氯化钠蒸气对高钠煤煤灰钠捕获性能及其烧结温度的影响

• Published in: 煤炭学报 Vol. 48; no. 1; pp. 452 - 459
• Main Authors: 张守玉, 徐梓航, 黄东东, 郎森, 刘思梦, 杨济凡, 周义, 胡南, 吴玉新
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093%长春工程学院能源动力工程学院,吉林长春 130012%清华大学能源与动力工程系,北京 100084 2023
• Subjects: 钠捕获; 煤灰; 燃烧; 高钠煤; 烧结温度
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.EX22.1856

TQ534; 新疆的高钠煤是一种开采成本低、灰分低、含硫量低的优质燃料,但较高的钠含量导致其在燃烧利用的过程中易出现沾污结渣等现象,严重阻碍了高钠煤的开发利用.以2种高钠煤(五彩湾煤(WCW)、哈密煤(HM))和1种低钠煤(平朔煤(PS))作为实验对象,在900℃下燃烧制灰,并将所制煤灰置于38％、51％和76％的NaCl蒸气下进行钠捕获实验,使用ICP-OES测得钠捕获前后煤灰的钠含量,采用XRD分析钠捕获前后煤灰中矿物质的变化,采用压降法测量钠捕获前后煤灰的烧结温度,深入探究不同NaCl蒸气体积分数下煤灰烧结特性的衍变规律.结果表明:在3种NaCl蒸气体积分数下,3种煤灰样品中PS煤灰的钠捕获量最大,HM煤灰次之,WCW煤灰最低.Si、Al能增强煤灰的钠捕获性能,而Ca则会与Si、Al发生反应,从而抑制Si、Al对NaCl蒸气的化学固定,不利于煤灰的钠捕获.随NaCl蒸气体积分数升高,钠捕获量增大,煤灰的烧结温度降低幅度与其钠捕获量呈正相关.HM、WCW煤灰烧结温度降低幅度均大于PS煤灰,一方面是由于HM和WCW煤灰固钠后生成的含钠化合物的熔点低于PS煤灰,另一方面NaCl蒸气体积分数升高促进了低熔点含钠化合物的生成.PS煤灰在900℃下尚未发生烧结,其结构疏松、内部孔隙多,与NaCl蒸气反应完全程度相对较高,其烧结温度受NaCl蒸气体积分数影响最小.