煤灰成份对锅炉结焦的影响及准东高钠煤掺配技术
炼焦煤灰分对其结焦性的影响规律
炼焦煤灰分对其结焦性的影响规律炼焦煤灰分对其结焦性的影响规律炼焦是一种典型的过程工艺，只有煤灰成分发生微小变化时，才能在有关的焦度特性和产品的质量性能中发挥重要作用。
因此，研究煤灰本身各组分对焦炉结焦特性的影响规律具有重要意义。
一、煤灰中碳含量对其抑制结焦特性的影响1、碳含量对结焦影响受很多因素的影响，煤灰中的碳含量越高，抑制结焦的作用越强。
2、高碳分散在角表面和取向排列时，抑制结焦性能最强，有利于炉料结焦效果。
3、当煤灰中碳含量改变时，影响煤灰结焦性的低碳物质的比例如磷酸盐的比例也会发生变化，进而影响煤灰结焦的特性。
二、煤灰中碳水化物含量对其结焦特性的影响1、当炔表面温度升高时，碳水化物会分解，形成水等物质，由于水等物质体积更大，煤灰中的碳水化物会使煤灰吸收更多的水，增加了煤灰的水分占比，进而影响其结焦的特性。
2、煤灰中的钙、磷等元素对结焦也具有较大影响，即使煤灰中碳水化物含量低，但如果含有较多的钙、磷等元素也会抑制煤灰的结焦性能。
三、煤灰中颗粒结构及水分含量对其结焦性的影响1、煤灰的颗粒结构对结焦影响较大，煤灰中颗粒粒径与大孔隙率均应合适，从而使煤灰对水分的分散性最大，增强了煤灰的结焦性能。
2、当煤灰水分含量增加时，浆料在结焦过程中形成的炭气排放越多，从而降低了炉料的结焦能力。
当炉料的水分含量超过10%时，浆料的结焦性能变差，因此，煤灰的水分含量也是影响炉料结焦性能的重要因素。
总之，炼焦煤灰分对其结焦特性的影响受多种因素的影响，其中煤灰的碳含量、碳水化物含量、颗粒结构、水分含量等因素对煤灰结焦特性均具有一定影响。
因此，把握好红外测温和煤灰分析结果，调整适当焦炉工艺参数，达到较好的结焦效果是重要的，以确保炼焦炉的高效运行和产品的质量。
电厂燃用准东煤结焦原因分析与解决对策
电厂燃用准东煤结焦原因分析与解决对策发表时间：2018-10-26T13:44:03.150Z 来源：《防护工程》2018年第13期作者：陆强[导读] 火力发电作为我国发电厂主导方式，创造了丰富的电力资源，但在其优质电力服务背后面临着锅炉结焦危机陆强新疆天池能源有限责任公司新疆昌吉 831100摘要：火力发电作为我国发电厂主导方式，创造了丰富的电力资源，但在其优质电力服务背后面临着锅炉结焦危机，严重影响了整体供电质量与供电效率。
目前，各大电厂针对这一问题采取了针对性的改造措施，并开展一系列燃烧调整试验，在某种程度上缓解了锅炉结焦问题，但由于燃煤标准与质量难以得到有效保障，使得结焦问题存在反复性及牢固性特质，无法彻底清除。
鉴于此，文章以准东燃煤为参考，深入挖掘影响锅炉频繁发生结焦问题的主要因素，并在充分认识其危害性的基础上，采取积极的应对措施，以不断提高电厂发电质量。
关键词：电厂；结焦；原因；解决对策1 准东煤田概况新疆准格尔盆地东部分布着我国目前规模最大的整装煤田—准东煤田，该煤田预测资源储量高达3900亿吨，按我国当前年采煤量估算，准东煤田可满足我国未来100年的煤炭需求。
准东煤燃烧性能优良，易着火和燃尽，因此实现准东煤的大规模开发和利用，为我国能源安全提供了强有力的保障。
但准东煤在电厂实际应用过程中，导致燃煤锅炉受热面产生极为严重的灰污结焦问题，一度影响锅炉运行，直接影响当地工农业正常发展。
2 电厂锅炉结焦的主要原因2.1 锅炉炉膛内温度和结构的影响从某种程度上来看，导致锅炉结焦很大一部分原因在于锅炉炉膛内温度的变化，当温度超过锅炉实际温度需求时，产生结焦的可能性更大。
在高温状态下，由煤炭燃烧所生成的灰粒直接转化为液体，此液体与炉膛冷壁相互接触后构成结焦，由此可判定，高温是锅炉炉膛结焦的直接影响因素。
