酚铵盐的复分解及NH^(4+)的水解等反应。提高温度、延长时间和增加铵盐量均能显著提高煤中总钠、水溶性无机钠和有机钠等各类形态钠的脱除量。建立了不同铵盐添加量与煤中总钠和有机钠脱除量之间的正相关关系,如对于NH_(4)Ac为y(total Na)=12479x(ammonium amount)+2200,y(organic Na)=12394x(ammonium amount)+136。该准东煤满足国家燃煤标准(w(Na_(2)O)<2.0%,以灰分计质量分数),需脱除约70%的总钠,每吨准东煤需添加约4.26 kg NH_(4)Ac。 展开更多
关键词 准东煤 脱钠 相关性 铵盐
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准东高铁煤中伴生矿物对水煤浆成浆性能影响 被引量：1
4
作者 刘啸天 王珊 +3 位作者 文蓉蓉 许燕凤 高昊阳 魏博 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期68-74,共7页
准东黑山矿区将军庙二矿的准东高铁煤储量丰富,是优质动力煤产区,以该煤样为原料煤,考察煤中主要伴生矿物对水煤浆性能影响。用煤炭浮沉分离方法获得不同矿物含量、种类和分布规律的不同密度等级煤样,并对煤样进行成浆性影响评价。经能... 准东黑山矿区将军庙二矿的准东高铁煤储量丰富,是优质动力煤产区,以该煤样为原料煤,考察煤中主要伴生矿物对水煤浆性能影响。用煤炭浮沉分离方法获得不同矿物含量、种类和分布规律的不同密度等级煤样,并对煤样进行成浆性影响评价。经能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线荧光仪(XRF)确定煤样中元素含量及矿物组成。最后利用SPSS软件计算不同矿物元素含量与成浆性能相关性。发现准东高铁煤密度主要集中于1.40~1.50 g/cm^(3),占整体的55.88%,而密度>1.50 g/cm^(3)煤样约占4.88%;黄铁矿、硫酸铁、高岭土和石英石含量随煤样密度增大而增加,密度>1.50 g/cm^(3)煤样中伴生矿物含量高,Al、Si、S和Fe元素含量均达到最大,其中Fe元素质量分数从<0.5%增至5.97%;水煤浆样品黏度和稳定性也随制备煤样密度增加而下降,使用密度<1.40 g/cm^(3)的ZD1煤样制备的水煤浆黏度960 mPa·s,析水率1.37%,而采用密度>1.50 g/cm^(3)煤样制备的浆体样品整体过于稀薄,成浆黏度降至320 mPa·s,析水率达9.09%;相关性分析显示,煤中伴生Na、Mg和Ca元素在各个密度等级煤样中分布相对均匀,与成浆性能无明显相关性,而Al、Si、S和Fe元素的含量与成浆黏度和稳定性分别呈现显著和极其显著的负相关,即黄铁矿、硫酸铁、高岭土和石英石质量分数越高,水煤浆黏度、稳定性下降趋势越显著。 展开更多
关键词 准东高铁煤 浮沉分离 煤样物性分析 水煤浆性能
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准东煤在液态排渣锅炉中的结渣特性和元素迁移规律
5
作者 伍其威 胡世豪 +3 位作者 刘婧雯 张一泽 李辉 周昊 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期27-35,共9页
高碱煤的清洁高效转化及资源化利用对实现双碳目标具有重要战略意义,液态排渣锅炉在燃用高碱煤方面存在较大优势,但目前尚缺乏全烧高碱煤的灰沉积和元素迁移特性相关研究。研究了准东煤在20 MW卧式液态排渣炉上燃烧时的积灰结渣特性和... 高碱煤的清洁高效转化及资源化利用对实现双碳目标具有重要战略意义,液态排渣锅炉在燃用高碱煤方面存在较大优势,但目前尚缺乏全烧高碱煤的灰沉积和元素迁移特性相关研究。研究了准东煤在20 MW卧式液态排渣炉上燃烧时的积灰结渣特性和元素迁移规律。通过在捕渣屏前后设置灰沉积探针1和2,研究了换热器表面灰沉积对传热效率的影响。结果表明,初始层形成阶段通过探针表面的热流密度迅速下降,随沉积物的生长热流密度缓慢下降,沉积物生长趋于稳定时,热流密度也会在一定范围内波动。