褐煤和泥煤在流化床中混合燃烧时粉煤灰和氯的沉积326.docx
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褐煤和泥煤在流化床中混合燃烧时粉煤灰和氯的沉积326
南京工程学院
毕业设计外文翻译
课题名称：
循环流化床过热器飞灰沉积探测器的设计
外文文献名称：
AshandChlorineDepositionduringCo-combustionofLigniteandaChlorine-richCanadianPeatinaFluidizedBed
外文文献出处：
Fuel,95,（2012）:
25–34
学生姓名：
郭德宇
指导教师：
李乾军
所在系部：
环境工程系
南京工程学院
2015年3月23日
褐煤和泥煤在流化床中混合燃烧时粉煤灰和氯的沉积
——掺混比例、水分和硫添加的影响
YuanyuanShaoa,Chunbao（Charles）Xua,*,JesseZhua,FernandoPretob,JinshengWangb,GuyTourignyb,ChadiBadourc,HanningLic
a西安大略大学,化学与生化工程系，伦敦，邮编：
CanadaN6A5B9
b加拿大自然资源部矿业与能源研究技术中心，能源部，渥太华，邮编：
CanadaK1A1M1
c湖首大学，化学工程系，安大略省桑德贝，邮编：
CanadaP7B5E1
*通讯作者，电子邮箱：
cxu6@uwo.ca（C.（C.）Xu）.
摘要：
本文研究了一种加拿大富氯泥煤和褐煤在鼓泡流化床炉膛内共同燃烧情况。
通过一个安装在燃烧室立管稀相段的空冷探测仪研究褐煤-泥煤共混物燃烧或者说褐煤-泥煤混合燃烧时泥煤份额、水分和硫添加情况的影响。
所有试验的结果都表明，给料中氯元素、碱及碱土金属元素、二氧化硅以及氧化铝的含量对粉煤灰的沉积有重要影响，给料中氯元素浓度的增加会大大增加粉煤灰沉积趋势。
例如，在纯泥煤燃烧和纯褐煤燃烧比较时，泥煤燃料的粉煤灰表现出更高的沉积趋势，然而在泥煤含量20%或50%的泥煤-褐煤共混物燃烧时，却有比较低的相对粉尘沉积率（相对积灰率）。
燃烧相对潮湿的固体燃料，能引起积灰率下降并减轻氯沉积，向煤或泥煤燃料中加入硫可以有效降低积灰中氯的沉积量。
加硫也能降低褐煤燃烧时的积灰率，但是对泥煤燃料而言，加硫则会稍微增加积灰率。
沉积飞灰中的钙、镁、铝、硅元素主要以钙镁硫酸盐、铝酸盐、硅酸盐等低熔点矿物盐形式存在。
关键词：
混合燃烧、燃烧、泥煤、褐煤、粉煤灰的沉积
1引言
化石能源日益枯竭的储量和飞涨的价格，使得世界各国都加大了寻找替代能源（特别是碳中性能源，如生物质）作为石油和煤炭的替代品的兴趣和努力。
泥煤是一种湿地中由植被组织和沉积矿物组成的软质有机物质[1]。
在芬兰工商部2000年的一份报告中，将泥煤视为一种更新较为缓慢的可再生能源[2]。
与低品质的煤，如褐煤，相比，泥煤含碳量更高而含硫量较低，此外泥煤中不含汞[3,4]。
地球上含有丰富的泥煤资源，仅北美就有大片的泥炭田，特别是在阿拉斯加陆上区域和加拿大[5,6]。
加拿大拥有世界最大的泥炭田，大约1.7亿公顷，换言之，是世界总泥炭田面积的40%，预计产能可达3354亿吨干泥煤[7]。
仅北安大略地区，就有向3200MW电厂供给550万吨燃料级干泥煤的潜在产能[8]。
泥煤的能值与褐煤相当，这使得它可以通过混合燃烧的方式在当前燃煤锅炉中成为替代燃料。