另一方面，结焦问题与炉膛结构设计相关，横截面较小的锅炉，无法吸纳更多的热量，使得烟气温度急剧上升，增加了锅炉结焦问题产生的可能性。
准东煤掺配分析
准东煤掺配分析摘要：主要针对目前煤炭市场供应紧张，原设计煤种每天供应量不能满足发电需求，为保证发电用煤，寻找可靠主力煤种，保证机组安全运行。
关键词：燃煤锅炉；燃煤掺配；煤种；燃烧1.前言新疆南疆区域煤炭市场，供应紧张，煤价持续上涨，主力煤种对电厂每日供应量进行限制，严重影响机组发电量和安全运行，燃煤作为火力发电厂成本中的重要组成部分，占企业经营成本70%以上，为保供控价，提高煤场库存，保证发电用煤，开拓煤炭资源，引进新煤种保证燃煤供应，降低燃料成本，提高经济效益。
2.系统设备简介某公司目前装机为两台330MW亚临界参数机组，锅炉为北京巴布科克•威尔科克斯有限公司生产的B&WB-1192/17.5-M，亚临界、自然循环、单汽包、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、紧身封闭、全钢构架（主副双钢架）、固态排渣、前后墙对冲燃烧、煤粉炉，空气预热器采用三分仓。
锅炉整体呈“π”型布置，设有固定的膨胀中心。
磨煤机为北京电力设备总厂生产的ZGM95N-Ⅱ直吹式磨煤机，共配备5台，设计出力45t/h，运行方式为4运行一备用，燃烧器采用双调风旋流式燃烧器，布置方式为前墙3层，后墙两层燃烧器，前后墙最上层各配有一层低氮燃烧器控制NOx生成，水冷壁蒸汽吹灰62支，受热面蒸汽吹灰46支，年计划耗煤量120万吨。
3.设计煤种说明4准东煤和设计煤对照分析准东煤特性为易结焦，高水分煤质，在燃烧过程中易造成磨煤机出口温度低，煤粉燃烧距离延长，磨煤机堵煤，水冷壁、受热面结焦等不安全现象。
5.燃煤掺配过程1）试验前准备阶段。
根据准东煤特性结合其它单位掺烧经验，下发“准东煤掺配注意事项”，组织个运行人员学习，并进行讲解。
编制下发“准东煤掺配过程参数统计表”。
2）使用单一磨煤机进行掺配试烧，观察磨煤机运行情况和煤粉燃烧情况。
我们使用前墙中层磨煤机，按照准东煤与阳光采购煤1比1掺配，准东煤掺配比例为10%，主要观察磨煤机着火情况和全水分较高对磨煤机运行各参数的影响。
准东煤掺烧锅炉结焦分析及对策
准东煤掺烧锅炉结焦分析及对策炉膛内结焦会使水冷壁辐射吸热量下降，炉膛出口烟温升高，使对流受热面因热负荷升高而造成超温;通风阻力增大;体形较大的焦脱落会砸坏水冷壁或冷灰斗，甚至造成炉膛灭火。
如何掺烧新疆准东煤，有效防止锅炉结焦显得尤为重要。
标签：结焦;沾污;碱金属;灰熔点;掺烧1、掺烧准东煤存在的问题1.1水冷壁结渣。
水冷壁结渣严重、炉内吹灰器吹灰频率增加，造成水冷壁减薄爆管。
1.2高温腐蚀。
高过、高再管壁腐蚀严重，部分电厂存在管束泄漏，大量换管问题。
1.3对流受热面沾污积灰和管子磨损。
1.4炉膛垂直水冷壁壁温偏差较大，大屏及水平烟道有结渣，尾部竖井烟道受热面前后烟气压差明显升高，再热汽温两侧偏差增大。
2、准东煤的结渣性能2.1碱酸比B/A=（CaO+MgO+Fe2O3+K2O+Na2O）/（SiO2+Al2O3+TiO2）2.2硅比Sp=SiO2/（SiO2+Fe2O3+CaO+MgO）2.3 FKNA指数FKNA=（Fe2O3+K2O+ Na2O）/Al2O32.4铁铝比F/A= Fe2O3/Al2O32.5无论通过灰熔点、灰成分还是一维炉结渣指数分析，准东煤均属于严重结渣煤。
3、锅炉结焦原因分析3.1结渣的内因特性。
灰的熔融特性;管壁表面粗糙程度;炉内结渣有自动加剧特性。
3.2结渣的外部条件。
燃烧时空气量不足;燃料与空气混合不充分;炉内火焰偏斜;炉膛出口烟温增高;底漏风量大;吹灰、除渣不及时;炉设计、安装或检修不良;掺烧煤种灰熔点温度偏低;准东煤碱金属含量超标。
