氯元素含量對準東煤中鈉、鈣遷移特性影響實驗研究

寇學(xué)森，金晶，劉敦禹，鐘程鵬，王永貞

（1上海理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院，上海 200093；2上海理工大學(xué)協(xié)同創(chuàng)新研究院，上海 200093）

氯元素含量對準東煤中鈉、鈣遷移特性影響實驗研究

寇學(xué)森1，2，金晶1，2，劉敦禹1，2，鐘程鵬1，2，王永貞1，2

（1上海理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院，上海 200093；2上海理工大學(xué)協(xié)同創(chuàng)新研究院，上海 200093）

借助電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀、X射線衍射儀及管式爐實驗系統(tǒng)，通過鈉、鈣平衡實驗研究氯元素對準東煤中鈉、鈣遷移規(guī)律影響。結(jié)果表明：氯元素的含量對準東煤中的鈉元素遷移起促進作用，隨著聚氯乙烯（PVC）添加量從0增加到0.6%（質(zhì)量分數(shù)），鈉的逃逸率從76.6%升高至92.9%，這是由于更多的鈉元素與氯元素結(jié)合形成氯化鈉進入氣相中，且逃逸出來的鈉元素會與SO2、SO3等形成硫酸鹽并在管壁溫度450～650℃的管壁上沾污，形成沾污初始層；氯元素的含量對準東煤中鈣元素遷移規(guī)律的影響不大，因為鈣鹽穩(wěn)定不易揮發(fā)，僅有5%左右的鈣揮發(fā)進入氣相，且最多僅有0.7 %的鈣被尾部水洗裝置吸收，剩余的3%左右的鈣會沉積在管壁上，形成結(jié)渣層。為解決或減輕準東煤結(jié)渣問題提供數(shù)據(jù)支撐及理論指導(dǎo)。

煤；準東煤；氯；鈉；鈣；遷移特性

準東煤田處于新疆昌吉自治州奇臺縣、吉木薩爾縣境內(nèi)，資源預(yù)測總量高達3900億噸，占全國煤炭總儲存量的7%～8%[1]，其儲存量在全球范圍內(nèi)也是名列前茅的。但是，在準東煤燃用過程中極易引發(fā)嚴重的結(jié)渣、沾污問題[2-3]。

準東煤中堿金屬含量普遍較高[4]，以準東煤為燃料的鍋爐尾部受熱面的沾污，其主要原因是燃燒過程中堿金屬氯化物（如NaCl，KCl等）受熱升華，之后在低溫尾部受熱面處凝結(jié)以致形成黏結(jié)性很強的沾污初始層，進而捕捉其他灰顆粒而導(dǎo)致嚴重沾污。……