鄭桂波，吳建群，吳 昊，薛寧濤，劉芳琪，徐國(guó)榮，于敦喜

(1.廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東 揭陽(yáng) 515223；2.華中科技大學(xué) 煤燃燒國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074)

0 引 言

隨著我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的加快，近年來(lái)可持續(xù)能源和核能發(fā)電比例逐漸增加；同時(shí)，我國(guó)煤電裝機(jī)容量整體已過(guò)飽和，2020年我國(guó)煤電發(fā)電小時(shí)數(shù)僅4 340 h，同比2019年利用小時(shí)數(shù)降低了89 h[1]。煤電地位由基荷型電源向調(diào)節(jié)型電源轉(zhuǎn)變?；痣娫陔娏┙o地位的轉(zhuǎn)變將導(dǎo)致現(xiàn)有超臨界和超超臨界機(jī)組必須參與電力調(diào)峰。大容量燃煤機(jī)組變負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行可有效提高電網(wǎng)對(duì)可再生能源消納能力，但會(huì)對(duì)燃燒過(guò)程及系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。研究燃煤鍋爐在不同運(yùn)行負(fù)荷下灰特性將有利于認(rèn)識(shí)變負(fù)荷條件下煤灰的結(jié)渣和PM2.5的生成特性，從而為鍋爐結(jié)渣的防控和PM2.5排放控制提供理論依據(jù)。

目前關(guān)于燃煤機(jī)組負(fù)荷變化對(duì)鍋爐燃燒特性以及氣體污染物NOx和SO2生成特性影響研究已較充分[2-6]。研究表明，在低負(fù)荷運(yùn)行條件下?tīng)t內(nèi)煙氣流速降低，高溫火焰向主燃區(qū)燃燒器出口集中，爐膛出口煙氣溫度降低。為實(shí)現(xiàn)鍋爐穩(wěn)燃，在低負(fù)荷下通常采用更高的過(guò)量空氣系數(shù)[4]，這將導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)熱力型NOx生成量增加[5]。而煙氣中SO2生成量主要取決于燃料中S含量[6]，通常由于低負(fù)荷條件下空燃比增大,煙氣中SO2濃度降低[7]。

關(guān)于不同運(yùn)行負(fù)荷對(duì)燃燒特性和氣體污染物生成的影響研究顯示，負(fù)荷變化可能影響煤中無(wú)機(jī)礦物的轉(zhuǎn)化行為，從而影響無(wú)機(jī)礦物元素成灰特性。相比燃燒特性和氣體污染物較成熟的研究，目前不同鍋爐負(fù)荷對(duì)灰轉(zhuǎn)化特性影響的研究有限。朱志飛等[8]分析了不同負(fù)荷對(duì)飛灰粒徑分布的影響，結(jié)果表明高運(yùn)行負(fù)荷導(dǎo)致飛灰中細(xì)顆粒物的含量增加。筆者推測(cè)主要影響機(jī)理為高負(fù)荷運(yùn)行下更高的燃燒溫度導(dǎo)致煤焦破碎程度加劇，從而有利于細(xì)顆粒物的形成。而筆者研究團(tuán)隊(duì)前期研究采用低壓撞擊器(DLPI)對(duì)1 000 MW燃煤電站鍋爐在不同運(yùn)行負(fù)荷條件下靜電除塵器(ESP)前的PM2.5進(jìn)行采樣，發(fā)現(xiàn)鍋爐負(fù)荷的降低導(dǎo)致燃燒單位煤釋放的PM2.5濃度更高[7]。對(duì)PM2.5化學(xué)成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，高負(fù)荷運(yùn)行促進(jìn)Na和Ca等堿金屬和堿土金屬與硅鋁酸鹽發(fā)生交互反應(yīng)，從而促進(jìn)礦物之間的熔融聚合，減少單位質(zhì)量煤燃燒產(chǎn)生的PM2.5。

