五彩湾煤在O<sub>2</sub>/CO<sub>2</sub>燃烧条件下的积灰特性

锅炉燃用准东煤极易发生严重的受热面积灰结渣等问题，制约了新疆准东地区煤炭资源的大规模利用。在一维沉降炉燃烧与积灰试验系统上，研究了准东五彩湾煤的积灰特性，分析了稀释气体种类、O₂/CO₂燃烧中氧浓度对飞灰沉积的影响。结果表明:在21%氧浓度下，与稀释气体为N₂相比，稀释气体为CO₂时得到的沉积灰颗粒之间黏连现象不明显，积灰倾向较弱;O₂/CO₂燃烧条件下，随着氧浓度提高，五彩湾煤的积灰倾向加重，细散灰颗粒减少，球形灰颗粒比例增加，灰颗粒的黏连现象加重。SEM-EDS分析结果表明:O₂/CO₂燃烧中随氧浓度的提高，沉积灰中的块状灰颗粒表面缩孔及凹坑增多，且灰颗粒表面黏附了白色细散絮状灰，Na和Cl的富集加重，这是造成高氧浓度燃烧受热面积灰加剧的重要原因;稀释气体种类对五彩湾煤积灰倾向的影响研究中，稀释气体为N₂(空气燃烧)时，Na和Cl含量明显高于稀释气体为CO₂(O₂/CO₂燃烧)时的含量。此外，燃烧稀释气体为N₂的沉积灰中还出现了Ca和S元素的富集，高温下CaO与硅铝酸盐发生反应生成低温共熔体，这也是空气燃烧时积灰较O₂/CO₂燃烧严重的重要原因。XRD分析结果在一定程度上佐证了EDS的分析结论，灰分中CaSO₄、NaCl等低熔点物质的富集导致了空气燃烧工况和O₂/CO₂高氧浓度燃烧工况积灰的加剧。燃烧的颗粒温度差异是导致O₂/CO₂燃烧和空气燃烧积灰特性不同的主要原因，也是造成不同氧浓度下O₂/CO₂燃烧积灰特性差异的主要原因。煤燃烧的颗粒温度较高时，煤粉着火、燃烧性能得到改善，更高的颗粒温度会导致烟气中出现更多的熔融灰，灰颗粒表面出现熔融相进而增强了灰表面的黏性，加剧积灰现象。

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