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面对日益严峻的环境问题,生物质作为一种环境友好的可再生能源,可利用量逐年递增,其中,燃烧发电是生物质的主要利用方式之一。与煤炭相比较,生物质中富含更多的碱金属,在燃烧过程中易造成炉内结渣、沉积、团聚和高温腐蚀等问题。国内外学者对碱金属的迁移规律进行了广泛而深入地研究。本文从热力学的角度,根据吉布斯自由能原理以及多元多相平衡等理论,结合热力学数据库FactSage7.0研究了随温度升高的过程中,过量空气系数、Cl含量、S含量、Si含量等因素对碱金属元素迁移规律的影响。计算表明,碱金属在燃烧过程中主要以NaCl和KCl, NaOH和KOH, Na2SO4和K2SO4等形式存在。升高温度,能够促进碱金属氯化物的析出,在700℃以上较为明显;能够促进碱金属氢氧化物的析出,在800℃以上较为明显;对碱金属硫酸盐的影响以800℃为界表现为先促进后抑制。提高过量空气系数可以抑制气态碱金属氯化物的生成,使平衡向生成碱金属硫酸盐的方向移动。增加原料中的C1可以使反应向促进碱金属氯化物和抑制碱金属氢氧化物的方向进行。增加原料中的S能够促进碱金属硫酸盐的生成,且在一定温度范围内抑制了碱金属氯化物的生成,但对氢氧化物几乎没有影响。C1元素和碱金属结合能力大于S元素。Na比K更多地存在于硅酸盐中,添加Si对含碱金属气化物的析出量有抑制作用,但程度有限。考虑碱金属氯化物的腐蚀性,本文也对NaCl、KC1和常见耐火材料组分的5种氧化物之间的反应进行了模拟计算和实验验证。热力学计算和XRD检测的结果均表明:在600℃-1200℃范围内,(1)NaCl和MgO二者没有明显新物质生成;(2)NaCl、MgO和CaO三者反应没有检测到新物质;(3)NaCl、MgO和Si02生成Mg2SiO4;(4)在NaCl和MgO外加Al2O3的情况下,在1000℃以上能够明显检测出MgAl2O4;(5)在含有NaCl、MgO和Cr203的情况下,生成了Cr2MgO4,800-1000℃时生成了Na2Cr04;(6)NaCl、MgO和Fe203反应样品中检测到了镁铁尖晶石的存在;(7)NaCl主要只发生自身的相变。KCl反应规律和NaCl类似。通过改变H20含量及氧化或还原性气氛,对反应结果无明显影响。