电厂燃煤飞灰粒度特征研究

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1、第卷第期煤炭学报年月文章编号：（）电厂燃煤飞灰粒度特征研究薛兴华，王运泉，肖晨生，周水良（长江大学园艺园林学院，湖北荆州；广州大学地理科学学院，广东广州；广州恒运企业集团股份有限公司，广东广州）摘要：利用激光粒度仪对电厂燃煤飞灰粒度特征以及煤质因素对飞灰粒度分布的影响进行了研究结果表明，煤粒燃烧破裂使!的飞灰减少，而!的飞灰增加，残焦燃烧破裂程度不同使得飞灰粒度分布的变化加大；煤岩相特征较工业分析指标对飞灰粒度分布特征影响大，特别是镜质组和反射率，但高位发热量对残焦破裂过程的影响也不容忽视飞灰粒度特性综合指

2、数表明，煤质主要影响到粗粒度飞灰的形成及飞灰的体积平均粒度，而对细粒度飞灰的形成影响很小关键词：飞灰；粒度；破裂特性；指数中图分类号：文献标识码：，，，（，，，；，，，；（），，）：（），（）!!，，，，：；；；［］煤电生产排放大量飞灰，燃煤飞灰在资源、环境上的重要意义引起了人们的广泛关注粒度是飞灰性状的重要参数，而且是飞灰资源化利用的重要粉体特性之一飞灰粒度与煤粒燃烧破裂过程直接相联系，关于飞灰粒度分布特征的研究不仅对明确飞灰形成过程，而且对飞灰分类、资源化利用都有重要意义本文拟分析飞灰粒度分布特征，煤岩

3、特征、炉前煤粉粒度对飞灰粒度的影响，并建立基于煤质特征的飞灰粒度分布特性指数，进而探讨残焦燃烧反应性与其破裂特性的关系样品采集与实验方法样品采集自广州某电厂，飞灰样在原煤样、炉前煤粉样采集后采集，连续在固定时间各采收稿日期：作者简介：薛兴华（），男，苗族，湖北宣恩人，助教：煤炭学报年第卷个样，共个样品，各样品质量约原煤样的工业分析、部分原煤样的元素分析结果见文献［］粒度分析采用英国马尔文仪器有限公司的（简称）采用湿法测量，分散剂为水，其折射率设定为飞灰颗粒折射率和吸收率分别设定为和煤粉颗粒的折射率设定为，吸

4、收率为原煤显微组分组成测定按照，，以数点法统计［］［］各种显微组分和矿物的体积百分数；依照测定原煤样镜质组随机反射率结果与分析飞灰粒度分布特征由图，可以看出，不同细度飞灰所占比例随细度的减小而增加，其变化即标准差也大体上随细度的减小而变大与煤粉粒度分布相比，煤粒燃烧破裂使!的飞灰减少，而!的飞灰增加；在不同细度颗粒物所含比例的变化上，除!的粗颗粒外，飞灰的标准差都要大于煤粉的标准差，尤其是较细飞灰（!）的变化要比煤粉的变化大得多，说明燃烧过程、残焦破裂程度不同使得飞灰粒度分布的变化加大图飞灰粒度分布图不同粒

5、度范围飞灰、煤粉体积百分比含量的平均值与标准差的对比飞灰未燃炭含量主要反映了煤粒燃烧特性，而飞灰粒度分布除与煤粒燃烧特性有关外，还受到残焦的破裂过程影响为考察飞灰粒度分布与煤粒燃烧特性的关系以及煤粒燃烧过程中颗粒的破裂特性，分别对炉前煤粉与飞灰粒度参数进行主成分分析，得到反映二者粒度分布特征的综合参数（表）!，!表示飞灰粒度分布主成分分析所得到的个因子；!，!表示煤粉粒度分布主成分分析所得到的个因子!主要反映了飞灰中较细颗粒（!）所占比例以及飞灰表面积平均粒度，!则主要反映了飞灰中较粗颗粒（!）所占比例以及

6、飞灰体积平均粒度用!，!分别表示飞灰、煤粉粒度分布的综合参数，即表煤粉、飞灰粒度分布主成分因子!!!!粒度参数相关系数系数相关系数系数相关系数系数相关系数系数!!!!!"［，］"［，］累计贡献率特征值注：采用次最大正交旋转，指定旋转收敛最大迭代次数为；"［，］，"［，］分别表示表面积平均粒度及体积平均粒度第期薛兴华等：电厂燃煤飞灰粒度特征研究，［］根据（）所提出的模型，在此表个综合参数与飞灰未燃炭含量的相关性间接地用炉前煤粉与飞灰粒度分布特征的变化来表征煤粒燃烧过程中的破裂特性，定义个反映颗粒粒度变化的综合

7、参数：，综合参数相关系数显著水平综合参数相关系数显著水平，，，由表可知，与飞灰未燃炭含量相关＊＊性较大，且能通过统计检验，说明飞灰未燃炭含＊量越大，燃烧越不充分，颗粒经过的塑性变形越＊＊小，破裂程度较小，粗粒度飞灰越多，飞灰颗粒＊表示在水平上的显著水平；＊＊表示在水平上的显著水体积平均粒度越大；而与飞灰未燃炭含量相关平；下同性较小，且不能通过统计检验反映残焦破裂特性的参数中，飞灰未燃炭含量与，相关性较大，且能通过统计检验，而与另个参数的相关性则很小，特别是和，说明煤粒的燃烧特性几乎不能解释，所反映的残焦破裂

8、特性可见，煤粒的燃烧过程与破裂过程紧密相关，但二者并不完全一致，燃烧反应性对粗粒径飞灰的形成以及飞灰的体积平均粒度影响较大，而对较细粒径飞灰的形成影响较小，即残焦的破裂特性在燃烧不充分时燃烧反应性是限制性因子，而在充分燃烧时更多地受其它因素的影响其原因可能是残焦的破裂特性不仅与煤粒燃烧特性有关，而且还可能受其它因素影响，如煤矿物的组成、性质及其分布状况煤质特征对飞灰粒度分布的影响由表可知，入炉煤岩相特征对飞灰粒度