6煤灰熔融性的测定
浅析煤灰熔融性的测定及其影响因素
浅析煤灰熔融性的测定及其影响因素摘要：分析和探讨了煤灰熔融性的测定方法要点以及煤灰制备、灰锥制作、温度控制、试验气氛的控制和检查验证等各个可能影响煤灰熔融性温度测定的因素，总结了测定过程中的注意点和难点并提出了相应的措施，以起到对实际工作的指导作用。
关键词：煤灰熔融性弱还原性气氛煤灰成分影响因素一、引言煤灰熔融性（俗称灰熔点）的测定是气化煤和动力煤特性的最重要组成部分之一，是直接关系到炉子是否结渣及其严重程度，对炉子的安全、经济运行关系极大，一般用四种温度表示：变形温℃(DT)、软化温℃（ST）、半球温℃(HT)和流动温℃(FT)。
上海焦化有限公司TEXACO炉多年来用的气化煤主要是神府煤，随着公司2007年1#工程的顺利开车，气化煤的用量翻了一倍以上，由于煤炭市场紧张，公司为了不断拓展新的煤炭市场以及将本增效开展了多煤种试烧、替代工作，几年来在神府煤的基础上试验了神东煤、神宁1#、伊泰3#、印尼煤、外购1#、2#，神混1#、伊泰4#、韩家湾及准东煤等多种气化煤，有多种新煤种在试验成功的基础上投入到了正常的生产，不仅拓宽了煤炭的采购市场，更是降低了原料成本，随着煤种的多样化，公司在来煤的验收中也碰到了一些的问题，尤其是气化煤特性关键指标煤灰熔融性测定中碰到了问题，2010年上半年起我公司对某气化煤验收指标中灰熔融性温度FT的测定值与供应商报告存在一定的差异（我公司偏高80～100℃），由于国标规定该项目的再现性为80℃，起初并未引起我司的重视，但是由于遇到了临界点的判定（合格与否），导致供需双方存在异议，为此2010.10.18日，供应方及其委托商检的技术人员来我司进行了技术交流，通过试验现场查看，对我方的技术方法、仪器设备及人员操作等均无异议，原因不明。
为了更好的弄清差异的原因，我司2010.10.27日安排了2名技术人员前往供方商检机构进行交流，并从煤灰制备、灰锥制作、温度控制、实验气氛的选择和控制及人的习惯性操作等可能产生影响灰熔融性温度准确性的各个因素进行一一排查，在此基础上于通过大量试验，最终解决了该问题。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素
测定煤灰熔融性的意义及影响因素煤灰是煤燃烧后生成的固体残留物，其成份和性质对于燃烧过程和环境污染有着极为重要的影响。
其中，煤灰熔融性的测定是评价其性质和性能的重要指标。
本文将阐述测定煤灰熔融性的意义以及影响因素。
意义：1. 评价煤的质量：煤灰的熔融性是衡量煤的质量的重要指标之一。
高品质的煤燃烧后生成的煤灰熔融性较低，而低品质的煤则相反。
因此，测定煤灰熔融性可作为评价煤质的重要手段。
2. 优化燃烧工艺：煤灰熔融性是衡量燃烧过程中煤灰的结渣倾向和产生渣的特性的重要指标。
测定煤灰熔融性可以帮助煤电厂和工业企业优化燃烧工艺，降低结渣率，提高燃烧效率，减少污染排放。
3. 防止火灾和事故：在煤燃烧过程中，煤灰熔融性高的情况下，煤灰易于产生焦化，形成火灾和爆炸等事故。
测定煤灰熔融性可以及早预防事故发生。
4. 环境保护：煤燃烧产生的灰渣不仅含有大量的有害物质，而且这些灰渣中的一些物质还可能散发出臭味和毒气，对人体和环境造成威胁。
测定煤灰熔融性有助于找到煤灰中危害环境的物质，制定合理的治理方案，保护环境。
影响因素：1. 煤的品质：煤的质量是影响煤灰熔融性的最主要因素。
优质煤燃烧后生成的煤灰熔融性低，而低质煤则容易产生熔融渣。
2. 煤燃烧的温度：温度是影响煤灰熔融性的另一重要因素。
温度过高会导致煤灰产生熔融现象，产生粘渣等问题。
在高温下，煤灰中的铝、铁、钙等物质将发生化学反应，溶解和凝固成为固体，形成煤灰的渣。
在较低的温度下，煤灰往往只会结成1/2或2/3的球形颗粒，但不会结成胶状的粘渣。
3. 煤中灰分的含量及成分：煤灰熔融性除了受煤质和温度的影响外，还受煤中灰分的含量和成分的影响。
这对煤灰的结渣和腐蚀性有着重要的影响。