按照探针表面的热流密度变化速率,可将灰沉积的形成过程分为3个阶段,分别为快速下降阶段、缓慢下降阶段和稳定阶段。探针1和2最终稳定的相对热流密度分别为0.75和0.83。此外,通过分析炉膛不同位置灰渣和沉积物的外观形貌、矿物组成和化学成分,探究了元素迁移对积灰结渣的影响。灰沉积的微观表征表明,Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、SiO_(2)等氧化物在高温区渣样中富集,而CaO、MgO、Na_(2)O、SO_(3)则主要出现在低温区域的沉积物中。换热器表面沉积初始层的形成与碱金属及其硫酸盐的冷凝密切相关,高温和低温区域样品中的平均Na_(2)O质量分数分别为1.38%和4.70%。铁元素会在渣中富集并充当助溶剂的作用,与硅-钙-镁-铝体系形成低温共熔体,从而导致灰熔融温度降低。 展开更多
关键词 液态排渣 准东煤 元素迁移 积灰结渣 碱金属 煤燃烧
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准东煤水分测量及其干燥过程释放特性
6
作者 黄博承 王光宇 张锴 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期427-432,共6页
高水分含量的准东煤不利于后续燃烧、热解和气化等热化学利用过程,干燥脱水是实现其高效利用的前提,因此对准东煤中水分进行研究。采用同步热分析法,考察准东煤中水分赋存形态及水分含量,通过DDTG(TG对时间的二阶导数)和DDSC(DSC对时间... 高水分含量的准东煤不利于后续燃烧、热解和气化等热化学利用过程,干燥脱水是实现其高效利用的前提,因此对准东煤中水分进行研究。采用同步热分析法,考察准东煤中水分赋存形态及水分含量,通过DDTG(TG对时间的二阶导数)和DDSC(DSC对时间的一阶导数)特征识别出不同种类水分,获得了自由水和结合水含量分别为1.32%和3.78%。探索了初始质量、颗粒直径、升温速率和温度对准东煤水分释放过程的影响,结果表明随着初始质量增加,准东煤水分脱除量由5.63%提高至5.99%;0~2 mm失重速率随粒径增加而增大;2~4 mm失重速率随粒径增加而减小,粒径增加导致水分释放路径延长,减少水分扩散系数;由于升温速率增加从而强化了煤样内部传热过程,失重速率随升温速率(0.5~3 K/min)增加由0.0822%/min逐渐增至0.347%/min,同时伴随着准东煤中水分释放速率峰滞后现象。由于加热终温增大水分子释放能量,随着温度由50℃提高至105℃,水分脱除总量增加了25.6%。 展开更多
关键词 准东煤 自由水 结合水 干燥 释放特性
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碱/碱土金属对准东煤灰熔渣微观结构特性的影响
7
作者 罗茂芸 王长安 +2 位作者 赵林 聂影超 车得福 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期347-358,共12页
采用分子动力学模拟方法对碱金属Na和碱土金属Mg对准东煤灰熔渣微观体系结构的影响开展了研究工作.结果表明,碱金属及碱土金属含量变化对体系中Al—O和Si—O键结合能影响不大,而当碱土金属含量增加,体系内桥氧含量降低,当碱土金属由22%... 采用分子动力学模拟方法对碱金属Na和碱土金属Mg对准东煤灰熔渣微观体系结构的影响开展了研究工作.结果表明,碱金属及碱土金属含量变化对体系中Al—O和Si—O键结合能影响不大,而当碱土金属含量增加,体系内桥氧含量降低,当碱土金属由22%增加至53%,桥氧含量减少了36.37%,体系网络结构的聚合程度随之降低.熔渣微观体系中存在三配位氧,且数量随碱金属和碱土金属含量的增大而减少;准东煤熔渣体系中Al、Si原子的扩散能力总体上随碱金属含量增加而降低,随碱土金属含量增加而提高. 展开更多
关键词 准东煤 熔渣 碱金属 碱土金属 微观结构
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准东煤灰中钙镁黄长石形成及其反应活性的微观机理分析