在泥煤与煤的混合燃烧发电时，只需对燃烧系统做较小的工程调整。
芬兰拥有世界上最先进的泥煤燃料工厂，泥煤在各种规模的电厂（20MW-50MW）里发电，总发电量超过7000MW[9]。
与之类似的，爱尔兰有七家泥煤燃烧发电厂，供给全国三分之一的电量[10]。
在俄罗斯，也有超过6000MW电能是由泥煤产生，此外，每年还有450万吨泥煤消耗用于家庭供热[10]。
加拿大北部一些偏远社区也有一些小规模应用用以供能供热[8]。
尽管已被发现在上述领域作为一种燃料应用在被推广，但在泥煤燃烧或和其他燃料混合燃烧仍存在一些问题需要处理，例如，飞灰沉积和氯化氢腐蚀问题。
混合燃烧技术已被广泛证明在可再生资源利用方面是最具性价比的一种技术，并且它在减少温室气体和二氧化硫排放方面也颇具意义[11,12]。
从欧洲到北美，混合燃烧技术已经被证明和应用在几乎所有的燃煤燃烧室，包括煤粉炉、层燃炉、流化床燃烧室[4,13-16]。
例如，在丹麦为了减少二氧化碳排放总量，丹麦政府要求电力部门必须在秸秆焚烧炉和煤粉炉中通过混合燃烧使用一定数量的生物质，主要是当年产生的秸秆通过上述的硫化过程[16]。
对现在的电厂而言，使用生物质混合燃烧的吸引力主要表现在经济效益方面。
但是，对煤和生物质或泥煤的共燃，飞灰相关问题仍是一个长期挑战，特别是农业副产物，如含有大量碱或碱土金属元素（其中钾元素的质量分数占0.5%-2%）以及氯元素（多达0.2%-1%）的谷物秸秆。
对电厂而言氯元素和钾元素的存在是不利于煤的燃烧的，因为他们会加重飞灰在流管表面的沉积，特别是会降低管道换热效率和减少整个锅炉的热效率，此外，含烟气中含有的氯蒸汽和其他有机颗粒会聚团并与换热器表面金属反应导致腐蚀问题[17-21]。
其他的钾及氯元素造成的相关问题包括导致SCR催化剂中毒和削弱飞灰作为水泥添加物的活性[22]。
氯沉积导致的腐蚀问题可以通过加硫削弱，反应方程式如下[13]：
Me表示碱金属元素如Na或K。
但是，在全世界的研究和使用混合燃烧技术的电力部门，都只是将生物质以一种相对较低的比例混入燃料，一般生物质发热量低于总发热量的20%，以保护锅炉免受飞灰沉积和腐蚀问题的困扰。
与其他混合燃烧技术相比，流化床燃烧室系统在对燃料品质和燃料粒度的适应性上体现出很大优势。
一些有毒气体例如SOx和HCI可以直接在流化床内被添加剂石灰石吸收。
对流化床燃烧室而言，熔点较低碱金属的氯化物（如KCl、NaCl、CaCl2）可能会在锅炉燃烧部结焦[17]。
那些氯化物一般被认为是对沉积形成重要的化合物和极易导致结渣[20]和换热器高温腐蚀的物质[21]。
在高温烟气中有SO2存在的条件下，以上的氯化物会通过上述的硫化过程（方程式
（1））被硫化或氧化成碱的硫酸化物而放出腐蚀性的HCl。
这种燃料燃烧释放的含氯气体可能会直接导致高温过热器腐蚀[21]。
与上文描述的相似，这种多数生物质存在的高氯高钾现象也会导致例如积灰、结焦、腐蚀和SCR催化剂中毒[23,24]。
油页岩这种石油和电力行业的替代能源，也含有较高的氯和碱土金属。
爱沙尼亚热电厂共计有2380MW的发电容量，是世界上为数不多使用粉状油页岩这种低能值（8.3-8.7MJ/Kg）燃料的电厂。
爱沙尼亚油母岩含有非常高的氯含量（平均质量含量2300ppm）。
高浓度氧化钙（质量含量21%）氧化镁（质量含量3%）以及高含量的SiO2（质量含量15%）还有K2O（质量含量1.6%）。
