粉煤灰的粒度
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发布时间：2022-04-23 14:39
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时间：2023-09-14 23:48
粉煤灰作为燃煤产物的副产品所具有的利用价值，很大程度上是因为粉煤灰为很细的颗粒，具有很大的比表面积，因此粉煤灰粒度 ( 细度) 是非常重要的性能指标。粉煤灰的颗粒粒径一般分布在0. 5 ～300 μm 的范围内，其中玻璃微珠的范围为0. 5 ～100 μm，但大部分在 45 μm 以下，平均粒径为10 ～30 μm。粉煤灰中漂珠粒径往往大于45 μm，海绵状颗粒 ( 包括炭粒) 粒径范围在 10 ～300 μm，但大部分在 45 μm 以上 ( 钱觉时，2002) 。
利用济南润之科技有限公司生产的 RISE-2008 型激光粒度分析仪，对采自准格尔电厂搅拌池的原样粉煤灰和除碳粉煤灰 ( 800℃ ×2 h) 进行了激光粒度分析，所得粉煤灰的粒度分布特征分别见图 3. 2 和图 3. 3。从图中可以看出，原样粉煤灰和除碳粉煤灰的粒度分布均呈近似正态的单峰分布，峰值位于 20 ～25 μm，粒径范围基本处在 2 ～100 μm 之间，大部分粉煤灰的粒径在 30 μm 以下，占整个粉煤灰含量的 85% 以上，并且原样粉煤灰和除碳粉煤灰的颗粒粒径及分布并无明显差异，说明粉煤灰中的炭粒对粉煤灰的颗粒粒径分布影响不大。
图 3. 2 原样粉煤灰的粒度分布
图 3. 3 除碳粉煤灰的粒度分布
根据 McCarthy 等 ( 1990) 对 178 种粉煤灰进行统计分析，粒度与粉煤灰的氧化钙含量关系比较大，高钙粉煤灰通常比较细，这是因为钙、钠、钾、镁和铁作为网架的改性剂降低了铝硅酸盐的聚合度，而低聚合度的铝硅酸盐有较低的黏性，因此在粉煤灰的形成过程中更容易形成小的液滴，而这些小的液滴形成的粉煤灰颗粒将更为细小。他们还发现，大部分较粗的粉煤灰石英含量比较高。准格尔电厂的粉煤灰属于低钙粉煤灰，且钙、钠、钾、镁、铁的含量也不高，但粉煤灰的颗粒粒径较小，这不仅与燃煤的煤粉较细使之在锅炉内快速燃烧有关，也与煤中石英含量很低有关。
准格尔电厂粉煤灰粒度呈单峰分布，这一情况与南斯拉夫 Nikola Tesla 电厂褐煤粉煤灰粒度分布相似，也呈单峰分布，Nikola Tesla 电厂粉煤灰粒度分布属非正态分布，颗粒明显较粗，平均粒径为 82 μm，峰值位于 100 μm 左右 ( Ilic 等，2003) 。但这种单峰分布与 Benson ( 1993) 的研究结果截然不同，Benson 的研究结果表明，煤粉燃烧过程中，形成的飞灰颗粒，粒度呈双峰分布，细粒部分峰值在 0. 1 μm，是由无机组分凝结形成的，粗粒部分峰值为 12 ～15 μm，由灰粒熔融-聚结形成。孙俊民 ( 1999) 在研究云南小龙潭电厂 ( 高钙灰) 、天津化工厂自备电厂 ( 高钙灰) 、平顶山姚孟电厂 ( 低钙灰) 和焦作电厂 ( 低钙灰) 粉煤灰等时也指出，各电厂飞灰粒度均呈双峰分布，第一个峰值在 2 μm，第二个峰值在 10 μm 左右，但明显向右偏移，并指出这是因静电除尘器对于小于 5 μm 的颗粒，尤其是亚微米级颗粒难以捕获的缘故。准格尔电厂采用湿法除尘，与静电除尘器显然无关，颗粒粒度的单峰分布可能与锅炉燃烧情况和煤中矿物种类有关。
