典型耐火材料上煤灰结渣影响因素及机理的燃烧实验研究

我国的电厂用煤煤质较差,且煤种多变,如何保证锅炉的高效稳定燃烧一直是锅炉燃烧技术领域的一大研究热点。卫燃带技术是解决劣质煤稳定燃烧最简单、最有效的方法之一,该技术被广泛应用于燃煤电厂。但是炉内敷设卫燃带后会带来一些问题,其中受热面结渣加剧是一个较突出的问题,而结渣是威胁锅炉安全经济运行的一大隐患,因此,对于燃用劣质煤的锅炉来说,如何在利用卫燃带稳燃的同时又能够减少锅炉结渣是确保电厂安全经济运行的重要环节。要想减少煤灰在卫燃带耐火材料表面结渣就先要研究煤灰在耐火材料上结渣的影响因素和结渣机理。 本文选取了目前电厂应用较广泛的高铝质耐火材料和高SiC质的耐火材料,分别在加热炉内和卧式煤粉实验台上与五个煤种进行了一系列实验。实验中结合各个煤样的熔融温度、成分特点,并通过改变实验煤样、实验温度和耐火材料等方法来研究温度、煤灰成分和耐火材料等因素对煤在耐火材料上结渣特性的影响。同时结合XRD、SEM、EDX等分析手段,对煤灰渣样进行分层处理,对每一层进行显微结构和成分分析。经过分析发现,在外界环境相同的情况下,煤灰在高铝质耐火材料表面的侵蚀厚度比在SiC耐火材料表面的侵蚀厚度大得多。对SiC耐火材料,由于在实验所处的高温空气环境中表面发生了钝化反应,生成了致密的SiO2保护膜,使煤灰对其表面的侵蚀变得更困难。因此SiC耐火材料更适合于做卫燃带耐火材料。本文的实验研究结果可以为后续的研究煤在耐火材料上的结渣机理工作提供充足的理论依据,为电厂卫燃带设计和防结渣技术提供具有工程应用价值的参考和指导。