8
作者 何兰珍 买尔哈巴·阿不都热合曼 魏博 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期790-796,共7页
采用密度泛函理论对煤灰中硅灰石和钙镁黄长石的能级差、态密度及HOMO与LUMO等性质进行计算,从前线分子轨道等理论揭示其形成过程及反应活性机理。HOMO与LUMO统称为前线分子轨道,其轨道上分子反应活性最高,反应时外加电子会占据反应物的... 采用密度泛函理论对煤灰中硅灰石和钙镁黄长石的能级差、态密度及HOMO与LUMO等性质进行计算,从前线分子轨道等理论揭示其形成过程及反应活性机理。HOMO与LUMO统称为前线分子轨道,其轨道上分子反应活性最高,反应时外加电子会占据反应物的LUMO轨道,物质发生电离时电子会从反应物的最高HOMO轨道转移至LUMO轨道。研究结果表明:硅灰石和钙镁黄长石的能级差值为5.029和5.133 eV,前者反应活性高,优先发生发应。硅灰石的价带顶部主要由O的2p轨道组成,且电子态密度的峰值为28.021 State/eV.atom,电子活跃性最强,表明O的活性最高,电子易发生转移参与其他体系成键。当Mg^(2+)作为电子接受体进入硅灰石晶格时,O1、O3的电子发生转移使结构重组生成钙镁黄长石。钙镁黄长石的HOMO轨道由O1、O8、O15、O22组成,发现Si1-O1、Si4-O8的布居数最小,分别为0.47、0.45,键长最长,分别为1.656A、1.661A,表现出共价性最弱,离子性最强,易发生键断裂,与其他矿物质反应生成低温共熔体,加剧了准东煤的结渣沾污现象。 展开更多
关键词 密度泛函理论 准东煤灰 硅灰石 钙镁黄长石
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准东煤飞灰沉积特性及数值模拟研究 被引量：1
9
作者 滕晓龙 胡丽娜 +1 位作者 张文超 李高超 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期419-428,共10页
针对燃用准东煤锅炉出现的积灰结渣现象,研究了准东煤在不同灰化温度下灰颗粒元素含量变化,建立灰沉积模型,对灰颗粒在圆管壁面的沉积特性进行数值模拟.结果表明:烟气温度600℃时,灰颗粒表面无明显熔融现象,且EDS结果中Si、Al元素含量高... 针对燃用准东煤锅炉出现的积灰结渣现象,研究了准东煤在不同灰化温度下灰颗粒元素含量变化,建立灰沉积模型,对灰颗粒在圆管壁面的沉积特性进行数值模拟.结果表明:烟气温度600℃时,灰颗粒表面无明显熔融现象,且EDS结果中Si、Al元素含量高,计算黏度值远高于临界黏度,随着烟气流速提高,反弹的灰颗粒粒径减小,积灰扩展角减小;随着烟气温度升高,烟气温度800℃时的最大积灰厚度为烟气温度600℃时最大积灰厚度的近3倍,灰化温度达到800℃时灰颗粒表面出现黏结现象,灰颗粒的黏附能力增强;烟气温度达到900℃时,积灰厚度进一步提高,结合实验结果可知,微米级灰颗粒表面出现明显熔融现象,且EDS结果显示Fe元素含量高达28%,计算黏度值接近临界黏度. 展开更多
关键词 准东煤 灰化温度 黏度 烟气温度 烟气流速
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纯烧准东煤循环流化床锅炉变工况运行特性试验研究
10
作者 马金荣 孟庆松 +5 位作者 王建江 马剑飞 余向阳 王峰 刘坤朋 魏博 《锅炉技术》 北大核心 2024年第3期36-40,共5页
准东煤中碱金属和碱土金属含量高,在燃烧过程中极易引起受热面严重的结渣沾污问题,影响锅炉的安全稳定运行。循环流化床锅炉具有燃料适应性广、低氮氧化物排放、负荷调节范围宽等优点,并且,循环流化床锅炉中燃烧高碱煤被认为是解决结渣... 准东煤中碱金属和碱土金属含量高,在燃烧过程中极易引起受热面严重的结渣沾污问题,影响锅炉的安全稳定运行。循环流化床锅炉具有燃料适应性广、低氮氧化物排放、负荷调节范围宽等优点,并且,循环流化床锅炉中燃烧高碱煤被认为是解决结渣沾污问题的有效手段,从而得到了广泛的应用。为了分析纯烧准东煤循环流化床锅炉不同负荷运行特性,在325t/h纯烧准东煤循环流化床锅炉上开展试验。结果表明:锅炉在各负荷下床层温度分布均匀,锅炉运行期间保持较高的效率,说明循环流化床锅炉具有较好的负荷适应能力。随着锅炉负荷的增加,密相区床料流化效果显著提升,炉内上下温差逐渐降低。此外,锅炉低负荷运行时,炉膛出口烟气温度低,需重点关注低负荷汽温的问题。 展开更多