油母岩的构成造成了严重的与积灰有关的问题，这些问题会对设备运行与煤粉炉或流化床锅炉可靠性造成影响[25]。
为了解决上述燃料高氯、高碱造成的与积灰有关的问题，必须在将燃料在投入锅炉燃烧或共燃前采取脱氯脱钾的预处理措施[23,24,26-29]。
典型的预处理过程包括，热处理、生物质预洗或生物质碳化。
给料的水分差距变化很大，这主要取决于预洗之后的干燥过程。
这大大增加了人们对于流化床系统特别是燃料含有较高氯元素的情况中不同煤种和不同煤颗粒混合燃烧时飞灰沉积现象研究的兴趣。
此外，在欧洲这个主要使用当地生物质的地区，广泛地开展了对于和飞灰有关的研究。
与之相对，北美相关研究还很少。
本次研究针对一种加拿大富氯泥煤与褐煤一起以不同比例破碎混合，并在鼓泡流化床中混合燃烧的情况进行了分析。
此外，还研究了燃料中水分和硫添加对飞灰和氯沉积现象的影响。
2实验部分
2.1燃料分析和给料预处理
本次实验中使用的泥煤和褐煤分别来自加拿大东部和西部，由我们工厂合作伙伴提供。
对于这次两种燃料及飞灰成分近似与最终的分析结果列在表1中。
表1燃料及飞灰成分分析表
与在本实验中所用的煤相比，泥煤的飞灰中含有明显较高的氯组分（高达2008微克/克）和碱土金属含量（钙和镁）。
与之相对的，褐煤氯含量较低而灰分较高，褐煤中灰分约为22%（干燥基质含量2%）。
在考虑灰分时，褐煤的飞灰中富含酸性氧化物（二氧化硅、三氧化二铝、氧化钛）而泥煤飞灰中酸性氧化物和碱性氧化物（氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠和氧化铁）则是平衡的。
泥煤在收到时呈现为子弹状形式（直径小于10mm，长度小于30mm），此外在这次研究中用“泥煤丸”特指这种形式的颗粒。
褐煤被破碎并过筛成为直径小于4mm的颗粒称为破碎褐煤（Cl而且破碎的褐煤将自始至终参与实验。
给料收到时均含有约20%-30%的水分。
为了研究水分的影响，烘干的燃料（水分低于5%）是在105℃的条件下烘干12小时得到的。
每次实验用的燃料实际水分都经过提前测量以确定每次实验中相同的给料速率和燃料掺混比例可以保证给每次试验恒定的热量供应。
2.2燃烧设备
燃烧实验是在一个实验性鼓泡流化床燃烧室内进行的，这个流化床燃烧室配有腰部给料机和一个旋风除尘器（如图1），给料能力可达15-20kg/h。
它还配有水冷式冷却器以去除焦油。
此外，温度测点（见图1T1-T9）布置在上升段的不同高度，烟道中的烟气测点和在线监测仪器相连以检测烟气成分（CO、CO2和O2）。
助燃气由一个初级进气口和四个二级进气口供给反应器。
一个特制的空冷探头被安装在流化床燃烧室的稀相区。
这个探头的图示和位置可参见图二。
这个探测器有一个外延部分（2英尺外部尺寸）以增加表面积，总有效长度（以测量稀相区的积灰）为889mm，总外表面积大约为0.098m2。
在稳定运行的试验中，通过小心地控制冷却气体流速可以把探测器表面温度保持在430±10℃。
图1燃烧装置及测点布置示意图
2.3测试方法和数据
清洁的探测器安装在反应器的稀相区，处于整个单元的前端，以实现稳定
图2空冷飞灰探测器结构示意图
的运行。
但值得注意的是，在本项目中受限于稀相区中有限的工作区域和探测器安装拆卸的困难，探测器使用法兰垂直的安装在反应器顶部，而不是像多数文献或实际使用中那样按照惯例水平安装（与烟气流向形成交叉）。
