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摘要
燃煤机组变负荷调峰运行是提高可再生能源消纳能力的重要举措，但会对燃烧过程及系统产生重要影响。飞灰特性与锅炉结渣、除尘设备性能、颗粒物排放等密切相关，但以往研究甚少涉及，本文研究了燃煤锅炉负荷变化对飞灰特性的影响规律，可应用于指导炉膛沾污结渣和颗粒物排放等灰相关问题的防控。针对1000MW燃煤锅炉，在60%和90%运行负荷下分别采集飞灰样品，利用先进的CCSEM技术对飞灰化学和矿物成分、粒径分布以及形状特征进行深入的表征，采用数字成像煤灰熔点分析仪对飞灰熔点进行分析，揭示了锅炉运行负荷变化对飞灰特性和熔融行为的影响。研究结果表明锅炉在不同运行负荷条件下飞灰化学成分相似。无机矿物元素交互作用是影响飞灰粒径分布的关键因素，低负荷运行工况下煤中含Ca和Fe矿物与硅铝酸盐交互反应减弱，导致飞灰整体粒径分布向小粒径迁移，飞灰的D_(50)（小于该粒径的颗粒占50%）可由约40 μm减小至约30 μm。相比高负荷运行工况，低负荷运行工况下飞灰在炉膛中的熔融受抑制，熔融飞灰比例相比高负荷运行工况降低约10%，低负荷运行条件下燃烧温度的降低是导致飞灰熔融比例降低的主要原因。
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单位华中科技大学; 广东粤电靖海发电有限公司; 煤燃烧国家重点实验室