关键词 准东煤 循环流化床锅炉 负荷调节 运行特性
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准东煤灰熔融特性试验研究 被引量：38
11
作者 王云刚 赵钦新 +2 位作者 马海东 王浩 姜微微 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期841-846,共6页
将神华准东煤(神华煤)和天池能源准东煤(天池煤)与碱沟煤按照不同质量掺混比进行混合并制得灰样,将NaCl、CaO、Al2O3和SiO2按不同添加比例加入神华煤和天池煤并制成灰样,对上述混合灰样的熔融特性进行研究.结果表明:碱沟煤掺混2种准东煤... 将神华准东煤(神华煤)和天池能源准东煤(天池煤)与碱沟煤按照不同质量掺混比进行混合并制得灰样,将NaCl、CaO、Al2O3和SiO2按不同添加比例加入神华煤和天池煤并制成灰样,对上述混合灰样的熔融特性进行研究.结果表明:碱沟煤掺混2种准东煤后,随着准东煤质量掺混比的增大,混合灰各个灰熔点特征温度先降低后升高;随着灰样中Na含量增加,准东煤灰样的变形温度显著降低,软化温度、半球温度和流动温度先降低后趋于不变;当灰样中Na含量达到一定比例后,NaCl对准东煤灰熔融特性的影响明显减弱;CaO对准东煤灰熔点的影响较复杂,可以降低也可以提高灰熔点;随着Al2O3添加比例的增加,准东煤灰熔点先升高后急剧降低;随着SiO2添加比例的增加,神华煤灰样的变形温度先升高后降低,而天池煤灰样的变形温度逐步升高,其他3个特征温度均逐渐降低. 展开更多
关键词 准东煤 添加剂 熔融特性 试验研究
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准东煤碱金属赋存形态及对燃烧特性的影响 被引量：68
12
作者 翁青松 王长安 +1 位作者 车得福 付子文 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期216-221,共6页
实验研究了准东煤碱金属赋存形态以及不同萃取处理方式对其燃烧特性的影响.结果表明,准东煤的碱金属钠含量明显高于其他煤种,而钾的含量低于其他煤种.准东煤碱金属赋存形态与其他煤种差异很大,准东煤中的碱金属钠主要以水溶性钠形式存在... 实验研究了准东煤碱金属赋存形态以及不同萃取处理方式对其燃烧特性的影响.结果表明,准东煤的碱金属钠含量明显高于其他煤种,而钾的含量低于其他煤种.准东煤碱金属赋存形态与其他煤种差异很大,准东煤中的碱金属钠主要以水溶性钠形式存在.经过不同萃取方式处理后的准东煤样燃烧的DTG曲线均明显向高温区偏移,燃烧特性变差.萃取方式对准东煤样燃烧行为的影响存在显著差异,水溶性和有机形式的碱金属会对煤燃烧起到催化作用. 展开更多
关键词 准东煤 碱金属 赋存形态 燃烧特性
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高碱金属准东煤灰熔融过程的矿物质衍变 被引量：23
13
作者 周永刚 范建勇 +2 位作者 李培 王炳辉 赵虹 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1559-1564,共6页
