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根據(jù)金屬氧化物或鹽的催化助燃原理,結(jié)合高爐噴煤的實(shí)際特點(diǎn),選擇合適的助燃劑配方及技術(shù)參數(shù),所制得的高爐噴煤助燃劑可以加快氧化反應(yīng)的進(jìn)程,提高燃燒效率,降低飛灰含碳量,替代部分焦炭,合理利用煤炭資源,進(jìn)一步提高噴煤燃燒效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

燃煤助燃劑助燃機(jī)理關(guān)于燃煤助燃劑的作用機(jī)理主要有兩個(gè):一個(gè)是氧傳遞理論;另外一個(gè)是電子轉(zhuǎn)移理論。氧傳遞理論認(rèn)為:加熱條件下助燃劑中的金屬類添加劑首先被還原成金屬,然后金屬吸附氧氣,使金屬氧化為氧化物,緊接著碳直接還原金屬氧化物,助燃劑,這樣金屬一直處于氧化還原循環(huán)中,在金屬和氧化物兩種狀態(tài)中來回轉(zhuǎn)換,氧原子不斷從金屬向碳原子傳遞,加快氧氣擴(kuò)散的速度,晉中助燃劑,使燃燒更易進(jìn)行。電子轉(zhuǎn)移理論認(rèn)為:助燃劑中的金屬離子能夠被活化,從而使自身的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,成為電子給予體,節(jié)能助燃劑,金屬離子形成空穴,而碳表面的電子結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化,這種電荷的遷移將加快某些反應(yīng),從而提高整個(gè)反應(yīng)的速度,使碳燃燒更完全。

隨著助燃劑添加量的增大,著火溫度降低,水泥助燃劑,有利于煤粉的著火和燃燒;燃燼時(shí)間也縮短,煤粉充分燃燒,飛灰中的未燃碳含量會(huì)降低。煤是由稠核芳烴單元組成的,各單元間通過脂肪族基團(tuán)或其它官能團(tuán)相互交聯(lián)。隨著煤化程度的提高,煤的結(jié)構(gòu)將越來越接近純碳或石墨結(jié)構(gòu)。當(dāng)金屬離子嵌入碳晶格內(nèi)部,使碳表面的電子構(gòu)型發(fā)生變化,碳的晶格結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生畸變,結(jié)構(gòu)單元間的橋鍵結(jié)合力削弱。特別是在受熱后,更多的橋鍵受到破壞,揮發(fā)份提前釋放,揮發(fā)分析出溫度變低。
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