每次试验中燃烧室内部充填13千克橄榄石作为床料，先用丙烷气体加热床温至600℃再引入固体燃料，如Cl-PP混合燃料（PP所占的比例由0%-100%增加）这样的实验在添加脱硫剂和不添加脱硫剂的条件下分别进行。
表二列出了所有实验的全部参数。
实验中均投入58.3MJ/h的总热量，根据燃料热值不同，干基燃料供给速率控制在3.1-3.8Kg/h。
为保持过剩空气率达到40%（即气燃比为1.4），总空气流速保持在360-400L/min。
在稳定状态下，燃烧室温度（根据图一中T1-T5采样点所反映的燃烧区或流化床密相区温度）保持在850℃-900℃之间。
在保
持总风量不变的条件下，可以通过调节一二次风配比实现随床高表现的相对稳
定的温度区间。
在本次研究中，由于密相区上部引入的二次风导致的挥发性的和其他不可避免的燃烧室热量损失，在稀相区积灰探测器附近区域的温度约为
表2实验参数分析
600℃-700℃。
在正常运行时，在用氮气将反应器温度降至室温之前至少要稳定运行3-4个小时。
当整个单元冷却至室温，从稀相区小心取下积灰探测器，彻底移取积灰准确称量表面积灰率和相对积灰率（定义如下）：
正如我们先前研究中所讨论的[30]，仅根据DA很难得出准确结论，因为低积灰率的原因可能由于给料中灰分较低，如泥煤中含2%灰分、褐煤中含22%灰分，也可能是有利反应（能够抑制飞灰沉积的的反应）以及灰分和燃料颗粒直径、燃料成分等。
相对积灰率RDA的概念我们已经在前文中提出并进行了应用，RDA的数值来自于DA对实验中使用的基本燃料（例如Cl）的飞灰产生速率与共燃燃料的飞灰产生速率进行修正得到。
如上所述，测试中RDA数值将有助于分析给料积灰中总灰分情况。
同时，RDA的数值表明混合燃料不同组分或不同燃料颗粒尺寸与燃烧中使用常规燃料（褐煤）的相对关系。
采集到的积灰通过各种分析技术全面表明各种特征，例如分光光度法被用来分析总氯，离子色谱法（IC）被用来进一步检测可溶性氯和硫化物，此外，X光衍射（X光衍射）被用于分析积灰中的矿物成分和晶体。
燃料和积灰的化学组成以ASTMD4326标准通过X光荧光光谱（XRF）测定。
在这些工作中，所有运行后的床料均从流化床中排出，在对燃烧后床料中筛分后发现少量小颗粒（小于10g），这些小颗粒来自于加入反应装置的床料（如橄榄石）的分解。
由于流化床设备较广的运行调节范围和设备复杂性，通常需要2-3天去完成一次成功的燃烧实验（包括燃料设备准备、操作运行、运行后的清理维护）。
此外，还要进行积灰再现性测试和积灰相关化学成分检测。
工作中，仅纯褐煤颗粒的燃烧实验要进行三次，纯泥煤颗粒的实验要进行两次。
相关标准对于积灰偏差允许范围是±10%。
两次重复实验中灰分浓度（通过XRF分析）最大的相对误差为±13%。
这些重复数据以及误差范围将出现在下面一个部分的图表中。
3结果
研究中采用的泥煤的氯浓度（2008微克/克，干基）和25微克/克干基褐煤以及200-500微克/克干基常用泥煤相比很高[31]。
如上所述，氯和碱及碱土金属元素对固体燃料燃烧积灰有重要影响。
此外，讨论泥煤颗粒（PP）和褐煤粉（Cl）（收到基或炉内干燥基）以不同掺混比例（0%、20%、50%、80%和100%的PP）和不同脱硫剂投加量（0%、1%和5%）混合燃烧时，氯沉积现象也需要考虑。
3.1混合率的影响
图3表明了在不同PP-Cl以不同比例混合共燃时，积灰中总氯浓度和相对积灰率（RDA）的变化。