当煤中灰分的含量增加时，煤灰熔融性也会相应增大。
灰分中的物质成分不同，其熔融温度也不同，也会影响灰渣的结构和特性。
结论：测定煤灰熔融性是评价煤质和煤的燃烧特性的重要手段。
煤灰熔融性的大小受煤质、温度、灰分含量及成分等因素的影响。
煤灰熔融性的测定方法
煤灰熔融性的测定方法
煤灰熔融性的测定方法通常使用热试样法或显微镜观察法。
1. 热试样法：
a. 准备煤灰试样：将煤灰样品研磨成细粉，通常使用100-200目的筛网筛选样品。
b. 预热热试样仪器：根据仪器的操作说明将其预热至设定温度。
c. 放置试样：将煤灰样品均匀地放置在热试样仪器中，并记录试样的质量。
d. 测定熔融性：根据热试样仪器的操作说明，将温度逐渐升高，观察煤灰试样的熔融情况。
熔融开始和结束的温度可以记录下来。
2. 显微镜观察法：
a. 准备煤灰试样：将煤灰样品研磨成细粉，通常使用100-200目的筛网筛选样品。
b. 制备样品：将煤灰试样与适量的氢氧化钠溶液混合，形成煤灰胶体。
然后将煤灰胶体加入显微镜玻璃片上制成薄片。
c. 显微观察：使用显微镜观察煤灰薄片的熔融现象，包括颜色、结晶结构和熔融程度等。
d. 记录观察结果：根据观察结果记录煤灰薄片的熔融温度和熔融程度。
以上两种方法都能够较为准确地测定煤灰的熔融性，具体选择方法可根据实际情况和设备的可用性来决定。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素
测定煤灰熔融性的意义及影响因素
煤灰熔融性是指煤在高温下产生的物质流动和化学反应，导致煤灰在一定温度下开始
熔化并流动。
测定煤灰熔融性的意义在于了解煤的燃烧特性和烟气的排放情况。
具体而言，煤灰熔融性的测定可以影响以下方面：
1. 燃烧效率和效果：煤灰是煤燃烧后剩余物质，其能够流动并聚集成块，堵塞烟道，导致热效率降低。
因此，对于煤的燃烧效率和效果的评估，煤灰熔融性的测定是必要的。
2. 烟气排放：煤的燃烧不仅会产生二氧化碳和水等普通物质，还会产生氮氧化物、
二氧化硫等污染物。
煤灰熔融性的测定可以预测出烟气中的污染物浓度，从而制定有效的
控制方案。
3. 热电工业：煤灰熔融性对热电工业的影响也很显著。
煤灰熔融性高的煤，其灰渣
流动性好，易于清除，减少电站的停机时间和维护成本。
除了以上三点，煤灰熔融性还会受到以下因素的影响：
1. 煤的成分：煤的成分是确定其灰渣熔融性的关键因素，碳含量升高，冷渣的熔融
性也会增强。
2. 温度：温度对煤灰熔融性有着巨大的影响，随着温度的升高，灰渣的熔融性也会
升高。
3. 矿物组成：煤中含有的矿物可能会影响灰渣的熔融性，其中高含量的镁铁质矿物（如辉石）会提高灰渣的熔点。
4. 物理形态：不同的形态（颗粒、粉末、块状等）的煤灰熔融性可能会不同。
常规
测试使用的灰粉末形态，对于评估煤的熔融性影响相对较小。
总之，煤灰熔融性的测定是一项十分重要的检测工作，可以为煤的燃烧和烟气排放控
制提供依据，也有利于煤电行业的发展和维护。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素
测定煤灰熔融性的意义及影响因素煤炭作为世界上使用最为广泛的能源资源之一，其燃烧产生的灰烬是不可避免的。
煤灰中的矿物质成分和熔融性对环境和燃料的利用有着重要的影响。
对煤灰的熔融性进行测定，可以有效地评估煤炭的燃烧特性，预测灰渣对环境和设备的影响，为煤炭开发利用提供重要的技术支撑。
本文将从测定煤灰熔融性的意义和影响因素两个方面展开探讨。
一、测定煤灰熔融性的意义1. 评估煤炭的燃烧特性测定煤灰的熔融性可以反映出燃煤过程中煤灰的熔化特性和行为，这对于评估煤炭的燃烧特性具有重要意义。
煤灰在燃烧时会发生部分熔化，形成熔渣，如果煤灰的熔融性较好，熔渣生成时容易排出炉膛，有利于保护炉膛和延长设备的使用寿命；相反，如果煤灰的熔融性较差，熔渣生成时容易粘在炉膛内壁上，影响炉内的流动，增加了设备的维护成本。