4、对灰渣特性的影响4.1 SiO2 的影响。
随着SiO2 含量的增加，其软化温度逐渐降低;当Si02质量分数逐步增加后，多余的Si02以单体存在于煤灰中，导致煤灰熔融性温度升高。
4.2 Al2O3的影响。
在煤灰中熔化过程中起“骨架”作用，其质量分数越高“骨架”成分越多，熔点越高。
4.3 Fe2O3的影响。
随着Fe2O3含量的增加，软化温度逐步降低。
浅谈锅炉掺配煤对锅炉运行的影响及掺配煤方案
浅谈电厂混煤掺烧0.引言在国家煤炭“去产能”、“控产量”等政策影响下，煤炭产量显著下降，市场供应趋于紧张，造成煤炭价格急剧上涨。
同时，由于电力供应过剩、煤电机组利用小时下降、电力市场竞争导致煤电大幅让利等因素，煤电企业经营利润快速下滑。
另外，国内电煤供应紧张，设计煤采购困难，采煤渠道复杂，煤种多变。
在此多种不利形势下，国内煤电企业不约而同采用配煤掺烧方式降低生产成本。
如何在煤质偏离锅炉设计煤种情况下，确保机组安全、经济、环保运行是煤电企业当前面临的首要任务，科学配煤、经济掺烧就显得尤为重要。
1.掺配煤的方式火电厂掺配煤的方式和设备与电厂用煤的特点、现场条件和投入等多方面因素有关，电厂掺配煤一般使用自建煤场，电厂掺配煤煤种相对较少，配比范围控制得相对宽松，对混煤的均匀度要求也不高。
（1）堆混。
各电厂一般将煤场分成若干区域，用来进行燃煤的分堆存放，以满足堆混的需要。
分堆存放后，再用利用铲车等大型机械进行推煤，以进行混合，达到简单的堆混的目的。
堆混需要较大的场地、同时还要使用大型堆料机械，消耗劳动力大，机械使用的燃油也较多，产生的二次费用很高，操作时间长。
（2）抓斗混。
此法仅适用于设有龙门抓斗的电厂，依据预定的混配比例来确定各煤种的抓斗数量。
（3）皮带混。
在上煤过程中，同时使用两套及多套输煤设备，按掺配所需的比例，分别在不同的区域取两种或多种煤，通过对应同一条输煤皮带的落料筒在输煤皮带上汇合，使原煤在进入原煤斗之前就混配好。
（4）炉内混。
即通过对不同的原煤仓上不同的煤种，在锅炉运行中，通过控制对应的磨煤机运行方式及调整各磨出力的方式，控制进入炉膛的煤种及煤量，达到掺混的目的，比如在中下层磨放挥发份较低，燃烧过程较长的煤，以保证其有充分的燃烧时间。
这是目前最可行、同时也最经济和灵活的配煤方法。
（5）自动掺配煤。
国外已有一种较为成熟的自动掺配煤系统（如CBAS系统），国内许多企业也开发了同类型的系统。
该系统主要包括：电气控制系统、煤质在线检测装置、计量料斗以及若干输煤皮带。
煤灰成份对锅炉结焦的影响及准东高钠煤掺配技术
（4）铁钙比Fe2O3/CaO： <0.3：不结渣煤； 0.3~3.0：中等结渣煤； >3.0：严重结渣煤 （5）综合指数：R=1.237*B/A+0.28*SiO2/Al2O3-0.0023ST-0.0189G+5.415 ≦1.5：轻微结渣煤；1.5-2.5：中等结渣煤；≥2.5严重结渣煤
SiO2对煤灰熔融性温度的影响
SiO2对灰熔点的影响较复杂，主要看它是否与Al2O3 结合成2SiO2.Al2O3，如煤灰中SiO2和Al2O3的含量 比为1.18（即2SiO2.Al2O3）时，灰熔点一般较高。 随着该比值增加，灰熔点逐渐降低，这是由于灰中存 在游离氧化硅。游离氧化硅在高温下可能与碱性氧化 物结合成低熔点的共晶体，因而使灰熔点下降。游离 氧化硅过剩较多时，却可以使灰熔点升高。
目
符号 Mt Mad Aar Vdaf Car Har Nar Oar St，ar Qgr,v,ar Qnet，v，ar SiO2(F) HGI
单位 % % % % % % % % % MJ/kg MJ/kg %
设计煤 26 9.08 5.66 33.36 53.95 2.84 0.43 10.66 0.46 20.44 19.26 0.69 109