通过利用热分析和x射线衍射物相分析对准东煤灰在加热过程中的矿物质演变进行研究，以探究准东煤的结渣机理．试验结果表明：热分析得到的TG曲线上的明显失重段（960～1250℃）硬石膏存在的温度段相符，失重是由硬石膏受热分解产生SO2... 通过利用热分析和x射线衍射物相分析对准东煤灰在加热过程中的矿物质演变进行研究，以探究准东煤的结渣机理．试验结果表明：热分析得到的TG曲线上的明显失重段（960～1250℃）硬石膏存在的温度段相符，失重是由硬石膏受热分解产生SO2气体引起的．准东煤的高碱金属含量特性，致煤灰中含有多种含钠矿物质．煤灰中主要矿物质有含钠矿物质钠长石、霞石和蓝方石以及硬石膏、石英、赤铁矿、方解石．霞石分解形成石英等矿物质，和钠长石等作用形成低熔点蓝方石；中间产物透辉石与硅铝酸盐及赤铁矿等作用形成钙长石钙黄长石镁黄长石等，进一步发生低温共熔反应形成熔点低达1170℃的共熔体；蓝方石发生熔融反应形成熔点在900～1000℃的硬玉．灰熔融过程，含钠矿物质对低温共熔反应起重要的促进作用．准东煤的高碱金属特性使煤灰中及其灰熔融过程的矿物质均为助熔性矿物质而无耐熔性矿物质，极易发生低温共熔反应，形成低熔点共熔体，降低灰熔融温度，增加灰渣黏性，促进结渣，是准东煤强结渣倾向的根本原因． 展开更多
关键词 准东煤 灰熔融特性 矿物质演变 结渣特性
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准东煤灰熔融温度表征结渣特性的试验研究 被引量：34
14
作者 范建勇 周永刚 +3 位作者 李培 孔艳丽 王炳辉 赵虹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A02期478-482,共5页
针对准东煤灰熔融温度与实际结渣特性出现严重不符的问题,利用微波消解法对准东原煤和按GB/T 212—2008制得的灰(称为国标灰)进行分析,得到其金属元素含量。试验结果表明:在国标法制灰过程中,煤中的主要金属元素均有不同程度的逃逸,用... 针对准东煤灰熔融温度与实际结渣特性出现严重不符的问题,利用微波消解法对准东原煤和按GB/T 212—2008制得的灰(称为国标灰)进行分析,得到其金属元素含量。试验结果表明:在国标法制灰过程中,煤中的主要金属元素均有不同程度的逃逸,用金属氧化物逃逸率表征金属元素的逃逸特性,除了熔点比较低的碱金属氧化物逃逸率较高,熔点比较高的Al2O3和CaO的逃逸率也高达87.51%和58.77%,由此导致国标灰灰熔融温度升高,与煤实际的结渣特性不符。灰化温度从815℃降低到500℃后制得灰的软化温度ST为1 230℃,比国标法制得灰的软化温度1 330℃低100℃。与灰熔融温度相比,灰成分指标更能表征准东煤的结渣特性。 展开更多
关键词 准东煤 灰熔融温度 结渣特性 灰成分
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燃用准东煤过程中碱/碱土金属迁移规律及锅炉结渣沾污研究进展 被引量：34
15
作者 吕俊复 史航 +1 位作者 吴玉新 张扬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期377-385,共9页
准东煤灰分含量低、着火温度低、燃尽性能优良,是优良的动力用煤,但准东煤灰中碱/碱土金属含量高,在燃烧过程中易挥发进入气相并冷凝在受热面上从而强化锅炉的沾污、结渣过程,要实现安全、高效、洁净燃用准东煤,需对准东煤燃烧过程中矿... 准东煤灰分含量低、着火温度低、燃尽性能优良,是优良的动力用煤,但准东煤灰中碱/碱土金属含量高,在燃烧过程中易挥发进入气相并冷凝在受热面上从而强化锅炉的沾污、结渣过程,要实现安全、高效、洁净燃用准东煤,需对准东煤燃烧过程中矿物尤其是碱/碱土金属转化特性和灰熔融特性进行研究。对准东煤中碱/碱土金属(AAEM)赋存形态及燃用过程中AAEM的迁移转化、煤灰熔融特性、准东煤结渣、沾污机理等研究进展进行了介绍,总结了锅炉结渣、沾污关键影响因素及目前常用的防控方法。由于实验样品和条件的差异,AAEM在煤燃烧过程中的释放、转化特性及其对灰熔融特性的影响尚未有一致结论;对于AAEM释放多采用热力学平衡计算,相应的动力学模型缺乏深入研究;由于燃烧试验台实验工况与实际锅炉烟气组分、热参数等存在一定差异,燃烧试验台获得的结渣、积灰特性能否反映真实锅炉情况有待验证;实际锅炉沉积样品分析面临锅炉工况调整困难、可重复性差等问题,需对锅炉实际结渣污特性进行深入研究;锅炉设计、掺烧、参数调整等方法仅能减轻准东煤结渣、沾污等问题,为实现准东煤的安全、高效、洁净利用,仍需更加深入的研究煤灰结渣、沾污机理。应加强灰化温度、气氛等对煤热转化中AAEM的释放和转化特性影响的系统研究,进一步开展AAEM在煤热转化过程中的释放、矿物转化动力学模型研究,同时,需针对温度、气氛、煤灰组分等对准东煤结渣、沾污的影响规律开展更加细致地研究,为结渣、沾污防控提供支持。 展开更多
