富氧燃燒條件下高鈣煤灰的碳酸鹽化和硫酸鹽化特性.pdf

1、全球氣候變暖正日益威脅著人類的生存發(fā)展，燃煤電廠作為最大的人為 CO2單點排放源，亟待開展與之相關的CO2減排技術，富氧燃燒技術就是一個極具前景的選擇。而鍋爐設備的沾污結渣問題一直是困擾燃煤電廠的難題，因此在富氧燃燒技術應用過程中，研究燃燒氣氛的改變對灰沉積的影響尤為重要。
　　煤灰中的含鈣化合物一直被認為是灰渣的重要組成部分。在典型的富氧燃燒煙氣中除了高濃度的CO2，還含有水蒸氣（H2O）、SO2等雜質氣體，這些雜質氣體會影響煤

2、灰中鈣的碳酸鹽化和硫酸鹽化反應，導致灰渣硬度強度的改變，從而增加了清灰難度。因此，深刻理解這些反應機制是開發(fā)相關技術以緩解富氧燃燒煤灰沉積問題的重要基礎。本文利用一種高鈣煤灰在模擬富氧燃燒條件下進行實驗，研究了富氧燃燒煙氣組成變化對煤灰碳酸鹽化和硫酸鹽化反應特性的影響規(guī)律。
　　基于常壓熱重反應器，采用一種高鈣煤灰開展實驗，通過對實驗樣品進行化學測試分析，準確定量反應產物中的碳酸鹽和硫酸鹽，研究了高 CO2濃度下，不同H2O濃度和

3、SO2濃度對樣品碳酸鹽化和硫酸鹽化反應的影響規(guī)律，得到以下結果：
　?。?）未加入SO2和H2O時，在溫度為650℃，CO2濃度為80％的條件下（N2做平衡氣，下同），煤灰會發(fā)生強烈的碳酸鹽化反應，說明此種高鈣煤灰具有較大的碳酸鹽化潛力。
　?。?）未加入SO2，添加不同濃度H2O時，隨著水蒸氣濃度的增大，煤灰的碳酸鹽化程度升高，說明水蒸氣能促進碳酸鹽化反應，主要原理是H2O的存在促進了固相離子擴散，進而促進了產物層擴散階段