模拟燃烧过程中有害微量元素的逸散行为

如题所述

为了更加形象地反映微量元素在燃煤过程中不同温度下的逸散迁移行为,进一步根据微量元素在不同燃烧产物中的浓度和原煤灰分,计算元素在不同温度下的逸散率。通过对比不同元素在不同温度下的逸散率,可以清晰地反映煤中微量元素在燃烧过程中的富集逸散特征。逸散率见表7-6,相应的分布柱状图见图7-7。

表7-6 在不同温度下微量元素的逸散率

可以看出:与元素在灰样中的相对富集系数正好相反,Cd,Hg,Br,Pb,Zn,Sb,Se,Ca几种元素在燃烧过程中逸散的量最大,在1300℃下其逸散率分别为0.951,0.941,0.961,0.761,0.791,0.764,0.554,0.673;而Co,Th,Rb,Hf,Cs,Ta,V,Ti,Al和稀土元素的逸散率都很低,在1300℃下分别为0.266,0.143,0.239,0.074,0.148,0.084,0.139,0.239,0.045,0.219。随燃烧温度的升高,除基本不挥发性元素和完全挥发性元素外,元素的逸散率都有增加的趋势。

图7-7 原煤在不同温度下燃烧微量元素的逸散率

孙景信等(1986)按照美国ASTMD3174—3标准灰化程序,研究了15种中国煤样和6种加拿大煤样在750℃灰化后煤中微量元素的分布特征和迁移规律。研究发现,Cl,Br,I,S,Se 75%以上均挥发;K,V,Cs 有10%~25%挥发;而 Al,As,Ce,Ba,Co,Cr,Dy,Eu,Fe,Hf,La,Lu,Mg,Mn,Na,Sb,Se,Sm,Sr,Ta,Tb,Th,Ti,U,W,Yb则90%以上留在煤灰中。

根据模拟燃烧实验结果,可以将以上有害微量元素的挥发性分为三类:

1)易挥发性元素Hg,Cd,Br,Zn;

2)不挥发性元素Th,Be,Hf,Cs,Ta,V,Ti,Al和稀土元素;

3)半挥发性元素除上述两类元素以外的其他元素。

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