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第 33 卷 第 10 期 可再生能源 Vol.33 No.10 20 15 年 10 月 Renewable Energy Resources Oct. 2015 硅和硅铝化合物对生物质结渣影响的机理研究 杜文 智 1 ， 牛艳青 2 ， 谭厚 章 2 ， 朱轶铭 2 （1.中国电力工程顾问集团 华北电力设计院有限公司， 北京 100120 ； 2.西安交通大学 热流科学与工程教育部 重点实验室， 陕西 西安 710049 ） 摘 要： 生物质由于含有较多碱金属，燃烧会导致设备结渣。 文章研究了硅和硅铝化合物对生物质结渣影响的 机理，结果表明，硅和硅铝化合物会使生物质燃烧时可溶性 K 倾向于转变为不可溶性的硅酸盐和硅铝酸盐，而 该过程反应与纯生物质燃烧过程反应相同。 在流化床炉温（815 ℃ ）附近时，硅化合物容易使灰中生成低熔点的 K 的硅酸盐，低温熔融结渣可能性增大，选择其作为结渣抑制剂需要慎重。 在层燃炉炉温（1 000 ℃ ）附近时，硅铝 化合物既可减轻碱金属结渣又使灰不易结渣聚团，是层燃炉优良的结渣抑制剂。 关键词： 生物质； 结渣； 钾； 硅化合物； 硅铝化合物 中图分类号： TK6 ； S216 文献标志码： A 文章编号： 1671-5292 （20 15）10-1559-06 DOI:10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2015.10.021 引言 放[9] 。 生物质中 和 元素含量较多时，有助于 0 Si Al 生物质在流化床和层燃炉[1]~[4] 中燃烧时，因含 从气相中除去碱金属，从而减轻碱金属结渣[5] 。 对 有高浓度的碱金属（主要是 K 元素）会导致燃烧 于高K/Al 和低（K +Al ）/Si 的生物质，含Al 添加 2 2 设备出现结渣、聚团、沾污等问题。 这些问题不仅 剂可与生物质中K 的硅酸盐反应[10] ，从而提高生 会降低换热效率，更会破坏过热器，致使锅炉频繁 物质的熔融温度，降低低温硅酸盐结渣倾向。高岭 ， 停炉[2] [5]~[7] ，生物质燃烧发电技术的发展受到限制。 土含有大量的 ， 元素，将其加入生物质，对结 Si Al ， ] ， ] 生物质中碱金属主要存在于可溶于水的氯化 渣可以起到良好的抑制作用[9] [11 [12 。 物、硫酸盐和碳酸盐，不可溶于水的硅酸盐和硅铝 为了更细致地研究硅和硅铝酸盐对生物质结 酸盐[8] 中。 可溶性碱金属（如KCl 和K SO ）主要通 渣的影响，本文以SiO 和高岭土为代表，研究硅 2 4