超级芦竹在CFB燃烧过程的积灰特性实验研究

作     者：袁家睿 李建波 龙潇飞 郭子鹏 王泉海 卢啸风 YUAN Jiarui;LI Jianbo;LONG Xiaofei;GUO Zipeng;WANG Quanhai;LU Xiaofeng

作者机构：低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室(重庆大学)重庆400044 

出 版 物：《电力学报》 (Journal of Electric Power)

年 卷 期：2024年第39卷第3期

页      面：185-196页

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52176101) 

主　　题：循环流化床 超级芦竹(SAD) 灰沉积 碱金属 耦合燃烧 

摘      要：超级芦竹是一种新型能源植物,具有固碳能力强、发热量高的特点。为研究超级芦竹燃用过程的灰沉积问题,在小型(0.2 t/d)循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)上进行了超级芦竹的纯燃以及其与煤共燃的实验,利用空冷取样探针,结合扫描电子显微镜耦合能谱仪(SEM‒EDS)、X射线衍射仪(XRD)及FactSage 8.2热力学计算软件,研究了燃烧过程的积灰特性。研究结果显示,超级芦竹在CFB纯燃时,取样探针上形成致密烧结灰层。灰层富含碱金属钾(K)且主要以KCl、K_(2)SO_(4)等低熔点矿物存在。同时,氯元素(Cl)的存在也导致取样探针发生严重腐蚀。当超级芦竹与煤耦合燃烧时,沉积灰中的K、Cl、硫(S)含量及对应的低熔点硫酸盐/硅酸盐含量逐渐降低,受热面积灰倾向明显减弱。同时飞灰中高熔点钾/钙/钠硅铝酸盐含量相应地增加,飞灰灰熔融特征温度得以提升,研究结果为CFB清洁高效利用超级芦竹提供了可行性借鉴。