Fe2O3对煤灰熔融性温度的影响
• 煤灰中Fe2O3系助熔成分，易和其他化学 成分反应生成易熔化合物，总的趋势是煤 灰的ST随Fe2O3含量的增高而降低。 Fe2O3的助熔效果与煤灰所处的气氛有关， 但无论在氧化气氛或者弱还原性气氛中， 煤灰中的Fe2O3含量均起降低灰熔融性温 度的作用，在弱还原性气氛下助熔效果最 显著。
防止准东露天煤结焦的措施浅析李彦彪
防止准东露天煤结焦的措施浅析李彦彪发布时间：2021-08-25T01:15:40.513Z 来源：《中国科技人才》2021年第13期作者：李彦彪[导读]华能新疆吉木萨尔发电有限公司新疆 831500引言：准东露天煤属于中高挥发分、中等发热量、灰分低、硫含量低、极易着火、易燃尽、燃烧性能优良、沾污性严重。
因露天煤灰中碱金属Na2O的含量在5%以上，其强沾污主要部位在锅炉喷燃器口、炉膛区、水平烟道，沾污速度极快，锅炉运行中，特别高负荷时要严格控制燃烧。
本文主要针对的是准东地区某厂660MW锅炉准东露天煤掺烧试验得出的经验，为今后准东露天煤掺烧提供参考。
一、概况及特性1.1设备概述该锅炉为一次中间再热、超超临界压力变压运行、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢构架、悬吊结构、紧身封闭布置的π型锅炉，采用不带再循环泵的大气扩容式启动系统。
锅炉采用正压直吹式冷一次风机制粉系统，每炉配6台中速磨煤机，燃用设计煤种时5台运行，1台备用；煤粉细度R90=15%。
锅炉采用四角切圆燃烧方式，主燃烧器布置在水冷壁的四角，每层4只燃烧器对应一台磨煤机。
SOFA燃烧器布置在主燃烧器区上方的水冷壁的四角，以实现分级燃烧降低NOx排放。
机组能满足锅炉负荷为35%BMCR及以上时，投入全部自动装置、锅炉不投等离子的条件下长期安全稳定运行的要求。
1.2主要设计参数二、燃煤掺烧作为掺配煤种，在保证磨煤机带负荷能力不受限的前提下，利用低钠煤中低Na2O、K2O、CaO、Fe2O3和高SiO2和Al2O3的特性改变整体入炉煤高钠煤中的碱金属的原理，从而达到缓解炉膛内结渣、受热面沾污的目的，起到改性的作用（准东煤地区其他电厂掺烧低钠煤、中灰煤、煤矸石、高岭土）。
对于准东露天煤掺烧比较有效的掺配有北塔山低钠煤掺烧和高岭土掺烧，其掺配目的是使入炉煤灰分达到8%--12%来抑制露天煤的沾污性。
三、运行燃烧调整控制策略优化3.1制粉系统控制优化3.11.选择合理的分离器转速控制煤粉细度，确保飞灰含碳质量浓度＜3%；我厂设计要求R90＜15%，煤粉越细，着火越容易，燃烧稳定性好，飞灰含碳量下降。
准东高碱煤特性分析及防止锅炉结渣的对策措施
准东高碱煤特性分析及防止锅炉结渣的对策措施潘世汉;陈勤根;陈晓勇【摘要】根据准东煤煤质进行了特性分析,同时针对准东煤灰熔点偏低、碱金属含量偏高等问题进行了详细分析,在结合各种实例的基础上,总结出准东煤掺烧其他煤种的工艺路线,确定了燃烧技术改进和设备及系统的技术改造方案,最后指出设计与运行中应该注意的问题,为燃烧准东煤并改善锅炉尾部结渣、减少掺烧比例积累了经验.【期刊名称】《能源工程》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】6页(P67-72)【关键词】准东煤;碱金属含量偏高;锅炉结渣;解决问题措施【作者】潘世汉;陈勤根;陈晓勇【作者单位】浙能集团新疆准东能源化工有限公司,新疆奇台 831800;浙江浙能技术研究院有限公司,浙江杭州 310000;台州发电厂,浙江,台州 318016【正文语种】中文【中图分类】TK227.3准东是对准噶尔盆地东部边缘的简称，位于新疆昌吉回族自治州境内。
准东煤田是新疆4个主要煤田之一。
