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非常值得注意的是,在惰性气氛下,在650℃附近有一个一氧化碳的释放高峰,见图2-5。这个结果说明,650℃附近的二氧化碳的释放高峰不完全是碳酸盐分解所致,飞灰样品中的碳组分的类似脱挥发份的反应也有部分或者完全的贡献。这部分氧来自十燃烧灰颗粒形成过程中物理晶格的缺陷,导致氧化物是非化学计量化合物,颗粒中含有多余的O-,这些缺陷O一在较低温度下是稳定的,但在一定温度下,会发生解析,与灰样中的C发生反应。由十缺陷O一的浓度相对十C }fU言是比较少的,因此形成CO。但是,缺陷O一的总量是有限的,因此经过一段反应之后消耗殆尽,CO产率下降乃至没有。 图2-5的结果表明,利用类似脱挥发份的方法替代DL/L 567.6-95标准中方法B规定的化学方法来消除碳酸盐分解对试验结果的影响的建议是有局限性的。
实验发现,在800℃附近,有二氧化硫的释放高峰存在,见图2-6。从图2-6中可以看出这一高峰可能是业硫酸盐分解释放二氧化硫所致,也可能是硫酸盐分解释放所致。
CaSO}在11000C以上大规模热分解生成CaO, SO2, OZ,后两者可被视为是SO:热分解产物。一般认为硫酸盐热分解的规律是,低十7700C(S03明显分解温度)分解,气态产物以SO:为主;在明显高十770℃分解,气态产物为SO:和O2:
实验中,由十不停地通入不含SO:或SO:的气体,将反应产生的气体携带走,使反应无法达到平衡,长时间在8150C温度下的保温过程,也可以使硫酸盐}I I业硫酸盐完全分解。Ifu在较低温度下,例如725℃时,见图2-7,则没有测到SO:的释放。由十业硫酸钙的分解温度是6500C, 725℃的温度应该可以使业硫酸钙分解。所以8150C终温的二氧化硫的释放可以认为是硫酸钙的分解所致。
根据电力行业标准DL/L567. 6-95规定的方法A所规定的方法测得飞灰样品的烧失率为23.4%, IfU方法B所规定的方法17.1%。从图2-6的CO析出绝对量来石‘,CO不足图2-3所示的CO:主峰的1%,因此这个过程中CO的析出可以忽略。若根据FTIR的分析结果,目‘忽略中间生成的CO的影响,可以定义在通入氧气后的失重率为飞灰的实际含碳量,则该飞灰样品的含碳量为15.5%,
2. 4. 3 TGA和FTIR联合试验结论
对比中华人民共和国电力行业标准DL/L 567.6-95飞灰和炉渣可燃物测定方法A和方法B以及本文所作TGA-FTIR试验结果可以得到如下结论:
我国电力行业标准DL/L 567.6-95飞灰和炉渣可燃物测定方法A测量循环流化床锅炉的飞灰可燃物含量时,会具有很大的误差,该误差包括飞灰颗粒之间,颗粒内部吸附的水分,硫酸盐分解,碳酸盐分解,矿物组分结晶水,化合水的分解释放。该方法即使作为口常锅炉运行状况的监测仍然具有很大的不可靠性。
电力行业标准DL/L 567.6-95方法B测量循环流化床锅炉的飞灰可燃物含量时,也具有一定的误差,该误差包括硫酸盐分解和矿物组分结晶水,化合水的分解释放。对十采用石灰石脱硫的循环流化床锅炉由十飞灰中没有反应的Ca0含量高,更容易吸附烟气中的水分,同时硫酸盐含量高,在吸附烟气中水分造成系统误差的同时,其自身的分解也会造成误差。所以用中华人民共和国电力行业标准DL/L 567.6-95飞灰和炉渣可燃物测定方法B考核循环流化床锅炉机组性能和效率的时候,更应该考虑这些因素的影响。
利用TGA-FTIR连用的方法测量循环流化床锅炉飞灰可燃物含量时,由十在开始加热的阶段的碳的类似挥发份脱出的分解反应,会使测量结果偏小。对十本文涉及的循环流化床锅炉来说,由十没有加入石灰石脱硫,其飞灰用中华人民共和国电力行业标准DL/L 567.6-95飞灰和炉渣可燃物测定方法B来测量飞灰碳成分,结果在本文范围内是可以接受的。2. 5本章小结
多数循环流化床锅炉的飞灰中,矿物质与飞灰碳是相对分离分布的(本文强调是相对分离分布,并不排除飞灰矿物质颗粒内含有少量飞灰碳;或者飞灰碳颗粒内含有少量矿物质),因此循环流化床锅炉飞灰高压静电脱碳是可行的。对十没有采用石灰石脱硫的循环流化床锅炉,其飞灰可燃物的测定采用中华人民共和国电力行业标准DLL, s6}.6-9s飞灰和炉渣可燃物测定方法B来测量,其结果在本文范围内是可以接受的;利用中华人民共和国电力行业标准DL几s6}.6-9s飞灰和炉渣可燃物测定方法a来测量,其结果误差较大,本文没有采用。
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