生物質受季節(jié)影響大、且揮發(fā)分和堿金屬含量高,限制了生物質氣化的規(guī)模。生物質與煤共氣化彌補了生物質氣化的不足,不僅可以降低污染物的排放,還可以降低煤灰的熔融溫度,實現(xiàn)氣化爐的順利排渣。灰渣對耐火材料的侵蝕一直是影響氣流床氣化爐穩(wěn)定運行和順利排渣的關鍵問題,灰的熔融特性對氣化爐設計、操作溫度選取和排渣也具有重要意義。本文通過灰熔融實驗、高溫侵蝕實驗、FactSage熱力學模擬和分子動力學模擬對煤和生物質混合灰的灰熔融特性、礦物組成、灰渣對耐火材料的侵蝕機理及高溫下灰渣的結構進行了系統(tǒng)的研究,具體內容包括:1.利用智能灰熔點測試儀檢測弱還原性氣氛下生物質（玉米秸稈（CS）和麥秸稈（WS））與神華煙煤（SH）混合灰的熔融溫度,表明一定含量的CS和WS對神華煙煤均有一定的助熔作用,其中WS的助熔效果最明顯。利用X射線熒光光譜儀（XRF）檢測各灰樣的化學成分,計算了灰的堿酸比,發(fā)現(xiàn)混合灰的流動溫度（FT）和堿酸比的關聯(lián)性較差。通過X射線衍射儀（XRD）以及FactSage熱力學模擬軟件計算分析了灰熔融過程中的礦物轉化,發(fā)現(xiàn)CS摻混量達到30 wt%時,灰中的K2O與SiO2、Al2O3反應產生大量... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

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圖１．１?２０１８年中國一次能源消費結構??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｃｈｉｎａ＇ｓ?ｐｒｉｍａｒｙ?ｅｎｅｒｇｙ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｉｎ?２０１８??

度發(fā)展，原料種類向多煤種發(fā)??展，排渣方式由廚態(tài)排渣逐步轉向液態(tài)排渣［１１］。氣流床氣化爐具肩，Ｉ化溫度、氣??化壓力高，碳轉化率高，生產能力強等優(yōu)勢［１２，１３］，符含工業(yè)發(fā)展趨勢，已經成為??煤氣化的主流技術。??Ｓｙｎｇａｓ?Ｓｙｎｇａｓ?Ｓｙｎｇａｓ??ｉｃ〇ａｉ?ｒｉＶ°ａｌ?ｎ??ＤＯＯＣ?〇０＾〇°°??ｍ?＿?｛??ｔ?ｗｃ〇ａ＇??＊?ｉ?〇２?了??Ａｓｈ?Ａｓｈ?Ｓｌａｇ??（ａ）固定床氣化爐?（ｂ）流化床氣化爐?（ｃ）氣流床氣化爐??圖１．３氣化爐的類型??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｅ?ｔｙｐｅ?ｏｆ?ｇａｓｉｆｉｅｒ??１．１．３氣流床氣化爐的排渣問題??氣流床氣化爐采用的都是液態(tài)排渣技術，操作溫度范圍約為１３００°Ｃ至??１６００°Ｃ［１４］。采用液態(tài)排渣的氣化爐，要求操作溫度應高于灰的流動溫度，以避免??排渣過程灰渣在爐內耐火材料上的堆積，影響耐火材料的使用壽命。因此，灰的??流動溫度（ＦＴ）直接關系到氣化爐能否順利排淹。液態(tài)排渣過程的示意圖如圖１．４??所示，熔融灰渣流過爐壁并與爐壁上的耐火材料接觸，熔渣會對耐火材料進行侵??３??

煤和生物質灰烙融特性及對耐火材料侵蝕機理研究??蝕，引起耐火材料結構的損壞，影響爐子的長期運行》熔渣對耐火材料的侵蝕方??式主要有兩種，一種是熔渣向耐火材料氣孔的浸透，另：一種是耐火材料向熔渣中??的溶解蝕損［１３＿１７］。熔渣與耐火材料發(fā)生之間的相互作用，改變了耐火材料結構和??特性，容易引起耐火材料剝落，降低耐火材料的使用壽命。??ＸＩ??１．爐壁：２．爐渣??圖１．４液態(tài)排渣示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌｉｑｕｉｄ?ｓｌａｇ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅ??為了提高氣化爐的經濟性，對液態(tài)排渣爐的研宄也是當前的熱點問題，一般??從兩個方向研究�！N方式是采用“以渣抗渣”的水冷壁技術，在水冷壁內形成??一層灰渣層以阻止熔融灰渣對壁面的進一步侵蝕（例如Ｓｈｅｌｌ氣化爐）［１８］。另一??種方式就是在耐火材料Ｊｌ餐求突破，很多研究趨向于通過研宄爐渣與耐火材料的??反應機理開發(fā)出具有優(yōu)異耐腐蝕性的耐火材料作為爐襯材料。在上．個世紀，Ｂ經??有學者通過分析爐渣與耐火材料之間的相互作用評估了煤氣化爐中使用的耐火??材料的特性［１９＿２２］。最終，高鉻氧化物耐火材料由于具有出色的抗爐渣侵蝕性能被??廣泛用于氣化爐［２３＿２５］。目前耐火材料的失效機理被認為是熔渣對耐火材料的化學??溶蝕、化學剝落導致材料突然損壞以及熔渣對耐火材料的滲透造成的結構剝落［１７］。??在耐火材料與灰渣相互作用的過程中，煤灰的熔融溫度、灰成分組成以及灰的酸??堿度等是影響侵蝕程度的關鍵因素［１６］。此外，有研宄表明灰渣對耐火材料的侵蝕??程度還與耐火材料的組成和致密性有關［２６］。因此，深入研宄氣化爐灰渣特性、耐??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]CaO-Al2O3-SiO2-TiO2微晶玻璃體系微觀結構的分子動力學模擬[D]. 王健健.山東建筑大學 2017
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本文編號：3217180