准东煤田西起昌吉州阜康市东界，东到昌吉州木垒县老君庙，北至昌吉州北部边界卡拉麦里山南麓，南接古尔班通古特沙漠北缘，东西长约220 km，南北平均宽60 km。
煤田面积约13000 km2，煤炭资源储量3900亿t，占全疆储量(2.19万亿t)的17.8%、全国储量(5.56万亿t)的7%。
准东煤田具有煤层层数多、厚度大、埋藏浅、煤质好等特点。
目前，华能、神华、浙能、中石化等国内数十家大型企业集团纷纷进驻准东地区，充分利用该地区丰富、廉价的煤炭资源，发展煤化工并开发新的能源工业。
但准东煤种具有灰熔点偏低、碱金属含量偏高等特点，具有强烈的结渣和粘结性倾向，对热电站锅炉的安全运行带来严重影响。
1.1 准东西黑山露天煤矿煤质特点(1)准东煤含氧量相对较高，含挥发分较高(29.1%)，燃尽指数大于4.4，哈氏可磨指数大于80，煤种具有良好的可磨性、着火性和燃尽性。
(2)准东煤属于高水分、低热值褐煤。
对燃用准东煤防止锅炉结焦的看法！
对燃用准东煤防止锅炉结焦的看法！一、准东煤简介：1、准东''是指准噶尔盆地东部从阜康市到木垒哈萨克自治县的一条狭长地带,东西长约220公里。
准东煤田资源预测储量达3900亿吨,目前累计探明煤炭资源储量为2136亿吨,是我国目前最大的整装煤田。
准东煤价格便宜，但是煤质成分十分特殊，高水分且结焦沾污性极强，碱金属氧化物含量极高，尤其是氧化钾、氧化钠含高达2%-10%。
掺烧准东煤的电站锅炉均出现了严重的沾污和结焦问题，以往掺烧比例在20%--60%左右，极大地增加了电厂的发电成本，与运行安全。
二、燃用准东煤结焦特征1、一般掺烧比列在60%以内，且掺烧比列的高低和井工煤的品质有直接关系。
2、随着锅炉容量的增加，掺烧准东煤的性能有所提高。
3、准东煤的掺烧比列和锅炉的负荷有很大关系，一旦负荷超过某一临界负荷结焦发展速度非常迅速，准东煤掺烧能力大幅下降。
4、四角切圆锅炉随着切圆减小，燃用准东煤的性能有所提高。
5、随着飞灰含碳量升高，炉膛内发生结焦的概率降低，但屏式受热面和对流发生结焦的概率升高。
6、燃用准东煤的过程中吹灰频次明显增加，随着掺烧比列升高，多数情况下需要连续吹灰。
7、即使对于灰熔点大于1350℃的准东煤，依然存在严重结焦问题，准东煤的结焦性能同灰熔点的相关性不是很强（灰熔点最高可达1500℃）。
8、现役锅炉掺烧准东煤后飞灰中碳含量明显升高。
9、同一锅炉不同矿区的准东煤掺烧性能差异明显，结焦部位有明显不同。
三、燃用准东煤结焦机理1、碱土金属CaO的含量高，最高可达60%左右，SiO2的含量变化范围大从6%到50%不等，碱金属Na2O含量在2%-10%之间（中国国内动力煤Na2O的含量都低于1%），AI2O3的含量在15%-25%，其中五彩湾和木垒矿区的灰分中发现SO3高达20%-35%。
典型的准东煤灰熔点在1100-1200℃之间，属于易熔灰，极易结焦；DT与FT的温差只有30-60摄氏度，属于短渣煤，极易结焦。
关于研究准东煤燃烧时防结焦结渣措施重要性浅析
关于研究准东煤燃烧时防结焦结渣措施重要性浅析由于新疆地理位置特殊、目前交通条件和经济发展有限，新疆的煤炭资源还无法大规模的外运。
而国家能源局2014年能源指导意见明确提出优化能源布局，治理东部城市大气污染的具体实施措施之一就是推进新疆准东等煤炭煤电大基地建设大容量、高参数的机组，目前，准东煤电基地开发规划已获国家能源局批复，配套的电厂项目已经新疆自治区人民政府核准。
但是，准东煤质碱金属含量高，限制了其在电厂锅炉燃煤发电，致使大量煤炭资源不能很好有效的利用，造成了资源的浪费，也限制的新疆经济的发展，因此，目前做好电厂锅炉燃烧准东煤时防结焦结渣措施的研究有着非常重要的意义。
