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煤粉显微组分在燃烧过程中的变化 粉煤灰高值化利用环保节能
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煤粉显微组分在燃烧过程中的变化 粉煤灰高值化利用环保节能


工业废物消极堆存不仅占用大量土地,造成人力物力的浪费,而且许多工业废渣含有易溶于水的物质,通过淋溶污染土壤和水体。粉状的工业废物,随风飞扬,污染大气,有的还散发臭气和毒气。有的废物甚至淤塞河道,污染水系,影响生物生长,危害人体健康。


对我国两种典型动力用煤(大同烟煤、广西合山劣质煤)在燃烧过程的不同阶段中显微结构的变化及显微组分的分布情况的研究[18]表明,大部分无机矿物质和有机质在煤粉颗粒中混合是不均匀的。燃烧和热解过程中,剥离开的有机质或交叉夹杂在有机质中的无机矿物小块的内部均会产生气泡孔洞。

约45~100mm的活性有机组分颗粒,在热解和燃烧过程中,煤粉制备设备内部常形成多个大小不同的气泡孔洞,这是由于煤粉颗粒受到快速加热、挥发气体膨胀突破和泻出颗粒时形成的。孔洞形状是各式各样的。孔口直径通常只有几微米或接近1~2弘m,而孔洞里面的内径可达孔口直径的几倍或几十倍,生产煤粉设备孔洞并不是逐步分叉或孔径逐渐减小的树枝状。煤粉颗粒外表面大大小小的口是焦炭燃烧时反应气体向孔洞内表面扩散进出的通道。

在煤粉颗粒的热解和燃烧过程中先是形成多个小气泡,这些内部气泡孔洞的表面积迅速增加,燃烧后将逐渐消耗掉有机质,因而气泡孔洞的内表面积又将减少。在相同的燃烬率下,大同煤粉颗粒中的孔洞和形成的空心球比合山煤粉颗粒中多得多。惰性有机组分颗粒常为长条形,其中有不少宽度在1~2弘m的裂缝,是反应气体向内部扩散的主要通道。

有机质成碎屑状分散地和无机矿物粘结在一起。煤粉颗粒在燃烧过程中也会因为有机碎屑的稀疏不均和煤粉颗粒中的缝隙而形成气体的扩散通道,这种煤粉颗粒的燃烧与炉灶用的煤球燃烧不同(由外向中心逐层燃烧),其燃烧反应在颗粒内部是很不均匀的,是首先在内部大孔道表面附近发生反应并扩大孔道。


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