煤焦燃烧过程中的亚观和微观形态与反应机理

摘要

研究炭燃烧过程中的亚观和微观形态特征是揭示炭的反应性和燃尽性机制的基础,也是进行电站锅炉燃烧预报的前提.论文利用场发射扫描电镜和背散射电子能谱研究了煤粉在TGA、DTF和电站锅炉内的燃烧过程中的亚观和微观形态及碳的含量变化;研究表明:在亚观形态上,在900℃终温的TGA和DTF中,焦样中炭表面相对较平坦;而炉内炭样表面由几个至十几个纳米的非晶簇颗粒堆积而成,表面参差,因此,同一煤样同一温度条件下炉内炭应具有更大的反应比表面积;炉内炭的表面含碳量变化不大,不存在低温反应器如DTF中的表面灰壳,因此,应用球形灰壳理论预报炉内煤粉的燃烧速率是值得怀疑的;大部分炭粒都不满足相似性条件,少数颗粒孔的形态在微观范围内存在几何分形上的自相似性,而延伸到亚规形态范围内,这种自相似性将不复存在.