在我国能源环境双重压力的形势下,循环流化床锅炉作为一种清洁燃煤技术得到了迅速发展。然而在实际运行过程中出现了诸多问题,其中飞灰含碳量高是一个普遍问题。作者以实际运行的某480t/h循环流化床锅炉为对象,研究了不同运行参数下获得的飞灰样品的分布特性,并借助分形理论,对37～41μm粒径段飞灰孔隙结构特性进行了深入研究,从微观角度探讨了飞灰含碳的物理本质。飞灰样品分布特性的分析结果表明,当飞灰粒径为37～41μm时,飞灰含碳量普遍较高且容易出现峰值,同时此处质量份额也较大。这种现象极大地影响了循环流化床锅炉效率。因此有必要分析煤种以及运行参数对此粒径段飞灰含碳量和孔隙结构特性的影响。为了进一步探索37～41μm飞灰含碳量高的本质原因,本文在分析采用压汞法所获得的实验数据时引入了分形理论,对飞灰孔径分布的分形特性进行了探讨。结果表明:飞灰在压汞测试精度范围内存在两个明显的区域,Ⅰ区孔径范围为3525.128nm≤r≤9975.897nm,分形维数接近2,比表面积与孔容积之间呈线性关系,表明孔隙特征近似于欧式几何中的光滑平面;Ⅱ区孔径范围为18.572nm≤r≤3376.897nm,具有很好的分形特征。鉴于孔径分布的分形特性,本文着重探讨Ⅱ区孔隙结构的分形特性,并通过拟合得到了 Ⅱ区分形维数D与比表面积S、孔容积V之间的关系:lnS∝DlnV。同时对孔容积和分形维数变化趋势的分析中得出,在实验研究范围内,当孔径分布范围一定时,孔容积与分形维数呈反向变化的关系。作者在分析飞灰样品特性时发现,床层温度对飞灰特性的影响较大。鉴于此,本文讨论了床层温度与飞灰分形特性变化之间的关系。结果显示:对于煤种Ⅰ,飞灰样品在温度变化较均匀时,满足如下方程:Sexp(-D)∝T1。由此可知,床层温度和分形维数对燃烧反应的影响是反向的。本文对飞灰含碳量与床层温度、分形特性之间的关系进行了探索。结果显示:对于煤种Ⅰ,当温度变化均匀时得到的4种飞灰样品,基本能较好地满足方程:C∝TSexp(-D),即飞灰含碳量与飞灰的分形特性之间有一定的耦合关系。