煤灰熔融温度还原气氛

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决定煤的灰熔融性温度的因素分析及其计算方法

决定煤的灰熔融性温度的因素分析及其计算方法

决定煤的灰熔融性温度的因素分析及其计算方法列举了化学成份、矿物成份、添加助熔剂三个因素对煤灰熔融性的影响,同时对煤灰熔融温度的三个计算方法和适用条件进行了分析,概况如下:1 化学成份对煤灰熔融性的影响煤灰是一种极为复杂的无机混合物,其熔融温度与化学组成有一定的关系。

煤灰的组成为Al203、Si02、CaO、Mg0、Fe203、K20、Na20、Ti02、S03等,影响其熔融性温度的规律如下。

(1)Al203、Ti02含量高的煤灰,其熔融温度也高。

当Al203含量>40%时,煤灰的FT必定超过1500℃。

(2)Si02含量的影响没有A1203那样显著,其规律没有那么明显:Si02含量>40%的煤灰其熔融温度较Si02含量<40%的煤灰来得高些。

Si02含量大于60%时,Si02的增加看不出熔融性温度有规律的变化。

(3)煤灰中的CaO大多是以CaSi03形态存在,而CaSi03熔点较低,所以一般CaO含量愈高,煤的灰熔融温度愈低:由于CaO本身熔点很高(2590℃),如果CaO含量高于50%时,则熔融温度升高:实验结果表明,对于Si02/A1203>3.0且Si02含量大于50%的煤灰,当CaO含量在20%—25%时,煤灰的熔融温度最低,CaO含量超过这个范围时,煤灰熔融温度开始提高。

对于Si02/A120,<3.0的煤灰,当CaO含量在30%—35%时,煤灰的熔融温度最低,当CaO含量超过这个范围时,煤灰熔融温度开始提高。

(4)由于煤灰中的Mg0含量一般很少,Mg0又与Si02形成低熔点的硅酸盐,所以也起降低灰熔融温度的作用。

(5)由于氧化铁与Si02可以形成一系列低熔点的硅酸盐,所以氧化铁起了降低灰熔融温度的作用:在弱还原性气氛中,氧化铁以FeO的形态存在,与其它价态的铁相比,FeO具有最强的助熔效果,如果煤灰中的CaO、碱金属氧化物等助熔组份含量较高且硅铝比较高、Pe2O3含量较低时,煤灰熔融温度就很低;对于硅铝比较低且CaO、碱金属氧化物等助熔组份的含量亦较低的煤灰,在Fe203含量较高时,才能使其熔融温度最低。

灰及渣特性的测定(120题)

灰及渣特性的测定(120题)