关键词 准东煤 碱/碱土金属 迁移转化 结渣 沾污
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高碱金属准东煤结渣特性试验 被引量：17
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作者 周永刚 范建勇 +2 位作者 李培 王炳辉 赵虹 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2061-2065,2093,共6页
为准确预测高碱金属准东煤结渣特性,利用沉降炉试验台对准东煤、宁煤、褐煤进行结渣特性试验,比较各煤种与实际电厂锅炉燃用时结渣状况的耦合性.试验结果表明,准东煤灰熔融温度tDT和tST分别为1 310℃和1 330℃,结渣倾向不强,与新疆部分... 为准确预测高碱金属准东煤结渣特性,利用沉降炉试验台对准东煤、宁煤、褐煤进行结渣特性试验,比较各煤种与实际电厂锅炉燃用时结渣状况的耦合性.试验结果表明,准东煤灰熔融温度tDT和tST分别为1 310℃和1 330℃,结渣倾向不强,与新疆部分电厂燃用准东煤后锅炉出现大面积结渣现象不符.沉降炉试验得到准东煤在1 250℃时,结渣棒即出现较难吹灰的块状渣,在1 350℃时,出现黑色熔融状油膜,表现为严重结渣倾向.与灰熔融温度相近的宁煤相比,相同温度下准东煤结渣倾向更严重,接近于灰熔融温度较低的褐煤.沉降炉试验预测准东煤以及宁煤、褐煤的结渣倾向性与在实际电厂锅炉燃用时的结渣状况的耦合性较好,是预测准东煤结渣特性的有效方法. 展开更多
关键词 准东煤 灰熔融温度 结渣特性 沉降炉
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水洗对准东煤煤质特性影响的实验研究 被引量：30
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作者 付子文 王长安 +1 位作者 翁青松 车得福 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期54-60,共7页
针对准东煤由于灰中Na含量过高,燃用中会出现严重的积灰问题,在对准东煤中碱金属赋存形态进行研究的基础上,着重研究了水洗温度和时间对准东煤Na脱除量及热解燃烧特性的影响。研究表明,3种典型的准东煤中Na主要以水溶形式存在,水洗可以... 针对准东煤由于灰中Na含量过高,燃用中会出现严重的积灰问题,在对准东煤中碱金属赋存形态进行研究的基础上,着重研究了水洗温度和时间对准东煤Na脱除量及热解燃烧特性的影响。研究表明,3种典型的准东煤中Na主要以水溶形式存在,水洗可以有效脱除Na,且脱除量与水洗温度和时间密切相关。水洗后煤热解特性指数减小,20、40℃水洗使热解提前,焦炭产量增加,挥发分产量减少,而60℃水洗则相反。水洗使燃烧TG、DTG(热质量损失、热质量损失率)曲线向高温区偏移,燃尽温度和最大燃烧温度升高,最大燃烧速率减小,燃尽时间延长,燃烧特性变差。动力学分析表明,水洗使煤热解第一、三阶段表观活化能减小,第二阶段表观活化能增大,使燃烧表观活化能、指前因子和燃烧反应速率常数减小。Na对煤样热解燃烧存在催化作用,且存在最佳Na含量使催化作用最强。 展开更多
关键词 准东煤 水洗 碱金属 赋存形态 煤质特性 动力学分析
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准东煤燃烧过程中Na/Ca/Fe对结渣行为影响的机理研究 被引量：21
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作者 魏博 谭厚章 +3 位作者 王学斌 阮仁晖 胡中发 王毅斌 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期685-690,共6页