基于現(xiàn)有研究可知，鍋爐運(yùn)行負(fù)荷對(duì)飛灰粒徑分布有明顯影響，由此可推測(cè)鍋爐變負(fù)荷運(yùn)行條件下飛灰化學(xué)成分、礦物特性及熔融行為可能發(fā)生相應(yīng)變化，但相關(guān)內(nèi)容仍缺乏研究，鍋爐運(yùn)行負(fù)荷變化對(duì)成灰特性的影響機(jī)理仍不明晰。因此本研究采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制掃描電鏡(CCSEM)，對(duì)1 000 MW燃煤電站鍋爐原煤及在不同運(yùn)行負(fù)荷條件下ESP前飛灰的化學(xué)成分、礦物特性、飛灰粒徑分布和熔融行為進(jìn)行全面研究，明確鍋爐運(yùn)行負(fù)荷變化對(duì)飛灰特性的影響。為燃煤電站鍋爐調(diào)峰變負(fù)荷運(yùn)行灰的結(jié)渣以及顆粒物的排放特性預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。

1 試 驗(yàn)

1.1 鍋爐型號(hào)及采樣方法

本次試驗(yàn)機(jī)組為廣東某電廠的1 000 MW超超臨界燃煤機(jī)組，該機(jī)組為DG3000/26.15-π2超超臨界變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐。采用一次再熱、前后墻對(duì)沖燃燒方式，排渣方式為固體排渣。

試驗(yàn)過(guò)程采用青島嶗應(yīng)環(huán)境科技有限公司生產(chǎn)的自動(dòng)煙塵采樣儀對(duì)ESP前的飛灰進(jìn)行采樣，采用K型熱電偶對(duì)采樣點(diǎn)煙氣溫度進(jìn)行測(cè)量，飛灰采樣和煙氣溫度測(cè)量遵循GB/T 16157—1996《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》。鍋爐運(yùn)行負(fù)荷和爐膛出口O2濃度通過(guò)鍋爐DCS系統(tǒng)直接讀取，其中O2濃度測(cè)量方法參考HJ/T 397—2007《固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》。

為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，在鍋爐達(dá)到試驗(yàn)負(fù)荷1 h后開(kāi)始采樣，試驗(yàn)期間負(fù)荷波動(dòng)為±5%，不投燃油進(jìn)行助燃，不進(jìn)行爐膛吹灰。為保證采集樣品的代表性，每個(gè)工況采樣3次以上，并將采集的樣品均勻混合。詳細(xì)采樣過(guò)程可參考文獻(xiàn)[7]。

1.2 燃料特性和試驗(yàn)工況

試驗(yàn)采用燃料是電廠常用的典型煙煤，試驗(yàn)期間對(duì)煤倉(cāng)進(jìn)行一次性輸煤，保證入爐煤種和混配方案不變。燃料的工業(yè)和元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 原煤工業(yè)分析與元素分析Table 1 Proximate and ultimate analysis of raw coal %

為探究鍋爐負(fù)荷變化對(duì)飛灰特性的影響，試驗(yàn)工況選為90%(900 MW)和60% (600 MW)兩個(gè)運(yùn)行負(fù)荷。在鍋爐上層燃燒器處布置測(cè)溫點(diǎn)對(duì)爐膛平均溫度進(jìn)行測(cè)試，在60%運(yùn)行負(fù)荷條件下煙氣溫度約1 410 ℃，在90%負(fù)荷運(yùn)行時(shí)煙氣溫度約1 477 ℃。其中90%負(fù)荷條件下?tīng)t膛口O2體積分?jǐn)?shù)約5.0%，采樣點(diǎn)溫度約為130 ℃；60%負(fù)荷條件下?tīng)t膛出口O2體積分?jǐn)?shù)約6.7 %，采樣點(diǎn)溫度約128 ℃。可知不同負(fù)荷條件下?tīng)t膛煙氣溫度相差較小，但為保證更好燃盡率，鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程采用更大過(guò)量空氣系數(shù)。

1.3 樣品分析方法

飛灰采樣前將濾筒放入烘箱105 ℃中烘干至質(zhì)量恒定后稱(chēng)量，采樣后將濾筒和飛灰樣品放入烘箱105 ℃中烘干至質(zhì)量恒定后稱(chēng)量，通過(guò)2次稱(chēng)量質(zhì)量的差減獲得飛灰質(zhì)量。將飛灰采用軟毛刷從濾筒轉(zhuǎn)移至密封樣品瓶以備后續(xù)分析。