灰及渣特性的测定(120题)一、判断题(40题)1煤灰熔融温度是影响锅炉结渣的重要因素。

2..灰与渣的化学组成基本相同。

3.灰与渣的特性,主要是指常温下特性。

4.灰与渣的特性,主要是指高温下特性。

5.灰中的可燃物质,是指碳。

6.灰中的可燃物质,是指挥发分。

7.测定飞灰可燃物的试样,处于干燥状态。

8.测定炉渣可燃物的试样,并不是处于干燥状态。

9.煤灰成分用组成元素的氧化物质量分数表示。

10.煤灰熔融过程中,并没有确定的熔点。

11.在煤灰熔融温度中,最具特征的是变形温度。

12.在煤灰熔融温度中,最具特征的是软化温度。

13.飞灰及炉渣中,还包含一定的水分。

14.煤灰成分测定,常用半微量法,因为它的测定结果准确性高。

15.煤灰成分测定,常用常量法,因为它的测定结果准确性高。

16.灰与渣均是煤的燃烧产物。

17.渣并不是煤的燃烧产物。

18.测定煤灰熔融性的高温炉是电阻丝炉。

19.测定煤灰熔融性的高温炉是硅碳管炉。

20.煤灰熔融温度测定中,当温度达到1400℃时,测定就可结束。

21.煤灰熔融性测定中,当温度达到1500℃时,测定就可结束。

22.灰锥试样是在模具中成型的。

23.灰锥试样必须进行准确称量。

24.煤灰熔融温度测定,其结果要报出3个温度,即变形、软化及流动温度。

25.测定煤灰熔融温度时,必须在氧化性气氛中测定。

26.测定煤灰熔融温度时,标准规定只能在弱还原性气氛中测定。

27.在弱还原性气氛中,测定的煤灰熔融温度最低。

28.在弱还原性气氛中,测定的煤灰熔融温度最高。

29.在弱还原气氛中测定煤灰熔融温度,燃烧系统应敞开。

30.在弱还原气氛中测定煤灰熔融温度,燃烧系统应封闭。

31.在氧化气氛中测定煤灰熔融温度,燃烧系统应封闭。

32.煤灰熔融温度的测定结果,应修约至10℃报出。

33.煤灰熔融温度的测定结果,应修约至5℃报出。

34.灰渣的流动特性,用黏度大小表示。

35.灰渣的流动性好,则黏度大。

36.灰渣的流动性差,则黏度大。

GBT219-2008解读

GBT219-2008解读

GB/T219-2008煤灰熔融性的测定方法课程学习目录• • • • • • • • • • 1、煤灰熔融性概述 2、术语和定义 3、方法提要 4、试剂和材料 5、高温炉 6、试验气氛 7、灰锥制备 8、在弱还原性气氛中测定 9、在氧化性气氛中测定 10、煤灰熔融性测定的精密度1 煤灰熔融性概述1煤灰的熔点 煤灰中含有很多元素,它不是纯化合物, 因而它没有固定的熔点,而是在一定温度范围 内熔融。

其熔融的高低,主要取决于煤灰的化 学组成及其结构,同时,还与测定时试样所处 的气氛条件有关。

煤灰在主要成分是:SiO2、AL2O3、Fe203、 CaO和MgO,这些主要成分在纯净的状态下,均 具有较高的熔点,在(1400-2800)℃之间,但 在混合状态下,其熔点较低一般在(1200-1400 )℃范围内,也有的高于1500℃的。

1 煤灰熔融性概述2煤灰熔融性测定的意义 (1)可提供锅炉设计选择炉膛出口烟温和锅 炉安全运行依据。

(2)为不同锅炉燃烧方式选择燃煤(一般都 以软化温度来选择合适的燃烧或气化设备,或 根据燃烧和气化设备类型来选择具有合适软化 温度的原料)。

课程学习目录• • • • • • • • • • 1、煤灰熔融性概述 2、术语和定义 3、方法提要 4、试剂和材料 5、高温炉 6、试验气氛 7、灰锥制备 8、在弱还原性气氛中测定 9、在氧化性气氛中测定 10、煤灰熔融性测定的精密度2 术语和定义煤灰熔融性:是指煤灰在高温下达到熔融状 态的温度范围,通常用变形温度DT、软化 温度ST、半球温度HT和流动温度FT表征。

2 术语和定义1.变形温度:指的是灰锥尖端开始变圆或弯曲时的温度, 值得注意的是灰锥尖保持原形的灰锥收缩和倾斜不能算变 形温度。

2.软化温度:指灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形 或灰锥高等于底宽时的温度。

3.半球温度:指灰锥变形至近似半球形,即高约等于底长 的一半时的温度。

水煤浆气化工艺对原料煤的要求

水煤浆气化工艺对原料煤的要求

水煤浆气化工艺对原料煤的要求水煤浆气化炉工艺原则上在高于灰熔点5O~100~C以上的温度下操作,以便于顺利排渣,根据德士古水煤浆气化厂的生产经验,水煤浆加压气化用煤选择原则应以煤的“气化性能及稳定运行性能”为主。

2.1煤的灰分含量灰分是煤中的无用形式成分,为使其能顺利地以液态形式排出水煤浆气化炉,必须将温度升至其灰熔点以上,无谓的增加了氧气消耗有资料表明,在同样的气化反应条件下,灰分每增加l%,氧耗增加0.7%~0.8%,煤耗增大1.3%一1.5%;其次灰分增加,使烧嘴和耐火砖的磨损加剧,寿命大大缩短,同时灰、黑水中的固含量升高,系统管道、阀门、设备的磨损率大大加剧,设备故障率提高。

灰分含量高对成浆性能也有一定的影响,除使煤浆的有效成分降低之外,还使煤质的均匀性变差,消弱了煤浆分散剂的分散性能,在相同的情况下,对提高煤浆浓度不利。

建议所选煤样的灰渣干基含量不高于l3%。

2.2煤的最高内水含量煤的内水含量对气化过程的主要影响表现在对成浆性能的影响,一般认为煤的内水含量越高,煤中的O/C越高,含氧官能团和亲水官能团越多,空隙率越发达,煤的制浆难度越大。

煤质对成浆性能的影响是多方面的,各影响因素之问密切相关。

煤的内在水含量越高时所制得的煤浆浓度越低,而且使添加剂的消耗、煤耗、氧耗均有一定的增加,综合技术与经济方面考虑,水煤浆加压气化原料用煤的最高内在水含量以小于8%为宜.2.3煤渣的熔融特性煤灰的熔融特性是煤的灰熔点(还原条件下),煤的灰熔点以低于反应温度50~100~C为宜(熔融温度)。

若煤的灰熔点提高,为使气化炉顺利排渣,必须将气化炉的反应温度提高至煤的灰熔点以上,温度提高使气化炉耐火砖的寿命相应缩短(气化炉的操作温度每提高100~C,耐火砖的磨蚀速率增加2倍),氧耗、煤耗增加。

