纯燃气流床煤气化细渣的LFFF-CFB燃烧技术

李雨; 周托; 王瑀; 赵翠晶; 杨海瑞; 王银峰; 张缦

doi:10.13357/j.dlxb.2025.018

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纯燃气流床煤气化细渣的LFFF-CFB燃烧技术

“双碳”目标背景下燃料灵活性技术与实践 | 更新时间：2025-10-31

- 纯燃气流床煤气化细渣的LFFF-CFB燃烧技术
- 暂无标题
- 电力学报 2025年40卷第3期页码：161-170
- 作者机构：
  
  1. 南京工业大学
  2. 清华大学能源与动力工程系
  3. 哈尔滨锅炉厂有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  新疆维吾尔自治区重点研发计划项目（2024B03031）
- DOI：10.13357/j.dlxb.2025.018
  中图分类号： TK229.66;X784
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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李雨, 周托, 王瑀, 等. 纯燃气流床煤气化细渣的LFFF-CFB燃烧技术[J]. 电力学报, 2025,40(3):161-170.
李雨, 周托, 王瑀, 等. 纯燃气流床煤气化细渣的LFFF-CFB燃烧技术[J]. 电力学报, 2025,40(3):161-170. DOI： 10.13357/j.dlxb.2025.018.

DOI：

摘要

气流床气化过程产生的煤气化细渣（gasification fine slag

GFS）含碳量较高，已有的资源化利用均包含脱碳处理过程，而循环流化床（circulating fluidized bed

CFB）燃烧技术具有良好的燃料适应性，但业内普遍认为在煤气化细渣（以下简称气化细渣）形成的过程中，残碳被包裹在熔融玻璃体内，因而在CFB燃烧温度（约900℃）下，很难燃尽。为了探寻CFB锅炉高效燃尽气流床气化细渣的可行性，先后研究了细渣中碳与灰的赋存形态、碳反应活性及其在流化床条件下的燃烧特性。扫描电镜分析结果及细渣破碎前后烧失试验对比结果，揭示了多孔残碳颗粒同灰颗粒分离的微观形貌，且研磨前后细渣失重之差仅为2.86%，进而明确了气化细渣中的残碳主要存在于熔融无机物之外，即“灰炭分离”赋存形态；热重分析（thermogravimetric analysis

TGA）及马弗炉中的燃尽试验证明了在CFB中温燃烧条件下可以实现气化细渣的燃尽。由于气化细渣属于Geldart分类法中的A类粒子，采用传统CFB的常用流化风速无法为其提供足够的系统停留时间，故无法实现细粒度气化细渣在CFB炉中的高效燃烧。根据快速流态化图谱，提出了纯燃气化细渣的低气速细粒子快速流态化（low velocity fine particle fast fluidization

LFFF）-CFB燃烧技术，选择远低于常规流化风速、稍大于转变速度U

的流化速度，可显著提高气化细渣在系统内的停留时间；利用一维CFB燃烧模型，对气化细渣在低流化气速下的流动特性及CFB锅炉温度分布进行预测分析。最后，提出了纯燃气化细渣的LFFF燃烧技术，设计了年处理24万t气流床气化细渣的75 t/h CFB锅炉方案。

Abstract

关键词

Keywords

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