以热力学要素计，积灰中总氯浓度和相对积灰率的持续增长，直到PP在PP-Cl混合物中的比例到达80%时达到最大值。
因为研究中所用的泥煤（2008微克/克bd）和褐煤（25微克/克bd）相比有很高的氯浓度[32-34]。
这个结果可以用主要来自褐煤的碱及碱土金属元素与主要来自泥煤的率蒸汽之间的反应
图3给料中PP含量对RDA和总氯浓度的影响
来解释。
可沉积的氯化物（如氯化钠、氯化钾、氯化钙和氯化镁）通常有较低的熔点（700-800℃），并且会在换热器表面形成牢固的沉积层，导致积灰率上升。
表3中表明了一个有趣的现象：
在PP到达一个较高的比例（80%，包括80%）积灰率并不完全取决于PP在PP-Cl混合物中的比例，在先前的研究中，这时燃烧可近似看做褐煤颗粒和白泥煤的共燃。
在PP比例小于80%的时候，较低的积灰率可能是由于煤粉飞灰和泥煤飞灰互相作用形成了高灰熔点的矿物飞灰。
如图4所示，低PP含量的混合燃烧积灰中有较高浓度的氧化铝、氧化钙、三氧化硫。
这些矿物质能形成无水石膏（CaSO4）和钙铁石（Ca2Al2Fe2O5），这些物质的熔点高于1300-1400℃[35-38]。
上述高熔点矿物质的形成被XRD探测证实，并列在表3中。
从表3中还能发现，PP-Cl混合物中PP含量低的时候（20%和50%）比PP含量较高时（80%），积灰的结晶度要高的多，这时积灰中的无定型成分特别高，这是由于相对较低的流化床床温（850-900℃）造成的[39]。
因此高灰熔点和高结晶度的成分的形成可能是PP-Cl中低PP份额共燃时积灰率较低的原因。
图4积灰化学成分XRF分析结果
表3不同掺混比例时积灰中高熔点矿物含量
如图3所示，和PP-Cl共燃相比，纯PP燃烧会产生更高的RDA，但是积灰中总氯含量和20%Cl-80%PP相比明显较低。
高RDA值来源于纯PP燃烧时可能有较高的金属含量（如氧化镁），见表一。
这会导致更多矿物质沉积，包含这些金属以及他们的衍生化合物，例如硅酸镁。
如图4和表3所示，XRF和XRD测量的结果分别说明了上述情况。
此外，泥煤中的高氯含量同样也会促进碱及碱土金属元素沉积。
上文曾提及，XIONG和他的搭档们[39]研究了高硅酸镁浓度和高飞灰结渣趋势同时存在的条件下，在颗粒化秸秆燃烧室中的燃烧情况，发现了氧化硅能够吸收燃料中的碱及碱土金属元素形成熔化温度较低（小于700℃）易于沉积于燃烧室墙面和换热器表面的硅酸盐[40]。
尽管纯氧化镁的熔点（大于2500℃）很高，但这些硅酸盐矿物的熔点却低得的多[37,38]。
纯PP燃烧积灰中总氯含量明显低于20%Cl-80%PP混合燃料的原因可能是泥煤中灰分2%大约只占褐煤22%的十分之一。
由于这么低的灰分，泥煤中的碱及碱土金属绝对含量也低于Cl-PP混合燃料。
这将抑制碱及碱土金属元素与氯蒸汽的反应，因此导致碱对氯的捕捉减弱，从而引起较低的氯化物沉积（如氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁），并且因此纯PP燃烧灰分中总氯含量有所降低。
3.2燃料中水分的影响
研究中为调查燃料中水分对飞灰和氯沉积的影响，在燃烧实验中分别采用炉内干燥燃料（水分小于5%）、收到基和空气干燥基进行比较。
如图5所示纯Cl、一半Cl一半PP、纯PP以不同水分含量对RDA和积灰中的总氯含量进行比较。
图5燃料中水分的影响
