煤中氯的赋存与释放特性研究进展
2019-10-21王泽安
煤炭学报 2019年9期
关键词:烟气
宁 坚,靳 虎,王泽安,刘 豪
(华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室,湖北 武汉 430074)
煤中含有的氯主要来源于成煤时期海水里含有的盐分、成煤植物本身的氯、泥质沉积物和地表水渗滤的氯。高氯煤在热化学利用过程中往往会造成换热设备的安全问题,一般认为,当煤中氯含量超过0.25%时,在燃烧过程中就会腐蚀设备,并产生沾污腐蚀和结皮堵塞的现象,随着氯含量的增加,金属的腐蚀速度将会加快,从而大大降低设备的使用寿命[1-2]。同时,高氯煤的直接燃烧或与其它有机含碳燃料共燃烧、共热解过程中会产生大量的HCl和多种剧毒有机氯化物(如多氯二苯并二噁英(PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)等)[3],对环境造成很大的污染且危害人体健康,据报道,欧洲排放的HCl有75%来自于煤的燃烧,是环境中HCl污染的最大人为来源[4]。
关于煤中氯赋存形态的研究可以追溯到20世纪50年代[5],随着高氯煤利用过程中安全事故的出现及环保要求的不断提高,2000年以后,越来越多的学者开始关注煤中氯的释放特性,并试图寻找有效的控制技术[6-7]。已有高氯煤的研究主要集中在英国、美国伊利诺伊州和澳大利亚等少数几个典型煤种[8],而关于国内高氯煤的研究很少,但近几年发现的新疆高碱煤中碱金属和氯含量普遍高于我国其它地区动力用煤,在燃烧过程中出现严重的锅炉结渣和尾部受热面沾污腐蚀现象,大大限制了其应用[9]。碱金属和氯引起的沾污腐蚀问题与其赋存方式、释放特性密不可分,目前人们对新疆高碱煤中易结渣矿物元素(如Na,Ca,Fe等)的赋存释放及沾污结渣机理的研究非常广泛,但关于新疆高碱煤中氯的赋存和行为特性尚未引起重视[10]。……
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