测定煤灰的熔融性可以为燃煤工业提供有益的指导和依据。
2. 预测灰渣对环境的影响燃煤过程中产生的灰渣会对环境造成一定的影响，如粉尘排放、土壤污染等。
通过测定煤灰的熔融性，可以了解灰渣的物理和化学性质，从而预测其对环境的影响。
一般来说，煤灰的熔融性越高，生成的灰渣颗粒越大，密度越大，粘附力越强，对于环境的污染程度也越大。
测定煤灰熔融性对于环境保护具有一定的重要性。
3. 为煤炭利用提供技术支持测定煤灰的熔融性可以为煤炭的开发利用提供重要的技术支持。
通过研究煤灰的熔融性，可以为煤灰的资源化利用提供依据，如制备水泥、填料等材料，为煤炭的燃烧工艺提供技术指导，提高燃煤发电的效率，减少环境污染等。
二、影响煤灰熔融性的因素1. 煤质煤质是影响煤灰熔融性的重要因素之一。
不同种类、不同地区的煤炭其煤灰的熔融性也会有所差异。
一般来说，焦化煤的灰渣熔融性较好，烟煤的灰渣熔融性较差。
煤炭中的灰分含量、灰渣中的硅酸盐的含量等也会影响煤灰的熔融性。
2. 燃烧工艺燃烧工艺是影响煤灰熔融性的另一个重要因素。
不同的燃烧温度、气氛、时间等都会对煤灰的熔融性产生影响。
煤的灰熔融性测定安全操作规程
煤的灰熔融性测定安全操作规程
一、开机前的准备：
1、按国标GB/T219《煤灰熔融性测定方法》现行版本的规定进行制备灰锥。
2、对设备的电路进行检查。
3、对摄像头进行检查，保证摄像头所处位置、镜头的清晰度正常。
4、对石英镜片进行检查，及时更换不清晰的石英镜片。
二、操作程序：
1、启动仪器、电脑，对仪器各项功能进行相关检查。
3、检查完成后,将灰锥固定在准备好的灰锥托板上，刚玉杯加入石墨或活性碳等。
4、装好灰锥后，进入试验程序，设置试验参数，选择试验方法
5、试验参数设置完成后,点击试验菜单，开始试验,实验结束后，对各灰锥的特征温度进行判定。
6、退出测定程序，关闭电源。
三、注意事项：
1、灰样的制备用慢灰方式灼烧。
2、未使用过的高温瓷件在使用之前必须在慢灰方式下进行灼烧。
3、用玛瑙研钵研灰时必须保证所有灰样通过0.1mm的筛子。
4、实验前，检查右英片、送样器是否保持干净，若不干净应及时清理。
5、进行第二次实验时须待仪器温度降到200℃以下，才可再次使用。
6、在高温下不可直接关闭仪器电源，仪器温度降至800℃以下时，才能退出程序。
7、定期对炉膛试验气氛进行检查，保证在弱还原气氛下进行检测。
煤灰熔融性的测定
煤灰熔融性的测定煤灰熔融性的测定方法（1）为国家标准推荐方法，方法（2）为质检中心推荐采用的分析方法。
1 高温法1.1 方法提要将煤灰制成一定尺寸的三角锥，在一定的气体介质中，以一定的升温速度加热，观察灰锥在受热过程中的形态变化，观测并记录它的四个特征熔融温度：变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。
1.1.1变形温度（DT）灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度。
1.1.2软化温度（ST）灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时的温度1.1.3半球温度（HT）灰锥形变至近似半球形，即高约等于低长的一半时的温度1.1.4流动温度（FT）灰锥融化展开成高度在1.5mm以下的薄层时的温度。
1.1.5灰锥熔融特征示意图如下图1.5所示。
图1.51.2 试剂和材料1.2.1 氧化镁(HG/T2573)：工业品，研细至粒度小于0.1mm。
1.2.2 糊精：化学纯，配成100g/L溶液。
1.2.3 碳物质：灰分低于15%，粒度小于1mm的无烟煤、石墨或其他碳物质。
1.2.4 参比灰：含三氧化二铁20%～30%的煤灰，预先在强还原性(100%的氢气或一氧化碳或它们与惰性气体的混合物构成的气氛)，弱还原性和氧化性气氛中分别测出其熔融特征温度（在强还原性和氧化性气氛中的软化温度、半球温度和流动温度约比还原性气氛者高100℃～300℃），在常规的测定中以它作为参比物来检定试验气氛性质。