對(duì)飛灰含碳量測(cè)試時(shí)，根據(jù)GB/T 567.6—1995《飛灰和爐渣可燃物測(cè)定方法》，將飛灰在馬弗爐815 ℃條件下加熱至衡重，稱(chēng)量加熱前后飛灰的燒失量，對(duì)飛灰中未燃盡碳含量進(jìn)行測(cè)試。

采用CCSEM對(duì)飛灰粒徑、化學(xué)成分以及礦物成分進(jìn)行分析。CCSEM分析技術(shù)是一種先進(jìn)的礦物特性分析技術(shù)。該技術(shù)相比常規(guī)的激光粒度分析、XRF分析和XRD分析技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)在于可對(duì)灰粒徑分布和形狀特性等物理信息、化學(xué)成分及礦物成分等化學(xué)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析[9]。

測(cè)試時(shí)，首先將飛灰均勻分散于熔融的巴西棕櫚蠟中進(jìn)行攪拌、冷卻固化。采用拋光機(jī)對(duì)固化后的樣品分析表面進(jìn)行拋光并進(jìn)行表面噴碳處理。然后在CCSEM的背散射模式下對(duì)鑲嵌于巴西蠟中的飛灰顆粒進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)所識(shí)別的每個(gè)礦物顆粒形狀、尺寸和化學(xué)元素組成進(jìn)行自動(dòng)分析。根據(jù)飛灰顆粒的化學(xué)成分對(duì)飛灰礦物成分進(jìn)行分類(lèi)。通過(guò)對(duì)多個(gè)飛灰顆粒的統(tǒng)計(jì)分析，獲得飛灰粒徑、化學(xué)成分、礦物成分和形狀特征。為保證統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證每種飛灰中分析的顆粒數(shù)目大于3 000個(gè)。關(guān)于CCSEM的分析原理和方法詳見(jiàn)文獻(xiàn)[10]。

為保證底渣的化學(xué)成分分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和代表性，首先將飛灰和底渣采用粉碎機(jī)研磨粉碎至10 μm以下進(jìn)行壓片，然后采用X射線熒光光譜(XRF)分別對(duì)壓片后的底渣和飛灰樣品成分進(jìn)行分析。采用數(shù)字成像煤灰熔點(diǎn)分析儀測(cè)試不同工況下飛灰熔融溫度。

2 結(jié)果與討論

2.1 飛灰化學(xué)成分和礦物分布特性

飛灰未燃盡碳測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2，鍋爐燃燒配風(fēng)組織情況良好，飛灰中未燃盡碳含量較低。對(duì)比不同運(yùn)行負(fù)荷下飛灰中未燃盡碳含量，發(fā)現(xiàn)低負(fù)荷(600 MW)運(yùn)行條件下飛灰中未燃盡碳含量略低于高負(fù)荷(900 MW)運(yùn)行條件。主要原因?yàn)榈拓?fù)荷運(yùn)行條件下?tīng)t膛過(guò)量空氣更高，同時(shí)煙氣流速更低，焦碳在爐膛停留時(shí)間更長(zhǎng)，因此燃燒更充分[5,7]。

表2 飛灰中未燃盡碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 2 Mass fraction of unburned carbon in fly ash

采用XRF對(duì)飛灰和底渣化學(xué)成分分析，結(jié)果如圖1所示，可知煤中Fe2O3更易在底渣中富集，而MgO、Na2O和SO3更易在飛灰中富集。進(jìn)一步對(duì)比不同運(yùn)行負(fù)荷條件下飛灰的化學(xué)成分，可以發(fā)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷變化對(duì)飛灰的化學(xué)成分無(wú)明顯影響。結(jié)合對(duì)煙氣中煙塵(飛灰)濃度分析，在600 MW負(fù)荷下飛灰質(zhì)量濃度約為14.3 g/m3，在900 MW負(fù)荷下約為14.1 g/m3，無(wú)明顯區(qū)別。因此可合理推測(cè)不同負(fù)荷條件下煤中無(wú)機(jī)礦物元素向飛灰中遷移的比例無(wú)明顯差別，通過(guò)底渣和飛灰的平衡計(jì)算(運(yùn)行1周評(píng)價(jià)計(jì)算值)，飛灰約占煤中礦物輸入的85%～90%。

