基于火焰光譜的準(zhǔn)東煤旋風(fēng)燃燒過程中堿金屬檢測

蒲 旸，劉 洋，傅培舫，婁 春

(1.華中科技大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院 湖北 武漢 430074；2.華中科技大學(xué) 煤燃燒國家重點實驗室，湖北 武漢 430074)

0 引 言

準(zhǔn)東煤儲量巨大[1]、易開采、具有高揮發(fā)分、低灰分和著火溫度低等特點，是良好的動力煤[2-3]。但由于其富含堿金屬，在鍋爐受熱面引發(fā)的沾污、結(jié)焦和腐蝕等問題嚴(yán)重制約了準(zhǔn)東煤的廣泛應(yīng)用[4-7]。液態(tài)排渣鍋爐燃燒技術(shù)是一種燃燒強度高、捕渣率高、煙氣含塵量少的燃燒技術(shù)，能使煤燃燒產(chǎn)生的部分灰以熔融態(tài)的形式從鍋爐底部排出，已有研究證明液態(tài)排渣旋風(fēng)燃燒能夠有效緩解固態(tài)排渣鍋爐因燃用易結(jié)渣煤所造成的換熱面問題[8]。蘭德輝等[9]等使用傳統(tǒng)的離線檢測方法研究了高堿煤在液態(tài)排渣爐中堿金屬的遷移特性，計算得到液渣對堿金屬Na、K捕捉效率均達50%以上。劉建華等[10]對比研究了燃用準(zhǔn)東煤的旋風(fēng)爐和室燃爐內(nèi)堿金屬Na、K的遷移規(guī)律，與固態(tài)排渣的室燃爐相比，旋風(fēng)爐具有較高的捕渣率，水平煙道飛灰中Na鹽、K鹽質(zhì)量濃度升高，但進入爐膛尾部受熱面的Na鹽總量減少22.88%。鄔曉江等[11]通過分割煤粉燃燒過程與高溫熔渣間的不同反應(yīng)界面，研究了高堿煤在高溫熔渣燃燒條件下堿金屬的釋放、遷移、捕獲特性與作用機制。

上述研究均通過對飛灰和液渣進行收集采樣，使用X射線熒光光譜(XRF)、能譜儀(EDS)等離線方法進行檢測，并結(jié)合煤樣自身的煤質(zhì)數(shù)據(jù)分析堿金屬的遷移行為，缺少對于液態(tài)排渣爐中火焰中氣相堿金屬的檢測研究。……