以三種含V和Ni灰為研究對象,探索通過添加助劑和配煤兩種途徑來調(diào)控含V和Ni灰的流動性,利用XRD、SEMEDX和三元相圖等分析方法,探究了兩種方法調(diào)控含V和Ni灰流動性的機理。結(jié)果表明,灰中V和Ni在高溫下形成難熔物釩氧礦和單質(zhì)鎳,配煤和添加CaO降低了V和Ni的含量,同時可降低除V和Ni以外灰組成的液相溫度,進(jìn)而降低灰的熔融溫度。當(dāng)灰中V和Ni的總含量低于30%時,配入助熔劑CaO可明顯降低灰的熔融溫度,但其黏溫曲線轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶渣類型。當(dāng)灰中V和Ni含量高于30%時,需通過配入低熔點煤灰降低熔融溫度,在滿足氣流床排渣要求的煤灰中配入5%的該灰后,其黏溫特性仍滿足氣流床液態(tài)排渣的要求,但配比達(dá)到10%時,降溫過程中析出大量的富釩尖晶石,使灰渣黏溫曲線轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶渣類型,其不再適合氣流床液態(tài)排渣的要求。 

【文章來源】：燃料化學(xué)學(xué)報. 2017,45(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

三種灰樣1500℃激冷渣的XＲD譜圖

岷閑緯蒒i9S8。含V較高的P3灰在1500℃也主要形成了難熔釩氧礦(V2O3)，與P1相比，P3灰中CaO含量很低，沒有形成鈣長石。由此可見，含V和Ni灰渣高溫下主要的難熔礦物質(zhì)為釩氧礦(V2O3)和單質(zhì)Ni。圖1三種灰樣1500℃激冷渣的XＲD譜圖Figure1XＲDpatternsoftheashsamplesat1500℃An:anorthite(CaAl2Si2O8);Ni:nikel(Ni);Pe:pentlanlite(Ni9S8);V:V2O3CaO是調(diào)控高灰熔點煤流動性的常用助熔劑，對三種含V和Ni灰添加不同量的CaO，考察了助熔劑CaO對三種灰熔融溫度的影響，圖2(a)為P1灰的熔融溫度隨CaO含量的變化趨勢。圖2灰熔融溫度隨CaO含量的變化Figure2InfluencesofCaOonAFT(a):P1;(b):P3P1中V的含量高達(dá)25．93%，其灰熔融溫度隨CaO添加量的增加呈明顯下降的趨勢。一般氣流床操作溫度在1300－1450℃，穩(wěn)定排渣要求灰渣的流動溫度要低于操作溫度50℃［12］。當(dāng)CaO添加量超過16%時，P1的流動溫度降低至1320℃，已滿足液態(tài)排渣對灰渣流動溫度的要求，CaO可以有效地改善P1灰渣的熔融性。圖2(b)為P3灰熔融溫度隨CaO添加量含的變化趨勢。P3中V的含量高到1166燃料化學(xué)學(xué)報第45卷

20．69%，其灰熔融溫度也隨CaO添加量的增加而呈現(xiàn)明顯下降的趨勢。當(dāng)CaO添加量超過16%后，其流動溫度降低至1350℃以下，也能滿足氣流床氣化對流動溫度的要求。但對于P2灰而言，當(dāng)CaO添加量達(dá)到16%時，V2O5和NiO總含量仍高達(dá)30．2%，致使其流動溫度仍高于1550℃。為進(jìn)一步弄清CaO對灰熔融性的影響機理，對添加16%CaO的P1在不同溫度下的激冷渣進(jìn)行XＲD分析，具體見圖3。由圖3可知，從1100℃開始灰渣中有鈣長石和釩酸鈣(Ca3V2O8)生成，石英和石灰含量開始明顯下降;在1200℃時P1中仍有CaO存在，鈣長石衍射峰強度增強，高溫下CaO繼續(xù)反應(yīng)生成鈣長石。1300℃時，CaO的衍射峰消失，釩酸鈣衍射峰強度增強，鈣長石衍射峰強度有所降低，這是由于鈣長石部分分解形成的CaO繼續(xù)與氧化釩反應(yīng)形成釩酸鈣;釩酸鈣不穩(wěn)定，在溫度1400℃時分解，生成的V2O5在還原條件下逐步被還原為釩氧礦(V2O3)。在1500℃下，灰渣僅剩難熔礦物質(zhì)V2O3。P1灰添加16%CaO后，在1500℃鈣長石衍射峰消失，而V2O3的衍射峰仍較強，由此可見，CaO的加入并沒有對難熔礦物質(zhì)釩氧礦(V2O3)起到助熔效果，而是降低了鈣長石的生成，由此可見，添加CaO降低P1灰渣的主要原因是CaO降低了除V2O5以外灰組成的熔融性。圖3不同溫度下添加16%CaO的P1灰渣的XＲD譜圖Figure3XＲDpatternsofP1with16%CaOatdifferenttemperaturesL:lime(CaO);An:anorthite(CaAl2Si2O8);V:V2O3;C1:orthovanadate(Ca3V2O8)圖4SiO2-Al2O3-CaO三元組分相圖Figure4TernaryequilibriumphasediagramforSiO2-Al2O3-CaO1167第10期王志剛等:含V和Ni灰高溫流動性的調(diào)控研究


本文編號：3280933