标签：电厂锅炉；准东煤；研究技术措施；重要性1 背景新疆作为国家西北的战略屏障，是实施西部大开发战略的主战场，也是对外开放的桥头堡，同时是国家战略资源的重要基地。
新疆稳定与发展，关系全国大局稳定，祖国统一、民族团结、关系中华民族伟大复兴，在党和国家事业发展全局中有重要的地位。
当前，我国面临的减排压力很大，加快东部地区雾霾治理任务繁重，加快能源结构调整和优化布局成为共识。
随着国家能源开发的西移和北移，新疆在我国能源资源布局和平衡中的作用日益凸显，努力将新疆建成重要的煤电生产基地，既是自治区经济社会发展的需要，更是国家能源安全的保障。
2 新疆准东煤炭储量巨大，发展煤电基地的定位明确新疆准东煤田位于新疆昌吉州东三县境内，距离新疆首府乌鲁木齐230公里，煤田分为五彩湾、大井、将军庙、西黑山、老君庙五大矿区，东西长约220公里，南北宽约60公里，总面积约1.3万平方公里。
准东煤田为储量预测3900亿吨的超级煤田，煤田内各矿区煤层赋存浅、瓦斯含量低、开采条件好。
随“500”水库东延供水工程的实施，制约工业发展的水资源瓶颈得到有效解决。
准东地区适合集约开发大型坑口电厂，已被自治区确定为国家电力外送的主要基地，通过特高压直流等输电技术将准东电力输送到中东部等地区，使得新疆煤炭资源优势转化为经济优势，优化了全国能源结构布局，促进了资源节约型和环境友好型社会建设。
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目
符号 Mt Mad Aar Vdaf Car Har Nar Oar St，ar Qgr,v,ar Qnet，v，ar SiO2(F) HGI
单位 % % % % % % % % % MJ/kg MJ/kg %
设计煤 26 9.08 5.66 33.36 53.95 2.84 0.43 10.66 0.46 20.44 19.26 0.69 109
灰熔点的测定
变形温度DT：灰锥顶端开始变圆或弯曲 软化温度ST：锥顶变至锥底、球形、高度小于等于底长的半球 流动温度FT：熔化成液体、展开为<1.5mm 厚的薄层、逐渐缩小接近消失
一、煤灰的熔融性测定
二、煤灰的结渣、粘污特性
三、煤灰的化学成分对熔融性的影响
四、准东煤特性及配煤掺烧技术
• 煤灰的熔融性与煤粉炉的炉膛结渣有密切 关系： 1、 煤灰熔融性温度低，就会在炉膛高温下 熔融粘在炉膛受热面上，冷却后形成结渣。 一般煤灰软化温度小于1350℃就有可能造成 炉膛结渣。 2、 煤灰熔融过程中DT-ST之间的温度为软化 区间温度，根据其范围把灰分为长渣和短渣， 一般认为软化区温度大于200℃为长渣，小于 100℃为短渣。通常短渣的煤易于结焦，燃用 长渣的煤较为安全。
Fe2O3对煤灰熔融性温度的影响
• 煤灰中Fe2O3系助熔成分，易和其他化学 成分反应生成易熔化合物，总的趋势是煤 灰的ST随Fe2O3含量的增高而降低。 Fe2O3的助熔效果与煤灰所处的气氛有关， 但无论在氧化气氛或者弱还原性气氛中， 煤灰中的Fe2O3含量均起降低灰熔融性温 度的作用，在弱还原性气氛下助熔效果最 显著。
校核煤1 34 11.7 2.99 30.33 51.03 2.26 0.41 8.87 0.44 18.58 17.33 ／ 130
校核煤2 26 13.09 7.11 32.92 53.96 2.34 0.45 9.32 0.82 20.10 19.02 ／ 108
冲刷指数
Ke
2.1
0.3
0.6
SiO2对煤灰熔融性温度的影响
SiO2质量分数超过60%时，SiO2含量的增加 对煤灰熔融性温度的影响无一定规律，这主 要是由于SiO2是网络形成体氧化物，而煤灰 中还有许多其他氧化物，这些氧化物可分为 修饰中间氧化物和网络氧化物，这3类氧化物 间的相互作用使得SiO2表现出助熔的不确定 性。