圖1 飛灰和底渣化學(xué)成分分析Fig.1 Chemical composition of fly ash and bottom ash

相比化學(xué)成分，灰的礦物分布特性對(duì)灰行為影響更重要，因此進(jìn)一步采用CCSEM分析不同工況對(duì)飛灰礦物成分的影響，結(jié)果如圖2所示(縱坐標(biāo)高嶺土和碳酸鈣對(duì)應(yīng)原煤檢測(cè)到的礦物，莫來(lái)石和氧化鈣對(duì)應(yīng)飛灰中檢測(cè)到的礦物)。

圖2 原煤和飛灰礦物成分Fig.2 Mineralogy of raw coal and fly ash

原煤中檢測(cè)到的礦物主要包括石英、鐵氧化物、碳酸鈣(方解石)、高嶺土、K硅鋁酸鹽(以伊利石為主)、復(fù)雜硅鋁酸鹽以及少量的Fe硅鋁酸鹽和Ca硅鋁酸鹽。其中復(fù)雜硅鋁酸鹽主要由Ca、Fe、Si和Al組成的復(fù)雜礦物(ω(CaO)+ω(Fe2O3)+ω(SiO2)+ω(Al2O3)> 90 %)。經(jīng)爐膛燃燒后，煤中石英除部分仍以石英形式存在，有5%～8%轉(zhuǎn)化為復(fù)雜硅鋁酸鹽；碳酸鈣大部分轉(zhuǎn)化為Ca硅鋁酸鹽和復(fù)雜硅鋁酸鹽，少量以硫酸鈣形式存在；高嶺土主要轉(zhuǎn)化為莫來(lái)石，10%～12%轉(zhuǎn)化為Ca、Fe的硅鋁酸鹽或復(fù)雜硅鋁酸鹽；K硅鋁酸鹽主要通過(guò)交互反應(yīng)向復(fù)雜硅鋁酸鹽遷移；黃鐵礦經(jīng)燃燒后主要與硅鋁酸鹽交互反應(yīng)生成Fe硅鋁酸鹽。綜上可知，除部分高嶺土和石英經(jīng)高溫后直接進(jìn)行轉(zhuǎn)化形成石英或莫來(lái)石外，主要含Ca和含F(xiàn)e礦物均發(fā)生明顯交互反應(yīng)，形成對(duì)應(yīng)的硅鋁酸鹽。

對(duì)比鍋爐不同運(yùn)行負(fù)荷對(duì)飛灰礦物特性的影響，可發(fā)現(xiàn)隨鍋爐運(yùn)行負(fù)荷提高，灰中Ca硅鋁酸鹽、Fe硅鋁酸鹽和復(fù)雜硅鋁酸鹽的含量明顯增加。說(shuō)明鍋爐運(yùn)行負(fù)荷的提高促進(jìn)礦物間交互反應(yīng)，這與團(tuán)隊(duì)前期研究推測(cè)一致[7]。主要機(jī)理可能是高負(fù)荷運(yùn)行條件下，鍋爐具有更高的燃燒溫度，礦物在爐膛中熔融更明顯，因此更有利于不同礦物成分的交互作用[11]。為驗(yàn)證該機(jī)理，進(jìn)一步分析不同運(yùn)行負(fù)荷下飛灰粒徑分布。

2.2 飛灰粒徑分布特性

為分析煤中礦物成灰行為對(duì)粒徑分布特性的影響，根據(jù)CCSEM分析結(jié)果比較煤中礦物的粒徑分布與飛灰粒徑分布，結(jié)果如圖3所示,可知原煤中礦物成灰后明顯向更粗的粒徑分布遷移。這說(shuō)明相比煤焦和礦物的破碎，礦物元素之間的交互反應(yīng)和聚合程度的變化是影響飛灰粒徑分布的更重要因素，這與朱志飛等[8]推測(cè)認(rèn)為煤焦破碎是影響飛灰粒徑分布關(guān)鍵因素有所區(qū)別。

圖3 原煤礦物及飛灰無(wú)機(jī)礦物粒徑分布Fig.3 Particle size distribution of inorganic minerals in raw coal and fly ash

