煤与稻谷壳掺烧结渣特性研究

发布时间：2017-09-14 06:22

  本文关键词：煤与稻谷壳掺烧结渣特性研究

  更多相关文章： 结渣 灰渣生长 灰渣脱落 混燃

【摘要】：煤与生物质掺烧技术有效缓解了化石燃料供应短缺问题,能够大幅度降低大气污染物及温室气体的排放,在工业生产中得到了广泛的应用。然而,由于缺少对煤与生物质掺烧结渣机理的认识,生物质与煤的掺烧引起了严重的积灰、结渣问题。 本课题依托结渣试验台,通过油冷结渣探针模拟锅炉水冷壁,结合数字图像技术研究了大同煤与不同比例稻谷壳(0wt.%,5wt.%,10wt.%,20wt.%)掺烧过程中灰渣生长、脱落特性,监测了灰渣的生长过程和脱落过程,分析了灰渣生长、脱落的机理,得到了灰渣生长、脱落对于传热的影响,对灰渣形态、微观结构、化学组成、矿物组成进行了评估。 稻谷壳掺入后,灰渣孔隙率增加,呈现疏松、易移除的特点。灰渣生长过程分为四个阶段：初始阶段、快速生长阶段、缓慢生长阶段、稳定阶段,相对应的热通量满足三段模式：初始阶段、缓慢下降阶段、稳定阶段。随着稻谷壳掺入比例的增加,灰渣厚度成比例增加,热通量急剧降低,严重影响了传热效率。元素的选择性沉积导致灰渣各层具有不同的元素组成,造成灰渣呈现分层结构。灰渣主要矿物组成为石英和方石英,在掺烧稻谷壳时需要注意锅炉的磨损问题。 脱落灰渣具有相似的形态,没有出现明显的分层现象。塑性渣高温下发生熔化在自身重力的作用下发生脱落,脆性渣由于侵蚀和热冲击作用发生脱落；灰渣不断的脱落、生长引起锅炉热负荷的剧烈波动,严重影响了锅炉的安全经济运行。脱落灰渣的微观结构、化学组成和矿物成分与探针上灰渣的烧结层相类似,脱落灰渣来源于烧结层,灰渣脱落易发生在初始层和烧结层之间。
【关键词】：结渣 灰渣生长 灰渣脱落 混燃
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK16
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目录9-11
• 1 绪论11-31
• 1.1 课题的研究背景11-12
• 1.2 锅炉结渣危害12-13
• 1.3 结渣机理13-17
• 1.3.1 灰粒的形成14-15
• 1.3.2 灰粒的输运15
• 1.3.3 灰粒的粘附15-17
• 1.4 影响结渣的因素17-19
• 1.5 防止锅炉结渣的方法19-21
• 1.6 国内外研究现状21-29
• 1.6.1 煤与生物质掺烧研究现状21-24
• 1.6.2 灰渣脱落研究现状24-29
• 1.7 本文的研究内容29-31
• 2 试验设备与方法31-43
• 2.1 试验系统31-34
• 2.1.1 结渣试验台31-32
• 2.1.2 灰渣取样系统32-33
• 2.1.3 图像采集系统33-34
• 2.2 灰渣厚度的计算34-35
• 2.3 热通量的计算35-36
• 2.4 燃料36-40
• 2.4.1 燃料成分分析36-38
• 2.4.2 燃料粒径分析38-40
• 2.5 结渣试验40-41
• 2.5.1 试验工况40
• 2.5.2 试验过程40-41
• 2.6 本章小结41-43
• 3 稻谷壳掺烧比例对灰渣特性影响43-66
• 3.1 稻谷壳掺烧比例对灰渣形态的影响43-45
• 3.2 稻谷壳掺烧比例对灰渣生长过程的影响45-48
• 3.3 稻谷壳掺烧比例对灰渣热通量的影响48-52
• 3.4 稻谷壳掺烧比例对灰渣微观结构和化学组成的影响52-56
• 3.5 稻谷壳掺烧比例对灰渣矿物组成的影响56-64
• 3.5.1 大同煤灰渣矿物成分56-58
• 3.5.2 大同煤掺烧5%稻谷壳灰渣矿物成分58-60
• 3.5.3 大同煤掺烧10%稻谷壳灰渣矿物成分60-62
• 3.5.4 大同煤掺烧20%稻谷壳灰渣矿物成分62-64
• 3.6 本章小结64-66
• 4 大同煤与稻谷壳掺烧过程中灰渣自然脱落特性66-86
• 4.1 脱落灰渣形态66-69
• 4.2 灰渣脱落过程69-75
• 4.3 灰渣脱落对热通量的影响75-76
• 4.4 脱落灰渣的微观结构及化学组成76-81
• 4.5 脱落灰渣的矿物组成81-84
• 4.6 本章小结84-86
• 5 结论与展望86-89
• 5.1 结论86-87
• 5.2 本文创新点87
• 5.3 展望87-89
• 参考文献89-95
• 攻读硕士学位期间发表的论文95

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