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无烟煤流化床燃烧中热破碎现象的研究综述
作者:管理员    发布于:2016-04-22 09:19:07    文字:【】【】【

  (1集美大学能源与动力工程研究所,福建厦门3610212浙江大学能源清洁利用国家重点的关系研究认为,煤中灰的成份对破碎也有影响。含粘土成份较高的煤,其破碎程度也较不剧烈。

  5.1.3硬度的影响硬度是影响煤破碎的重要煤质参数之一。Zhang发现,显微硬度越小的煤,其破碎越厉害;Dacombe发现,有的煤颗粒始终不发生破碎。何宏舟发现同一种煤的不同宏观煤岩组分颗粒的破碎性质不同1"含碳量少、灰份多的暗煤颗粒在燃烧过程中不发生破碎。

  马利强发现富含镜质组的亮煤的破碎程度要比富含惰性组的暗煤的破碎更剧烈(见)B. 5.1.5孔隙结构的影响研究认为1826,随着煤颗粒中孔隙体积和孔隙率的增加,挥发份有更多的释放渠道,可以更容易逃出颗粒,因此将减少颗粒的内部张力,将使破碎变得较不剧烈。反映了这种情况18:随着颗粒孔隙体积和孔隙率的增加,无烟煤颗粒破碎变得较不剧烈。但对于特殊煤种也有例外7:某些孔径和孔隙率较高的韩国无烟煤颗粒的破碎却相当剧烈。

  破碎指数随颗粒孔隙率变化情况此外,煤的平衡水份含量及煤的受热变形性质也是影响其破碎的重要煤质因素。平衡水份含量较大和燃烧中经历塑性变型的无烟煤,其破碎较不剧烈;煤的一次破碎程度随煤的坩锅膨胀系数(CSN)增加而减弱。

  5.2颗粒径的影响有研究认为,粒径是比煤质对破碎影响更大的参数,大颗粒煤由于比小颗粒煤含有数量更多的挥发份而更易于破碎。Chirone的研究得到了煤的破碎比随颗粒径的增加而单调增加的结于某些特殊无烟煤,也有研究发现112 27,大颗粒和小颗粒煤的热破碎性质较差,而中间粒度煤的热破碎程度较剧烈。另外,有相当多的研究认为11 56,11,煤的一次破碎存在有极限粒径,小于该粒径的颗粒不会发生破碎,极限粒径尺寸与煤种有关。

  炉床温度炉床温度对无烟煤破碎的影响5.运行工况的影响5.3.1温度的影响随着炉膛温度的升高,无烟煤在流化床中的一次破碎变得更为剧烈(见)18.这是容易理解的:一方面,温度升高使得颗粒内的温度梯度变大,所产生的热应力增大,破碎相应地变得剧烈;同时,温度升高也使挥发份析出的速率加快,使得颗粒内部的膨胀压力聚然增高,从而增大破碎强5.3.3,2流局及流化速度的影当燃烧反应控制时破碎何宏舟,等:无烟煤流化床燃烧中热破碎现象的研究综述响不明显。随着运行温度提高,无烟煤在流化床燃烧中发生的二次破碎程度有轻微减弱,在燃烧早期,入炉煤颗粒平均粒径迅速减小,随着燃烧进行,在二次破碎的作用下,颗粒的平均粒径衰减趋缓并趋于一个稳定值(见1)。

  无烟煤在空气中的一次破碎要比在惰性气体中的破碎更剧烈。Maiban认为其原因是由于在反应性气氛中会增加颗粒的温度,从而使颗粒中残余挥发份更多地析出所致。但研究也同时发现。另一方面,破碎改变了给煤的粒度分布,提高了焦炭颗粒的磨蚀率,增加了可扬析颗粒数量。与大多数烟煤所发生的中心破碎(破碎后由一个颗粒变为几个粒径较小颗粒)的情况不同,不少无烟煤在流化床燃烧时发生圆周破碎,无烟煤在流化床燃烧中的破碎产生的绝大多数颗粒的粒径在0.3mm以下,因此破碎会增加无烟煤在流化床燃烧中的可扬析颗粒数量。研究认为,对于2mm及更大的煤颗粒,是破碎而不是磨蚀决定了焦碳在流化床燃烧中的扬析。由于破碎的作用,在燃烧无烟煤的CFB锅炉中,炉膛稀相区烟气中的细粉浓度明显偏大。颗粒间磨蚀率的提高会增加流化床中不可循环颗粒子数目从而带来增加飞灰未燃碳含量的后果。

  7存在问题及研究工作展望破碎研究存在的一个主要问题是如何实现物料的快速取样。目前,关于破碎后物料的取样还存在有一些不足:比如,在破碎研究中较常使用的“篮技术”取样法,其要求“篮子”的屏蔽尺寸要足够大,以允许床料能顺利通过篮子,但这样可能会屏蔽掉破碎产生的一些小颗粒,造成小于篮子屏蔽尺寸的钟细小颗粒损失而/对于“抽吸取样”,在抽吸过程中发生的颗粒碰撞破碎难于避免,会造成对破碎结果计算的误差。另外,大而不规则的颗粒可能会造成抽吸管路堵塞。还有,取样过程中物料的迅速冷却也会产生温度应力,导致破碎,影响对破碎结果统计的准确性;同样,“翻转倾倒取样”也难于防止高温颗粒之间因碰撞而产生的新破碎和避免因聚冷造成温差应力破碎,因此也存在有统计误差;而“卸载取料”则难于实现快速取样。因此,发展一种快速、准确的取样(装置)方法对于正确理解无烟煤的热破碎规律很重要。另外,鉴于无烟煤的破碎具有一定的随机性,在以往的工作中,虽然发现破碎后颗粒的大部分质量分布仍集中于原粒。杭州:浙江大学,1990.。燃料化学学报,2000吴正舜,刘欣,吴创之,等。煤在燃烧过程中的破碎。电站系统工程,2003何宏舟,骆仲泱,方梦祥,等。龙岩煤不同宏观煤岩组分的热破碎性质研究。燃料化学学报2005何宏舟。CFB锅炉洁净燃烧福建无烟煤的理论与试验研究。杭州:浙江

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