生物质与煤共气化灰熔融和结渣特性

• 作者: 王立群 张羽钧 马亮
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 还原气氛 生物质 灰熔融特性 结渣特性 矿物转变 三元相图 低温共熔
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 能源工程• 交通运输工程|Energy Engineering, Traffic and Transportation Engineering
• 页码范围: 1307-1315
• 页数: 9页
• 分类号: TK6|TQ544
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.04.027

摘要

为解决生物质气化引起的焦油、团聚和结渣问题,以木屑和水稻秸秆为原料,添加贫煤并以生物质与煤质量比为4物料比共气化.将木屑灰、水稻秸秆灰及对应的混合灰作为研究对象,采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)和三元相图等方法研究还原气氛下生物质灰和混合灰熔融特性的变化,利用扫描电镜(SEM)研究结渣特性.研究结果表明:在灰熔融特性上,混合灰优于生物质灰,因为添加贫煤降低混合灰中碱性氧化物含量,同时高温下混合灰产生较高熔点的矿物,包括斜铁辉石(FeSiO3)和硅灰石(CaSiO3)等钙铁矿物,而高温下生物质灰中矿物含量少且熔点低.在三元相图中,混合灰均处于方石英相区,且趋近贫煤灰所在的刚玉相区,灰熔融温度呈升高的趋势.Al2O3的增加能提高灰熔融温度,因为Al2O3的熔点高,且促进生成高熔点矿物,同时熔融温度还受到低温共熔的影响.混合灰的结渣特性也优于生物质灰的结渣特性,两者发生同等熔融时,混合灰所处温度明显比生物质灰的温度高.