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漂珠的来源背景和意义

  燃煤电厂多将煤炭磨成煤粉,喷入发电锅炉的炉膛,让其悬浮燃烧。煤的可燃成分(炭和有机物)大部分燃烧,而粘土质不可燃成分(硅、铝、铁、镁等)在炉膛摄氏1300度的高温下开始熔融,形成石英玻璃和莫来石多孔共生体,其孔内充满气体。当炉温达到摄氏1400度时,熔融体颗粒表面张力会使表面能降到最低值,棱角摆脱表面能而收缩,熔融颗粒会飘浮滚动形成球体。这时,多孔体内的气体如CO、CO2、N2、H2等被包裹在球内。

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  当炉温继续升高时,玻璃球体内的气体膨胀,使球体增大,外壳变薄,形成中空球体。当中空球体离开炉膛,急速冷却后,就变成了坚硬外壳的玻璃微珠。这些玻璃微珠,因壁厚及轻重不同,可分为两类。

  其中一类是薄壁中空球体(壁厚为直径的十分之一),因可漂水上,就称为"漂珠".另一类是壁厚中空球体(壁厚为直径的三分之一)和实心球体,因较重而沉于水底,故称"沉珠",含铁量高的称为"磁珠".

  漂珠在粉煤灰中含量甚微,一般仅为0.2-0.5%,少数可达1%,沉珠量很大,约为粉煤灰的30-70%.漂珠的产量和质量,跟煤种、煤的细度、锅炉负荷、燃烧状况等因素有关。各电厂之间、一个电厂不同锅炉之间、一个锅炉不同时间,均有极大差别。一般发热量高、含硫量低的烟煤,漂珠量多:无烟煤漂珠少,褐煤漂珠极少甚至无漂珠。炉膛内温度低于摄氏1400度,很少形成漂珠:摄氏1400-1500度,形成漂珠多,摄氏1500度以上,形成的漂珠会爆裂成碎片。因此炉温过高或过低都会影响漂珠的形成。

  我国是以煤炭为主要一次能源的国家,煤炭产量列世界首位,大部分电力依靠燃煤产生,每年由于燃煤产生大量的粉煤灰,如不进行有效利用,既浪费资源,又污染环境。我国近几年每年的煤炭产量为22-24亿吨,按平均10-15%粉煤灰含量计,每年至少产生2-3亿多吨粉煤灰,其中大部分为飞灰,因此每年有大量的粉煤灰需要处理。我国目前粉煤灰的利用水平很低,如用于制水泥、路基材料和建筑用砖等,同时利用率也很低,不到总量的10%.同时如果粉煤灰中未燃碳含量大于6%,则不能用于生产水泥。


漂珠知识

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