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(diǎn)排放源，亟待開展與之相關(guān)的CO2減排技術(shù)，富氧燃燒技術(shù)就是一個極具前景的選擇。而鍋爐設(shè)備的沾污結(jié)渣問題一直是困擾燃煤電廠的難題，因此在富氧燃燒技術(shù)應(yīng)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(rèn)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(zhì)氣體，這些雜質(zhì)氣體會影響煤

2、灰中鈣的碳酸鹽化和硫酸鹽化反應(yīng)，導(dǎo)致灰渣硬度強(qiáng)度的改變，從而增加了清灰難度。因此，深刻理解這些反應(yīng)機(jī)制是開發(fā)相關(guān)技術(shù)以緩解富氧燃燒煤灰沉積問題的重要基礎(chǔ)。本文利用一種高鈣煤灰在模擬富氧燃燒條件下進(jìn)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(yīng)特性的影響規(guī)律。
　　基于常壓熱重反應(yīng)器，采用一種高鈣煤灰開展實驗，通過對實驗樣品進(jìn)行化學(xué)測試分析，準(zhǔn)確定量反應(yīng)產(chǎn)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(yīng)的影響規(guī)律，得到以下結(jié)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(qiáng)烈的碳酸鹽化反應(yīng)，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(jìn)碳酸鹽化反應(yīng)，主要原理是H2O的存在促進(jìn)了固相離子擴(kuò)散，進(jìn)而促進(jìn)了產(chǎn)物層擴(kuò)散階段