1.2.5 二氧化碳1.2.6 氢气(GB/T3634)或一氧化碳。
1.2.7 刚玉舟(图1.6)：耐温1500℃以上，能盛足够量的碳物质。
图1.6 灰锥模子1.2.8 灰锥托板：在1500℃下不变形，不与灰锥作用，不吸收灰样。
灰锥托板按下列方法制做：取适量氧化镁(2.1)，用糊精溶液(2.2)润湿成可塑状。
将灰锥托板模的垫片放入模座，用小刀将镁砂铲入模中，用小锤轻轻锤打成型。
用顶板将成型托板轻轻顶出，先在空气中干燥，然后在高温炉中逐渐加热到1500℃。
煤灰熔融性的测定
实验四煤灰熔融性的测定一、实验目的煤燃烧后产生的灰分,在高温下的熔融性是锅炉用煤的重要特性。
对于煤粉燃烧固态排渣的锅炉，它是判断炉膛结渣可能性的依据之一。
为了减少结渣的危险，煤粉炉要求燃烧灰熔点较高的煤。
对于层燃锅炉燃用灰熔点较低的煤可形成适当的融渣，起到保护炉排的作用。
对于液态排渣煤粉炉，较低的灰熔温度有利于排渣。
通过观察煤灰熔融过程，掌握煤灰熔融的四个特征温度：变形温度（DT）、软化温度（ST）、半球温度（HT）、流动温度（FT）的测定方法。
二、实验原理将灰样制成高20mm、底边长7mm的三角形灰锥，防于充满氧化性气氛或弱还原性气氛的电炉中加热。
随着温度上升，灰锥经历了四个阶段对应四个特征温度：⑴变形温度（DT）：灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度⑵软化温度（ST）：灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时的温度⑶半球温度（HT）：灰锥形变至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度⑷流动温度（FT）：灰锥熔化展开成高度在1.5mm以下的薄层时的温度。
煤灰熔融特性主要取决于它们的化学成分、组成的共晶体，同时气体介质的氧化性、还原性对煤灰熔融特性也有影响。
锅炉炉膛中多呈弱还原性气氛，而实验室在氧化性气氛中测定的煤灰熔融性特征温度略高于在弱还原性气氛中的测定值。
三、实验设备和材料1.高温炉（满足下列条件的高温炉均可使用）⑴能加热到1500℃⑵有足够的恒温带（各部分温差小于5℃）⑶能按规定的程序加热⑷炉内气氛可控制为弱还原性和氧化性⑸能在实验过程中观察试样形态变化。
2.烟气分析器一台（通常用奥氏烟气分析器，和一氧化碳检测管）；‘3.碳物质：灰份≤15%，粒度≤1mm的无烟煤、石墨或其它碳物质。
4.糊精：化学纯，配成100g/L溶液；5.刚玉舟：放置灰锥托板，耐温1500℃以上6.其它：灰锥模具、瓷砖；手电筒、兰色目镜、标准筛、秒表、研钵、灰锥托板四、实验方法1.灰样制备取粒度小于0.2mm的空气干燥基煤样，按GB212-91规定将其完全灰化，然后用研钵研细至0.1mm以下。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
煤灰熔融性的测定
（1）实验目的
1. 掌握煤灰熔融性的测定原理及操作方法；
2. 掌握煤灰熔融的特征温度判断方法。
（2）实验意义
煤灰熔融性习惯上称为煤灰熔点。
煤灰熔融性是动力用煤的重要指标之一。
煤燃烧后产生的灰分，在高温下的熔融性是锅炉用煤的重要特性。
对于煤粉燃烧固态排渣的锅炉，它是判断炉膛结渣可能性的依据之一。
为了减少结渣的危险，煤粉炉要求燃烧灰熔点较高的煤。
对于层燃锅炉燃用灰熔点较低的煤可形成适当的融渣，起保护炉排的作用。
对于液态排渣煤粉炉，较低的灰熔温度有利于排渣。
（3）实验原理
本实验采用角锥法测定煤灰熔融性。
将煤灰制成一定形状和尺寸的三角锥体，放在其他介质中，以一定的升温速度加热，观察并记录其四个特征温度。
图1 灰锥熔融特征示意图
1．变形温度（DT )
灰锥尖端开始变圆或弯曲时的温度。
2．软化温度（ST )
灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时温度。
3．半球温度（HT )
灰锥形变近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度。
4．流动温度（FT )
灰锥完全熔化或展开成高度1.5 mm以下的薄层时的温度。
煤灰的熔融性主要取决于它们的化学组成。
由于煤灰中总含有一定量的铁，铁在不同的气体介质中将以不同的形态存在，在氧化性气体介质中以三价铁（Fe2O3）形态存在；在弱还原性气体介质中，它将转变成二价铁（FeO）；而在强还原性气体介质中，它将转变成为金属铁（Fe）。
三者的熔点以FeO为最低（1420 °C），Fe2O3为最高（1560 °C），Fe居中（1535 °C）。
此外，FeO能与煤灰中的SiO2生成熔点更低的硅酸盐，所以煤灰在弱还原性气体介质中熔点最低。
在工业锅炉和气化炉中，成渣部位的气体介质大都呈弱还原性，因此煤灰熔融性的例常测定就在模拟工业条件的弱还原性气氛中进行。
根据要求也可在强还原性气氛和氧化性气氛中进行。
本实验出于操作上的考虑，在氧化性气氛下进行灰熔融性测定。
（4）实验仪器和试剂
1. 微机灰熔点测定仪：该仪器由灰熔点测定仪和计算机两部分组成。
其中测定仪加热主体部分见图2。
2. 灰锥模子：试样用灰锥模子制成三角锥体，锥高为20mm，底为边长7mm的正三角形，锥体之一棱面垂直于底面。
灰锥模子如图3所示，由对称的两个半块构成，用黄铜或不锈钢制成。
3. 灰锥托板：托板必须在1500°C 以上不变形，不与灰样反应，如图4所示。
4. 刚玉舟：如图5所示
5. 石墨：工业用，灰分≤15%，粒度≤0.5mm。
6. 无烟煤：粒度≤0.5mm。
7. 糊精：化学纯，配成10%水溶液，煮沸。
（5）实验步骤
1．灰锥制备
取1～2 g 煤灰放在玻璃表面皿上，用3 滴糊精溶液润湿并调成可塑状，然后用小尖刀铲
入灰锥模中挤压成型，用小尖刀将模内灰锥小心地推至瓷板上，于空气中风干5 分钟备用。
2．灰熔融性测定（在氧化性气氛下）
将制备好的灰锥置于灰锥托板上，用10%的糊精水溶液使之固定，将带灰锥的托板置于刚玉舟。
打开高温炉炉盖，用炉钩将刚玉舟缓慢推入炉内，至灰锥位于高温带并紧邻电偶热端（相距2 mm左右）。
关上炉盖，在空气气氛下开始加热。
程序设定的升温速度为：900 °C以下，18 °C /min；900 °C以上，(5土1）°C /min。
通过电脑程序随时观察灰锥的形态变化，并记录灰锥的四个熔融特征温度——变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。
待全部灰锥都达到流动温度或炉温升至1500 °C时断电，结束试验。
（6）实验记录
记录试样的四个熔融特征温度，DT、ST、HT和FT。
表1：试样的四个熔融特征温度记录表（单位：°C）
（7）思考题
1.四个特征温度间隔大小对实际应用有何意义？
答：根据软化区间温度（DT-ST）的大小，可粗略判断煤灰是属于长渣或短渣。
一般认为当（ST-DT）=200~400℃为长渣；（ST-DT）=100~200℃为短渣。
通常锅炉燃用长渣煤时运行较为安全。
燃用短渣煤时，由于炉温增高，固态排渣炉可能在很短的时间里就出现大面积的严重结渣情况；燃用长渣煤时，DT、ST之间的温差虽超过200℃，但固态排渣炉的结渣相对进行的缓慢，一旦产生问题，也常常是局部性的。
2.用灰锥法测定煤灰的熔融性，该方法的主要优缺点是什么？
答：优点：灰锥易制作，操作简单，实验现象较为直接。
缺点：灰锥形态差异都是非量化的，易受主观因素影响；灰锥的形态、疏密各异，给实验造成影响。
3.为什么通常选用弱还原性气氛测定煤灰的熔融性？
答：在工业锅炉的炉膛或气化室中，一般都形成由CO、H2、CO2、CH4和O2为主要成分的弱还
原气氛，所以，煤灰熔融性测定应该在与之相似的弱还原性气氛中进行。