相比低負(fù)荷運(yùn)行，高負(fù)荷運(yùn)行下飛灰具有更粗的粒徑分布特性。說(shuō)明高負(fù)荷下更高的燃燒溫度更有利于礦物之間的交互作用和熔融聚合，這與飛灰礦物特性分析獲得一致規(guī)律。這解釋了研究團(tuán)隊(duì)前期發(fā)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷的提高有利于抑制煤燃燒過(guò)程PM2.5的生成[7]。

為進(jìn)一步探究鍋爐運(yùn)行負(fù)荷對(duì)不同無(wú)機(jī)礦物元素粒徑分布的影響規(guī)律，進(jìn)一步對(duì)CCSEM分析結(jié)果中主要無(wú)機(jī)礦物元素(以氧化物形式表示如SiO2、Al2O3、CaO和Fe2O3)粒徑分布特性進(jìn)行分析，如圖4所示。由圖4(a)、4(b)和4(c)發(fā)現(xiàn)SiO2、Al2O3和CaO粒徑分布隨負(fù)荷變化的規(guī)律與飛灰粒徑變化規(guī)律一致。高負(fù)荷運(yùn)行下更高的燃燒溫度有利于含鈣硅鋁酸鹽熔融，從而促進(jìn)礦物聚合。

圖4(d)顯示鍋爐運(yùn)行負(fù)荷變化對(duì)Fe2O3粒徑分布無(wú)明顯影響。主要原因是煤中Fe2O3主要以黃鐵礦形式存在(圖2)，雖然更高的燃燒溫度有利于Fe硅鋁酸鹽的熔融聚合，但同時(shí)也導(dǎo)致黃鐵礦更快氧化向Fe3+轉(zhuǎn)化從而抑制含F(xiàn)e礦物的熔融，在2方面綜合影響下不同運(yùn)行負(fù)荷對(duì)Fe2O3粒徑分布影響不明顯[12]。

2.3 飛灰熔融特性

灰的礦物特性分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷的變化將導(dǎo)致煤中礦物成灰后熔融特性發(fā)生改變[13]。礦物熔融對(duì)灰顆粒的熔融聚合以及爐膛的結(jié)渣有重要影響，因此了解不同運(yùn)行負(fù)荷條件下飛灰的熔融特性變化對(duì)預(yù)測(cè)不同負(fù)荷條件下PM2.5的產(chǎn)生及爐膛的結(jié)渣傾向有重要意義[14-16]。傳統(tǒng)研究通常對(duì)采集的飛灰進(jìn)行灰熔融溫度測(cè)試間接評(píng)價(jià)灰在爐膛中的熔融特性，而實(shí)際上灰熔融溫度測(cè)試并不能客觀反映單個(gè)煤灰顆粒在爐膛中熔融行為，因此基于灰熔融溫度的測(cè)試分析結(jié)果可能會(huì)與灰在爐膛中實(shí)時(shí)熔融行為存在較大差異[14]。

圖4 原煤礦物及飛灰中主要無(wú)機(jī)礦物元素質(zhì)量粒徑分布Fig.4 Particle size distribution of major inorganic elements in raw coal and fly ash

考慮到礦物熔融形成液相后在表面張力作用下呈球形，在冷卻后保持圓球形狀，因此可近似認(rèn)為球形的灰顆粒在爐膛中經(jīng)歷熔融過(guò)程?；诖嗽鞨UFFMAN等[17]提出利用球形度評(píng)價(jià)礦物熔融行為。其中球形度的定義為顆粒等周長(zhǎng)圓半徑如式(1)所示：

(1)

式中，R為顆粒球形度；P為顆粒的周長(zhǎng)；A為顆粒的面積。對(duì)于完美的圓，球形度為1。

WEN等[18]對(duì)不同煤階的灰球形度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)灰顆粒球形度約為1.2時(shí)，可認(rèn)為其為類(lèi)球形顆粒，在高溫燃燒時(shí)經(jīng)歷了熔融過(guò)程。因此本研究采用與WEN等相似的研究方法，認(rèn)為灰顆粒球形度為1.2時(shí)為類(lèi)球形顆粒?；贑CSEM分析結(jié)果對(duì)原煤中和飛灰中類(lèi)球形顆粒數(shù)量進(jìn)行比較，原煤和飛灰中類(lèi)球形礦物顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖5所示。

圖5 原煤和飛灰中類(lèi)球形礦物顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)Fig.5 Spherical mineral granular mass fraction in raw coal and fly ash

