矿物质对沥青岩结渣特性的影响

摘要

沥青岩作为一种特殊的燃料，具有高挥发分、高碱金属等特性，在锅炉中尤其是易产生还原性气氛的密相区燃烧时，容易结焦，不利于床料的稳定流化。且产生的灰分沾污性较强，容易使锅炉受热面产生严重的积灰，影响锅炉的运行。易沾污燃料沥青岩的沾污结渣特性研究对锅炉的沾污防治有着非常重要的实际意义。
　　本文利用HSC Chemistry模拟软件探索了不同温度下沥青岩灰以及加入添加剂后沥青岩灰中不同灰成分的转化规律，根据不同灰成分的熔点的不同，对加入不同添加剂后的沥青岩熔融特性进行预测，给出了可能适合的添加剂配方。
　　利用常规的沾污判别指标（酸碱比、灰熔点）对沥青岩的结渣特性进行判断，发现两者结果不一致，说明常规的判别指标并不适用于沥青岩。本文分别在马弗炉和流化床上进行试验。结合粉末冶金行业与硅酸盐领域的烧结理论对沥青岩在马弗炉烧得的灰进行研究，发现沥青岩灰的粒径与堆积密度在一定程度上能反应沥青岩的结渣程度。结合XRD、XRF检测手段对马弗炉和流化床锅炉烧得的沥青岩灰进行研究，发现CaSO4与CaSiO3的含量变化对沥青岩灰的结渣特性具有很大的影响。
　　根据实验结果，对模拟条件进行优化调整，选择了更合适的添加剂组，然后再次在流化床锅炉上进行验证，模拟结果与实验结果吻合度达到80%。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景

1.2锅炉积灰结渣及其危害

1.3研究现状

1.4本课题的研究目的及主要内容

2矿物转化过程热动力学模拟

2.1灰样的制备与试验方法

2.2无机矿物质热转化过程中演变机制的热动力学模拟

2.3添加剂对沥青岩灰中k盐的转化及熔融特性影响

2.4添加剂对沥青岩灰中Al盐的转化及熔融特性影响

2.5添加剂对沥青岩灰中Ca盐的转化及熔融特性影响

2.6本章总结

3沥青岩灰的结渣特性研究

3.1 煤种常规的沾污性判断指标分析方法

3.2添加剂作用下沥青岩灰密度及粒径演变特性

3.3沥青岩在流化床燃烧条件下的结渣特性研究

3.4添加剂作用下沥青岩的结渣特性研究

3.5本章小结

4热动力学模拟优化及验证

4.1模拟优化

4.2实验验证

4.3本章总结

5全文总结与展望

5.1全文总结

5.2本文的创新与特色

5.3展望

致谢

参考文献

附录攻读硕士学位期间参与的项目