有趣的是，实验表明在燃料相对潮湿时，积灰中RDA和总氯含量一直很低。
值得注意的是，过量水蒸气不会影响循环流化床床温稳定性，因为所有试验中投入燃料的热值均相同，但如图6所示，在燃用相对湿度较高的燃料时会使燃烧室内的温度分布更加均匀。
图6水分对燃烧室温度分布的影响
对于混合燃料而言，在燃用高水分燃料时的温度变化性可能和燃尽区位置有关。
上文所述的纯PP燃料表现出的巨大区别，部分原因在于水蒸气体积增加，在纯PP燃烧情况下，由于水蒸气量增加烟气流速增加了33%。
这可能是因为水蒸气释放引起的烟气流速增加和流化床稀相区固体提升。
烟气流量增加量引起含有氯、钾或钠、钙和硫等飞灰元素挥发性蒸汽在燃烧室内停留时间的缩短。
结果会导致减小飞灰元素在积灰管道附近的接触时间缩短并随后减小灰和氯的沉积（见图5）。
此外，增加的烟气流速还会导致水的局部压力增加，燃料中水分对积灰中的氯含量有影响，例如，相对较高的水分会引起飞灰中氯元素减少，也许可以用水局部压力对氯和氯化物气相HCl的积极影响。
通过下列反应
（1），（5），（7）和逆反应（6）：
此外，水蒸气的存在可能会通过流态再生和气化反应对挥发性焦油蒸汽的气化有一定影响，这些反应可能被烟气中的金属催化[41]：
在高温时焦油的影响会比较小，但是在相对较低的温度区域（700-900℃）时焦油的形成和沉积就不可忽略（见图6）。
焦油形成和沉积减少也在减少灰和氯的沉积中起到积极作用。
3.3硫添加的影响
图7比较了RDA和积灰中总氯浓度来自于纯Cl和纯PP燃料在不同硫添加量时，图中表明了两种燃料（Cl和PP）在总氯含量在积灰中随着硫添加量由0%到5%导致的持续衰减。
图7硫添加的影响
据XRF（X射线荧光光谱）检测结果，在相应积灰中氯沉积的衰减是伴随着硫含量（以硫化物、硫酸盐、三氧化硫的形式存在）增加而来的（见图8）。
结果表明了硫酸盐化反应（如方程
（1））烟气中二氧化硫在高温下和碱金属的氯化物反应形成碱金属硫酸盐同时向烟气中释放出HCl并轮流减少积灰中的氯浓度。
表4表明了XRD（X射线衍射）检测出的沉积飞灰的主要的结晶矿物。
总体而言，积灰中来自于添加了硫的燃料含硫化合物晶体为硫酸钙和硫酸氢钾（见表4），能确定硫酸盐反应的发生。
除了硫酸盐化作用，沉积中低的总氯成分可能是由于碱金属铝硅酸盐，以方程式（4）为例。
碱金属铝硅酸盐的
图8添加硫时积灰的化学组成
形成，如硅铝酸钠、蓝方石、钠长石、六方钾霞石。
含硫燃料燃烧的沉积物用XRD检测并列于表4中。
表4添加硫时积灰中矿物成分表
如图7所示，褐煤中硫添加降低了燃烧中的积灰率。
这可能是由于二氧化里和褐煤中碱及碱土金属元素氧化物的反应生成更多高沸点的稳定硫酸盐会阻碍飞灰沉积。
相反地，向泥煤中添加硫特别是当添加1%的硫到泥煤颗粒中时会加速飞灰沉积，见图7。
因为泥煤中的灰分含量较低（2%）而氯浓度高，因此以上结果可能用发生在换热器表面或反应器内部蒸汽里硫酸盐化作用来解释。
通过碱和碱土金属氧化物硫酸盐化作用，将转化为硫酸盐通过增加分子质量。
随之而来的是探测器上积灰质量的增加。
此外，对PP而言，硫的添加似乎促进了碱金属的铝硅酸盐的形成，如钠长石和六方钾霞石的形成。
如表4中XRD的测量结果所示。
尽管碱金属的硫酸盐和铝硅酸盐化合物比碱金属氯化物的熔点相对较高，但积灰还是会更严重。
因为硫酸盐、铝硅酸盐和氯化物盐类的混合会导致其熔点低于纯化合物[17,19]。
4讨论
