1、以一種典型福建無煙煤一龍巖煤為對象，從理論和試驗兩方面較為系統(tǒng)地研究了與影響福建無煙煤在CFB鍋爐中潔凈燃燒問題特別是燃盡問題有關(guān)的若干因素。 全文的研究主要包括有五部分內(nèi)容(1)研究背景及相關(guān)研究綜述；(2)福建無煙煤及其燃燒性質(zhì)測量；(3)鍋爐飛灰及其含碳性質(zhì)分析；(4)鍋爐運行特性的影響研究；和(5)理論分析與計算模擬。 首先介紹了研究背景。分析CFB鍋爐燃燒無煙煤的特點，指出燃燒無煙煤CFB鍋爐存在的問題與原因，綜述了

2、影響無煙煤在CFB鍋爐中“燃盡”的煤質(zhì)及其燃燒特性和鍋爐運行特性等方面的研究情況，特別是關(guān)于無煙煤流化床燃燒中的破碎研究。 關(guān)于福建無煙煤及其燃燒性質(zhì)的研究方面。首先用浮選法對龍巖煤入爐煤進行分選，得到密度不同、能代表不同宏觀煤巖的顆粒。利用工業(yè)分析、元素分析、煤巖分析、電子顯微鏡掃描分析、壓汞儀測試、熱天平分析、和小型流化床燃燒試驗等手段研究了不同巖相顆粒的顯微組分分布、顆粒表面形貌及內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)、熱天平著火溫度及燃盡溫度、反

3、應(yīng)性等顆粒性質(zhì)及燃燒性質(zhì)；并分別在熱天平和自制小型流化床上研究了不同巖相龍巖煤顆粒的熱破碎特性。分析了造成福建無煙煤燃燒中發(fā)生強烈熱破碎的原因，歸納了不同巖相顆粒熱破碎的特點，研究了影響福建無煙煤熱破碎的因素，總結(jié)了熱破碎隨燃燒時間演化的規(guī)律。其次是研究福建無煙煤的反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)。利用熱天平實驗測試數(shù)據(jù)，分別采用Freeman-Carroll微分法、改良Coats-Redfem積分法和Flynn-Wall-Ozawa法等熱分析手段求解4

4、種無煙煤的燃燒動力學(xué)參數(shù)。研究不同熱天平試驗工況、不同處理方法和不同擬合區(qū)間等對求解結(jié)果的影響，分析用不同熱分析方法求解反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)的可靠性并計算得到了幾種典型福建無煙煤的燃燒反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)；再次是研究流化床燃燒中無煙煤焦的反應(yīng)性隨燃盡度的變化。提出了一個可用于比較煤焦反應(yīng)性的通用判據(jù)—最大比失重速率，通過非等溫?zé)崽炱綄嶒?，采用最大比失重速率對不同煤種、同一煤種的不同宏觀煤巖和同一種煤巖不同燃燒時間煤焦等的反應(yīng)性進行了判斷，并與用其它

5、判據(jù)的比較結(jié)果作了對比；重點研究了流化床燃燒中不同燃盡度亮煤煤焦的反應(yīng)性隨時間變化情況。 對鍋爐的飛灰及其含碳性質(zhì)的分析則以當(dāng)前燃燒福建無煙煤的三臺工業(yè)CFB鍋爐的飛灰為對象，通過篩分、稱重、灼燒等手段分析了飛灰的粒徑和含碳量分布；利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)觀察、電子探針能譜分析(EDx)、熱天平測試、和小型流化床燃燒試驗等手段研究了飛灰顆粒的表面形態(tài)及顆粒性質(zhì)、比較了飛灰碳與相應(yīng)入爐煤的反應(yīng)性，討論了飛灰碳的來源。

6、 針對于鍋爐運行特性參數(shù)對福建無煙煤潔凈燃燒的影響，則主要研究了入爐煤顆粒徑分布、飛灰回燃、過量空氣系數(shù)和二次風(fēng)率調(diào)整、添加石灰石脫硫等幾種情況：一是在一臺20 t／h的第一代循環(huán)流化床鍋爐上測試了三種不同平均粒度分布入爐煤的燃燒情況，研究入爐煤粒度分布對福建無煙煤燃盡的影響。得到入爐煤平均顆粒徑變化對CFB鍋爐爐膛稀相區(qū)的燃燒情況、對爐膛內(nèi)溫度分布和煤燃盡效果等的影響規(guī)律； 二是研究了飛灰回燃對鍋爐運行特別是飛灰含碳量及燃燒效率

7、的影響。理論分析了飛灰回燃對CFB鍋爐燃燒效率的影響，并在一臺75t／h采用兩級飛灰分離裝置的第三代工業(yè)循環(huán)流化床上測試了飛灰回燃對鍋爐返料器運行溫度、飛灰的粒度分布及其含碳量、和鍋爐燃燒效率及其它運行參數(shù)的影響。得到飛灰回燃量與飛灰含碳量和鍋爐燃燒效率的關(guān)系；三是研究調(diào)整鍋爐運行參數(shù)對潔凈燃燒的影響。在一臺75t／h的采用中溫旋風(fēng)飛灰分離裝置的第三代工業(yè)循環(huán)流化床鍋爐上測試了調(diào)整過量空氣系數(shù)和二次風(fēng)率等參數(shù)對燃用福建無煙煤的CFB鍋爐

8、運行中NOx、SO<,2>、CO等污染物排放及鍋爐飛灰含碳量的影響，得到了鍋爐運行參數(shù)對無煙煤燃燒中污染物排放及飛灰含碳量的影響規(guī)律；最后是研究燃燒福建無煙煤的CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫問題。在一臺35t／h第三代工業(yè)循環(huán)流化床鍋爐上進行了爐內(nèi)添加石灰石混燒的脫硫試驗，測試鈣硫比和石灰石顆粒徑等參數(shù)變化對脫硫及鍋爐運行的影響。 最后，在理論分析與計算模擬方面，主要分析了粒徑對無煙煤顆粒在CFB鍋爐中燃盡的影響，討論不同宏觀煤巖福建無煙煤