在一维沉降炉实验系统中进行准东煤燃烧实验,采用非冷却的取样探针在不同烟气温度下收集灰样并进行分析,以获得烟气中不同无机成分在结渣前的形态及灰颗粒间的结合方式.结果表明:当烟气温度为1 000℃时,存在熔融态Na的硅酸盐、硅铝酸盐... 在一维沉降炉实验系统中进行准东煤燃烧实验,采用非冷却的取样探针在不同烟气温度下收集灰样并进行分析,以获得烟气中不同无机成分在结渣前的形态及灰颗粒间的结合方式.结果表明:当烟气温度为1 000℃时,存在熔融态Na的硅酸盐、硅铝酸盐和CaSO_4,这些熔融态的灰颗粒会撞击、黏附在管壁上;当渣层逐渐增厚时,表面温度升高,可能在渣层表面形成熔融态的膜,以捕捉其他灰颗粒;Fe具有助熔作用,可与硅钙镁铝钠体系形成低温共熔物,当Fe_2O_3颗粒撞击到焦体熔融表面时,其助熔作用会降低焦体表面的熔点而形成新的焦体. 展开更多
关键词 准东煤 燃烧过程 结渣行为 灰颗粒
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水溶钠对准东煤快速热解煤焦燃烧特性的影响 被引量：15
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作者 刘辉 许连飞 +4 位作者 朱书骏 徐彦辉 吴东阳 高继慧 吴少华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1259-1265,共7页
采用不同萃取液对准东五彩湾烟煤进行逐级萃取,分别利用电感耦合等离子体原子发射光谱仪和离子色谱仪对萃取制得的滤液进行相应的元素分析和阴离子检测。测试结果表明,准东煤中金属钠的赋存形态以水溶钠为主,且主要以Na Cl,Na_2SO_4,Na ... 采用不同萃取液对准东五彩湾烟煤进行逐级萃取,分别利用电感耦合等离子体原子发射光谱仪和离子色谱仪对萃取制得的滤液进行相应的元素分析和阴离子检测。测试结果表明,准东煤中金属钠的赋存形态以水溶钠为主,且主要以Na Cl,Na_2SO_4,Na NO_3,Na HCO_3等化学形态存在。在酸洗煤样中加载不同化学形态水溶钠,并在沉降炉快速热解条件下制备煤焦。热解煤焦的热重燃烧实验表明,添加水溶钠使煤焦的燃烧初始反应温度、着火温度和燃尽温度都较酸洗煤煤焦有所降低,表明水溶钠盐对高钠煤煤焦的燃烧具有促进作用。不同化学形态水溶钠的催化作用不同,以Na_2CO_3的作用最为显著。通过积分法计算得到了5种快速热解煤焦燃烧的活化能,加载水溶钠盐使煤焦燃烧的活化能降低,不同化学形态水溶钠的影响不同。 展开更多
关键词 准东煤 水溶钠 煤焦 燃烧 赋存形态
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准东煤灰沾污指标研究 被引量：70
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作者 杨忠灿 刘家利 姚伟 《洁净煤技术》 CAS 2013年第2期81-84,共4页
为了解决乌鲁木齐地区电站锅炉在燃用高沾污性准东煤过程中经常出现的炉内受热面结焦和沾污严重问题,首先介绍了德国、美国规定的高钠煤燃烧中的沾污特性指标以及在避免炉膛结渣及受热面沾污方面的经验。根据西安热工研究院有限公司对... 为了解决乌鲁木齐地区电站锅炉在燃用高沾污性准东煤过程中经常出现的炉内受热面结焦和沾污严重问题,首先介绍了德国、美国规定的高钠煤燃烧中的沾污特性指标以及在避免炉膛结渣及受热面沾污方面的经验。根据西安热工研究院有限公司对乌鲁木齐周边地区煤种的燃烧试验,重点论述了该地区典型锅炉安全掺烧时的准东煤灰钠含量。结果表明:对于100 MW等级锅炉,煤灰中钠含量值≤2.5%时,对于200,300 MW等级锅炉,煤灰中钠含量≤3.0%时,锅炉都可以长期安全稳定运行。但新建的600,1000 MW等级机组锅炉对于高钠准东煤的适应性还有待进一步验证。 展开更多
关键词 准东煤 结焦 沾污 氧化钠
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