4.1FBC中含氯燃料的分析
煤和生物质、泥煤中的氯包括无机氯和有机氯及其伴生物[42,43]。
无机氯主要存在于碱及碱土金属元素氯化物盐类、富氯硅酸盐、硫酸盐以及毛细水中。
有机氯可以600℃的惰性气氛中热解去除[24]。
Weietal.[43]和Raask[44]称气态HCl主要来自含氯有机物在200℃以上时开始在600℃时完成的变化，这些反应发生在无机氯，如氯化钠、氯化钾等气化之前。
在FBC中，氯以氯化氢和氯化钠或氯化钾蒸汽的形式释放到烟气中。
当烟气以低温流过稀相区，气态氯化氢会转化为气态氯气通过Deacon反应（方程式6）。
但是氯气可能会被二氧化硫转化为氯化氢而降低（反应5）。
因而烟气中的氯气浓度一般较低[43]，较氯化氢蒸汽、氯化钾蒸汽、氯化钠蒸汽低一个量级。
一部分气态氯化钾或氯化钠可能在冷却过程中浓缩为固体灰[45,46]。
飞灰中的氯也会沉积在试验中使用的燃烧室墙面、换热器表面和燃烧室内管道壁面上最终导致结垢、结渣、高温腐蚀[18,47]。
不幸的是，对于烟气中的氯化氢、氯化钾、氯化钠蒸汽的分析既需要特定的研究方法，又缺乏研究设备，因而很难展开。
就对氯化氢、氯化钾、氯化钠蒸汽的研究而言，尽管这些蒸汽在高温下容易通过吸收法采样[48]，而氯化氢蒸汽用在线FTIR（傅里叶变换红外光谱仪）检测，但这些蒸汽容易从气态转化为液态和固态而难于测量[43]。
每次实验中，在系统冷却至室温后从旋风分离器底部收集的飞灰经过称重，用XRF检测化学成分，并与沉积在管道上的积灰进行比较，如图9。
从图中可以发现旋风分离器底部的灰样与沉积灰的化学组成上微小的差异。
旋风分离器底部灰样的总氯含量可以通过把沉积灰中的总氯浓度和采集的灰样总质量相乘得到。
和系统给料中的总氯量相比，基于煤种和燃料组成的差别，可以观察到只有一部分氯被浓缩到飞灰中。
在每次褐煤燃烧试验中（低氯分高灰分燃
图9分离器底部飞灰和采样积灰化学成分对比
料）在不同运行状况下（不同的硫添加量和水分含量），氯百分含量按从24%到89%依次分布。
与之相对地，泥煤（高氯分低灰燃料）灰中氯含量小于10%[19,43]。
此外，结果显示燃料中高灰分会促进飞灰中矿物盐和氯捕获作用，这和上文推断一致，多数含氯蒸汽在烟气中被转化[20,48,49]。
4.2结渣指数
如前文所述，研究中提出和使用的RDA的概念表明了不同共燃燃料或不同燃料组分时沉积于基础燃料（褐煤）的关系。
为了阐明不同共燃燃料的结渣趋势，结渣指数（通常定义为碱酸比）被其他共燃实验所采用[50-52]。
类似的，本实验中也使用上述定义的结渣指数来预测沉积或结渣的趋势。
多次运行中RDA的值均列出于图10中，用来计算表1中列出的燃料的灰成分的结渣指数值。
图10相对积灰率与结渣系数之间的关系
对个各种燃料（以及各种混合比例）结渣指数的值从03到1.1不同分布。
做出一条RDA和SI关系的近似直线（见图10）。
这个结果与前述实验非常吻合[50-53]。
但是因为结渣指数只考虑了未处理的燃料飞灰成分，对预测相同燃料在不同运行状态（如燃料的颗粒尺寸和水分、A/F比、加硫量等）下的情况不是非常有效。
以对纯泥煤以结渣指数为1.1时所有的燃烧实验为例，不同运行条件下RDA的值呈现从30到50g/（m2h）分布（见图10）。
5结论
（1）燃
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