臥式液態排渣旋風爐燃燒高堿煤試驗研究

蘭德輝，樊俊杰，張忠孝，胡興雷，陳松林

(1.上海理工大學 環境與建筑學院，上海 200093；2.上海交通大學 機械與動力工程學院，上海 200240；3.上海理工大學 能源與動力工程學院，上海 200093)

0 引 言

我國新疆高堿煤儲量巨大，但由于煤炭原生礦物中富含Na、K等堿金屬元素，導致在新疆地區燃用此煤種非常困難，大多數電廠為滿足鍋爐的正常運行不得不摻燒其他煤種[1]。而作為一種具有較高燃燒強度和捕渣率的燃燒技術，液態排渣鍋爐技術能有效解決固態排渣鍋爐因燃用易結渣煤種而導致爐膛水冷壁結渣、受熱面黏污和積灰以及結渣嚴重等問題[2-3]。

準東煤最突出的特點是煤灰中Na2O含量高，煤中鈉主要由不溶性鈉和可溶性鈉組成。其中不溶性鈉為鈉的硅鋁酸鹽，可溶性鈉則包括了水溶鈉、醋酸銨溶鈉、稀鹽酸溶鈉，且醋酸銨溶液可以萃取以羧酸鹽形式存在的有機鈉，稀鹽酸溶液則可以萃取在煤結構中以配位形式存在的有機鈉[4-5]。對于鈉在準東煤中的賦存形式和影響，翁青松等[6]研究表明鈉在準東煤中的存在形式主要為水溶鈉，并且煤中有機鈉和水溶性鈉對燃燒起促進作用。陶玉潔等[7]研究發現灰化溫度影響堿金屬、堿土金屬在準東煤灰中的含量，堿金屬Na、Ca的釋放規律不同，Na在400～600 ℃開始析出，而Ca在600 ℃前部分析出，并在1 000 ℃析出最快。

研究表明高堿煤在燃燒過程中發生受熱面結渣主要是因為高堿煤中含有大量堿金屬和堿土金屬，由于冷凝，堿金屬和堿土金屬硫酸……