對(duì)比原煤和飛灰中類(lèi)球形無(wú)機(jī)礦物比例發(fā)現(xiàn)飛灰中類(lèi)球形顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)(28%～38%)明顯高于原煤(約5%)，證明類(lèi)球形顆粒主要由無(wú)機(jī)礦物在高溫下經(jīng)歷熔融后產(chǎn)生。對(duì)比不同負(fù)荷下類(lèi)球形顆粒的比例，在60%負(fù)荷條件下類(lèi)球形顆粒比例約28%，而90%負(fù)荷條件下類(lèi)球形顆粒的比例約38%，說(shuō)明在高負(fù)荷運(yùn)行條件下飛灰在爐膛中經(jīng)歷了更明顯的熔融過(guò)程。同時(shí)與粒徑分析的結(jié)果共同證明了鍋爐高負(fù)荷運(yùn)行條件下由于礦物熔融加劇，更有利于煤粉燃燒過(guò)程無(wú)機(jī)礦物之間的交互反應(yīng)[11,19]。飛灰熔融溫度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3，2種不同燃燒負(fù)荷下飛灰熔融溫度無(wú)明顯差別。因此可以合理推測(cè)高負(fù)荷運(yùn)行條件下?tīng)t膛還原氣氛區(qū)域增大，爐膛煙氣溫度升高導(dǎo)致飛灰在爐膛中經(jīng)歷更嚴(yán)重的熔融過(guò)程。

表3 飛灰熔融溫度Table 3 Ash melting temperature of fly ash

綜上，鍋爐在不同負(fù)荷運(yùn)行下對(duì)煤中礦物的成灰特性有重要影響。整體上分析來(lái)看，運(yùn)行負(fù)荷降低可以明顯抑制飛灰在爐膛中的熔融，因此有效減緩飛灰在鍋爐中結(jié)渣，這與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相符。但是由于低負(fù)荷運(yùn)行條件下灰熔融程度降低，導(dǎo)致礦物元素之間的交互作用減弱，從而使更高比例的飛灰向細(xì)灰顆粒遷移，有可能導(dǎo)致飛灰中PM2.5生成比例升高，提高了單位發(fā)電量煙氣顆粒物的脫除成本。

此外，黃鐵礦在本試驗(yàn)負(fù)荷條件下(60%和90%)成灰后有相似粒徑分布特性，可能機(jī)理是高負(fù)荷運(yùn)行條件下更高的燃燒溫度一方面促進(jìn)含鐵礦物的熔融，從而加劇含F(xiàn)e礦物聚合；另一方面，更高的燃燒溫度也可能促進(jìn)黃鐵礦直接向Fe3+轉(zhuǎn)化，從而抑制了含F(xiàn)e礦物的熔融聚合[20]。

3 結(jié) 論

1)不同運(yùn)行負(fù)荷對(duì)飛灰化學(xué)成分無(wú)明顯影響，但高負(fù)荷運(yùn)行工況下飛灰中未燃盡碳含量略高于低負(fù)荷運(yùn)行工況，同時(shí)高負(fù)荷運(yùn)行工況較明顯的促進(jìn)礦物的交互反應(yīng)，導(dǎo)致含Ca和Fe礦物向硅鋁酸鹽或復(fù)雜硅鋁酸鹽遷移。

2)不同燃燒負(fù)荷下礦物交互作用差異是影響飛灰粒徑分布的主要因素，鍋爐高負(fù)荷運(yùn)行工況下飛灰中SiO2、Al2O3和CaO均向粗粒徑飛灰遷移，負(fù)荷變化對(duì)Fe2O3粒徑分布無(wú)明顯影響，飛灰整體粒徑分布在高負(fù)荷工況下向更粗粒徑遷移。

3)不同運(yùn)行負(fù)荷下?tīng)t膛燃燒溫度的差異以及礦物行為變化對(duì)飛灰在爐膛中的熔融特性有較明顯影響，高負(fù)荷運(yùn)行條件下更高比例的飛灰在爐膛中經(jīng)歷熔融過(guò)程，因此高負(fù)荷運(yùn)行條件下應(yīng)增加鍋爐吹灰頻率，降低爐膛結(jié)渣風(fēng)險(xiǎn)。