生物質混煤的灰分特性分析.pdf

1、生物質燃料與煤混燒可以實現(xiàn)生物質能的高效和廣泛利用,目前國內外對生物質與煤混燒的研究主要集中在不同生物質燃料與煤混燒時的熱解、燃燒特性和污染物排放特性等方面,對于生物質與煤混燒灰分特性的研究較少。由于生物質燃料已在電廠中得到部分應用,因此研究生物質與煤混合燃燒的灰分特性對電站實際運行中受熱面結渣、腐蝕問題的防治具有重要的意義。本文旨在通過確定梧桐木、麥稈與煙煤混燒適宜的成灰溫度與成灰時間的基礎上,對灰樣的組分和物相進行深入的分析,從而準

2、確、全面地闡述生物質與煤混燒的灰分特性。
　　 首先,通過馬弗爐和掃描電子顯微鏡對生物質混煤適宜的成灰時間和成灰溫度進行了確定。通過實驗發(fā)現(xiàn),梧桐木與麥稈混煤適宜的灰化時間為2h,不同梧桐木配比的混煤灰化溫度分別選取650、700和800℃,而不同麥稈配比的混煤灰化溫度分別選取600、650、750和800℃。
　　 其次,分別利用EDS和XRD分析了生物質混煤的灰分特性和混煤灰中礦物質的演變過程,并通過YX-HRD型灰

3、熔融性測定儀研究了生物質以不同配比混煤時灰熔融特征溫度的變化規(guī)律:隨著梧桐木配比的增加,混燒灰中SiO2和Al2O3的含量逐漸降低,而K2O、CaO和MgO的含量逐漸升高,Na2O和Fe2O3的含量整體維持在較低的水平;隨著麥稈配比的增加,混燒灰中K2O和SiO2的含量逐漸升高,而Al2O3的含量呈大幅下降的趨勢,Na2O、CaO和Fe2O3的含量隨麥稈配比的增加均無明顯的單向變化趨勢。
　　 當梧桐木配比為30％時,混燒灰中出

4、現(xiàn)鈣長石的晶相,當配比為50％時,混燒灰中出現(xiàn)鈉長石的晶相,同時莫來石晶相消失,且隨著溫度的升高混煤灰中結晶相的強度減弱。當麥稈配比為30％時,混煤灰中出現(xiàn)了赤鐵礦和鈉長石的結晶相,當麥稈配比達到50％時,由于灰中Al2O3的含量大幅降低,灰中莫來石的晶相消失。當麥稈配比為70％時,由于灰中CaO和K2O含量的升高,混煤灰中出現(xiàn)透輝石和白榴石的結晶相,同時赤鐵礦的結晶相消失。經(jīng)1000℃成灰后,梧桐木和麥稈灰的衍射峰強度均很低,這說明灰

5、中物質的結晶度很低,或者主要存在的是非晶態(tài)的物質。
　　 隨著梧桐木和麥稈配比的增加,混煤灰熔點逐漸降低。梧桐木和麥稈灰中高含量的堿性氧化物與硅鋁氧化物所生成的低熔點的硅鋁酸鹽是導致混煤灰熔點降低的直接原因。
　　 最后,利用支持向量機的分類和回歸預測功能對生物質與煤混燃進行結渣的預判以及灰熔點的預測,結果表明建立的支持向量分類機模型對生物質混煤灰熔點樣本的分類有極高的準確率,其可以替代煤結渣判別指數(shù)作為一種粗略判別生物