SiO2对煤灰熔融性温度的影响
一、煤灰的熔融性测定
二、煤灰的结渣、粘污特性
三、煤灰的化学成分对熔融性的影响
四、准东煤特性及配煤掺烧技术
煤灰成分对结焦的影响
煤灰主要成分为硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠、钛、锰、硫和磷等元素 的氧化物及其盐类。 依据“离子势”的概念，在煤灰成分中，Fe2O3、CaO、MgO、Na2O 及K2O属碱性组分，SiO2、Al2O3及TiO2属酸性组分。 一般而言，煤灰中酸性氧化物含量越多，煤的灰熔融性温度就越高；碱 性氧化物含量越多，煤的灰熔融性温度就越低。同时，因煤灰成分复杂， 在一定温度下，煤灰中各组分还会形成一种共熔体，各组分含量变化较 大，因而煤灰熔融性温度与灰成分间是一种不确定的数量关系。
CaO对煤灰熔融性温度的影响
• 煤灰中CaO质量分数大于40%时，ST有显 著升高的趋势。这是由于煤灰中CaO含量 过高时，一方面CaO多以单体形态存在， 会有熔点2 570℃的方钙石(CaO)产生，煤 灰的ST自然升高；另一方面CaO作为氧化 剂，在破坏硅聚合物的同时，又形成了高 熔点的正硅酸钙(CaSiO3，其纯物质在2 130℃熔融)，致使灰整体的熔融性温煤灰的结渣、粘污特性
三、煤灰的化学成分对熔融性的影响
四、准东煤特性及配煤掺烧技术
准东煤田概况
• 准东煤田西起昌吉州阜康市东界，东到木垒县 老君庙，北到昌吉州北部边界卡拉麦里山南麓， 南接古尔班通古特沙漠北缘，东西长约220公里 南北宽约60公里 煤田面积约13000平方公里， 预测煤炭资源储量3900亿吨，占全疆储量 （ 2.19万亿吨）的17.8%，全国煤炭储量 （ 5.56万亿吨）的7%。截至2009年6月，已探 明煤炭资源储量2136亿吨， 单层煤层最厚可达 80米，可采煤层平均厚度43米，煤层丰厚的地 方每平方公里煤炭储量达5000万吨。它是目前 中国乃至世界上最大的整装煤田。
SiO2对煤灰熔融性温度的影响
• SiO2质量分数在45%～60%，随着其质量 分数的增加，煤灰熔融性温度降低。SiO2 主要起助熔作用，原因是在高温下，SiO2 很容易与其他一些金属和非金属氧化物形 成一种玻璃体的物质。同时，玻璃体物质 具有无定型的结构，没有固定的熔点，随 着温度的升高而变软，并开始流动，随后 完全变成液体。
结渣： 发生在烟气高温区域 ST>1350℃轻微结渣， 1250~1350℃中等结渣， <1250℃严重结渣 煤灰结渣的辅助判别准则-煤灰成分比例 （1）碱酸比B/A：
<0.5：低结渣倾向；0.5 ~1.0：中等结渣倾向； >1.0~1.75：严重结渣倾向
（2）硅铝比SiO2/Al2O3： <1.87：低结渣煤；2.65~1.87：中等结渣煤； >2.65：严重结渣煤 （3）硅比G：
Fe2O3对煤灰熔融性温度的影响
MgO对煤灰熔融性温度的影响
• 煤灰中MgO通常起降低煤灰熔融性温度的 作用，其含量增减对熔融性温度的升降影 响较大，MgO质量分数每增加1%，熔融性 温度降低22℃～31℃。实验结果表明， MgO含量增加时，灰熔融性温度逐渐降低， 至MgO质量分数为13%～17%时，灰熔融 性温度最低，超过这个含量时，温度开始 升高。
Na2O和K2O对煤灰熔融性温度 的影响
• 碱金属是造成锅炉烟气侧高温玷污和腐蚀 的主要因素，也对炉膛结渣起不良作用， 特别是Na2O。这是因为Na2O在高温下与 SO3化合成Na2SO4，其熔点仅有884℃， 对锅炉结焦来说，起着“打底”的作用。
Na2O和K2O对煤灰熔融性温度 的影响
