煤和生物質(zhì)氣流床共氣化時(shí)灰的熔融特性直接關(guān)系到氣化爐的正常操作。本文從灰組成、礦物質(zhì)組成和灰熔融過程觀測(cè)等角度研究了生物質(zhì)的添加對(duì)煤灰熔融特性的影響,并探討了灰的熔融機(jī)理。此外,利用滴管爐反應(yīng)裝置對(duì)煤和稻草的共氣化特性進(jìn)行了研究。添加稻草、棉稈和海藻均能有效地降低晉城煤的灰熔融溫度。稻草和煤混合灰的灰熔點(diǎn)隨稻草摻混比例增大而降低；棉稈和煤混合灰、海藻和煤混合灰的灰熔點(diǎn),隨著棉稈和海藻摻混比例的增大先降低后升高。高溫下生物質(zhì)和煤的混合灰中礦物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成鈉長(zhǎng)石、霞石等有利于形成低溫共熔體的礦物質(zhì),使混合灰具有較低的灰熔融溫度。堿酸比在0.5-3.0時(shí)煤和生物質(zhì)的混合灰具有較低的流動(dòng)溫度。高溫?zé)崤_(tái)顯微鏡拍攝的灰熔融圖像表明煤灰熔融過程是由于灰受熱持續(xù)軟化使固相熔化,形成了高粘度流動(dòng)性較差的難熔體；稻草灰熔融時(shí)有更多揮發(fā)物釋放,易形成低粘度熔體；稻草和煤的混合灰中含有較多的Na+和K+等,使混合灰比煤灰更易發(fā)生流動(dòng)而有利于礦物質(zhì)的熔融。隨著稻草摻混比例的增大,這種促進(jìn)流動(dòng)的作用越明顯。煤和稻草水蒸氣共氣化實(shí)驗(yàn)中,在1000℃氣化溫度下,稻草摻混比為20%時(shí)氣體產(chǎn)率接近二者的加權(quán)平均值,摻混比為50%和80%時(shí)CO的產(chǎn)生受到抑制；1200℃時(shí),各摻混比下氣體產(chǎn)率接近二者的加權(quán)平均值；1400℃下,稻草摻混比為20%時(shí)氣體產(chǎn)率接近二者的加權(quán)平均值,摻混比為50%和80%時(shí)能促進(jìn)CO和H2的產(chǎn)生。固體產(chǎn)率和固體組成與加權(quán)平均值存在偏差。煤和稻草氧氣共氣化實(shí)驗(yàn)中,在溫度為1200℃,稻草摻混比為20%和50%時(shí),有利于CO2的產(chǎn)生而不利于CO和H2的產(chǎn)生,摻混比為80%時(shí),CO2和H2產(chǎn)率低于加權(quán)平均值；1400℃時(shí),20%的摻混比下H2產(chǎn)率低于加權(quán)平均值而CO2產(chǎn)率高于加權(quán)平均值,摻混比為50%和80%時(shí),能促進(jìn)CO的產(chǎn)生,固體產(chǎn)率和組成與水蒸氣共氣化具有類似的性質(zhì)。共氣化固體中出現(xiàn)了富含Si、Al、K和Ca等元素的熔融灰顆粒。
【學(xué)位單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TQ546
【部分圖文】：

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本文編號(hào)：2824856