• Si、Al元素含量的增加，使生成的硅酸盐和 硅铝酸盐的量增大，这是硅和硅铝化合物 抑制碱金属结渣的重要原因。但与SiO2生 成的硅酸盐其熔点较低，会使灰的初始熔 融温度降低，低温结渣的可能增大。而添 加硅铝化合物后，可溶性Na、K则转变为熔 点较高的硅铝酸盐，使生成的灰较难发生 结渣聚团。
• SiO2质量分数超过70%时，其灰熔融性温 度均比较高，ST最低也在1300℃以上。原 因是此时已无适量的金属氧化物与SiO2结 合，有较多游离状态的SiO2存在，致使灰 的熔融性温度增高。
Al2O3对煤灰熔融性温度的影响
• Al2O3能显著增加煤灰的熔融性温度，煤灰 中Al2O3含量自15%开始，煤灰熔融性温度 随着Al2O3含量的增加而有规律地增加；当 煤灰中Al2O3含量高于25%时，煤灰熔融性 的软化温度和流动温度间的温差，随煤灰 中Al2O3含量的增加而愈来愈小。当煤灰中 Al2O3含量超过40%时，不管其他煤灰成分 含量变化如何，其煤灰的软化温度一般都 超过1400℃。
SiO2对煤灰熔融性温度的影响
SiO2对灰熔点的影响较复杂，主要看它是否与Al2O3 结合成2SiO2.Al2O3，如煤灰中SiO2和Al2O3的含量 比为1.18（即2SiO2.Al2O3）时，灰熔点一般较高。 随着该比值增加，灰熔点逐渐降低，这是由于灰中存 在游离氧化硅。游离氧化硅在高温下可能与碱性氧化 物结合成低熔点的共晶体，因而使灰熔点下降。游离 氧化硅过剩较多时，却可以使灰熔点升高。
G>78.8：轻微结渣煤；G=66.1~78.8：中等结渣煤； G<66.1：严重结渣煤
（4）铁钙比Fe2O3/CaO： <0.3：不结渣煤； 0.3~3.0：中等结渣煤； >3.0：严重结渣煤 （5）综合指数：R=1.237*B/A+0.28*SiO2/Al2O3-0.0023ST-0.0189G+5.415 ≦1.5：轻微结渣煤；1.5-2.5：中等结渣煤；≥2.5严重结渣煤
CaO对煤灰熔融性温度的影响
• CaO本身是一种高熔点氧化物(熔点2570℃)， 同时也是一种碱性氧化物，所以，它对样 品熔点的作用比较复杂，既能降低灰熔融 性温度，也能升高灰熔融性温度，具体起 哪种作用，与样品中CaO的含量和样品的 其他组分有关。
CaO对煤灰熔融性温度的影响
• 随着煤灰中CaO含量的增加，煤灰熔融性温度呈 先降后升的趋势。CaO质量分数在30%以下时， 煤灰熔融性温度随CaO的增高而降低。原因是在 高温下，CaO易与其他矿物质形成钙长石 (CaO•Al2O3•2SiO2，熔点1552 ℃)、钙黄长石 (2CaO•Al2O3•2SiO2，熔点1 553℃)、铝酸—钙 (CaO•Al2O3，熔点≤1 370℃)及硅钙石 (3CaO•SiO2，熔点2 130℃)等矿物质，这几种矿 物质在一起会发生低温共熔现象，从而使煤灰熔 融性温度下降。如钙长石和钙黄长石两种钙化合 物就容易形成1 170℃和1 265℃的低温共熔化合 物。
熔融温度
煤灰的结渣，粘污特性
对于固态排渣煤粉炉来说，在运行中，应使 灰粒在接触水冷壁、炉膛出口受热面以及落 入冷灰斗之前得到充分冷却，并形成固态或 基本上没有黏性，以避免结渣、沾污问题 结渣： 炉内软化或熔化的灰粒碰撞并粘附在 水冷壁和主要受热面上生成渣层 沾污： 煤灰中挥发物质在受热面表面凝结并 粘结灰粒形成的沉积灰层
准东煤煤质特性
• 目前现有研究成果表明：准东煤是一种具有 较高水分、高挥发分、中等发热值、低灰、 低硫的特点，灰中Na2O、K2O含量较高且 酸碱比很高，沾污、积灰、结焦非常严重的 动力用煤。
项 全水分 空气干燥基水分 收到基灰分 干燥无灰基挥发分 收到基碳 收到基氢 收到基氮 收到基氧 全硫 收到基高位发热量 收到基低位发热量 煤中游离二氧化硅 哈氏指数
2016年08月18日
一、煤灰的熔融性测定
二、煤灰的结渣、粘污特性