为了降低操作温度必须加入助熔助,而助熔剂的加入会增加煤中惰性物质含量,使耐火砖磨蚀加剧,提高了制浆成本,固体灰渣处理量增加,灰渣水系统的结垢量上升。

中文版ISO 540-2008灰熔融性

中文版ISO 540-2008灰熔融性

硬煤和焦炭灰分熔融性的测定一、适用范围本国际标准规定了测定煤和焦炭灰分的特征熔化温度的方法注关键词:化石燃料、固体燃料、灰、灰烬、试验、高温试验、测定和熔融性。

二、引用标准以下参考文件对于本文件的应用是必不可少的。

对于标注日期的参考文献,只有引用的版本适用。

若引用文件未注明日期,则适用引用文件的最新版本(包括任何修改)。

ISO1171,固体矿物燃料灰分的测定三、术语和定义下列术语和定义适用本文档。

本国际标准规定了通过埃施卡法测定硬煤,褐煤和褐炭以及焦炭中总硫含量的参考方法。

3.1变形温度DT由于融化,试验块尖端或棱开始变圆或弯曲时(产生弧度)的温度注:如尖端或棱保持锋利,则锥体收缩和倾斜应该忽略并且不算变形温度。

然而,对于某些固体矿物燃料,试样收缩开始的温度可能是值得关注的,并应作为测定过程中注意的一个特征报告。

3.2软化温度ST在锥体和截锥试样情况下,其高等于底部的宽度时的温度,或立方或圆柱形试样情况下,试样的边缘完全弧化、高度保持不变时的温度。

3.3半球温度HT试样形成一个半球,当高度等于底座直径的一半时的温度。

3.4流动温度FT试样在托板上熔化展开成层,高度为HT情况下1/3时的温度。

四、原理用煤灰制成的试样在标准条件下加热并持续观察。

形状发生特征变化的温度被记录下来。

特性温度的定义见第3章。

(请参见图2、图3和图4)。

图2锥形试样的形变特征图3立方或圆柱试样的形变特征图4截锥试样的形变特征虽然测定通常是在还原性气氛中进行的,但有时在氧化气氛中进行进一步测定可以获得更多的信息。

一般而言,7.1的还原气氛给出了最低的特征温度。

五、试剂5.1糊精溶液,100g/I将10克糊精溶解于100ml水中。

5.2凡士林。

5.3金丝,直径0.5mm或以上,或金片,厚度0.5mm至1.0mm。

纯度99.99%,熔点为1064℃。

5.4镍丝,直径0.5mm或以上,或镍片,厚度0.5mm至1.0mm,纯度99.9%,熔点1455℃。

煤灰熔融性的测定及其影响因素

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。

炭灰熔点测定

炭灰熔点测定

煤炭灰熔点测定的重要性、方法及测定精度作者:admin 发表时间:2011-7-20 7:18:50 阅读:次煤炭灰熔点又称煤灰熔融性,其测定可提供锅炉设计有关数据、预测燃煤情况、锅炉燃烧方式选择、判断煤灰渣型。

掌握正确的煤炭灰熔点即煤灰熔融性测定技术,以及煤灰熔融性对锅炉结渣情况的影响,可为减轻或避免锅炉结渣提供有效的依据。

1 检测煤炭灰熔点的重要意义煤灰的熔融性是动力用煤高温特性的重要测定项目之一,是动力用煤的重要指标,它反映煤中矿物质在锅炉中的变化动态。

测定煤灰熔融性温度在工业上特别是火电厂中具有重要意义。

第一,可以提供锅炉设计选择炉膛出口烟温和锅炉安全运行的依据。

在设计锅炉时,炉膛出口烟温一般要求比煤灰的软化温度低50~100℃,在运行中也要控制在此温度范围内,否则,会引起锅炉出口过热器管束间灰渣的“搭桥”,严重时甚至发生堵塞,从而导致锅炉出口左右侧过热蒸汽温度不正常。

第二,可以预测燃煤的结渣。

因为煤灰熔融性温度与炉膛结渣有密切关系。

根据煤粉锅炉的运行经验,煤灰的软化温度小于1350℃就有可能造成炉膛结渣,妨碍锅炉的连续安全运行。

第三,可为不同锅炉燃烧方式选择燃煤。

不同锅炉的燃烧方式和排渣方式对煤灰的熔融性温度有不同的要求。

煤粉固态排渣锅炉要求煤灰熔融性温度高些,以防炉膛结渣;相反,对液态排渣锅炉,则要求煤灰熔融性温度低些,以避免排渣困难。

因为煤灰熔融性温度低的煤在相同温度下有较低的粘度,易于排渣。

第四,可判断煤灰的渣型。

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内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得较为缓慢,一旦产生问题,也常常是局部性的。

燃煤化验A卷(答案)

燃煤化验A卷(答案)

国电集团公司燃煤化验员技能竟赛考试卷A/2008年 120min一 判断题(共15分每题1.5分)注意:对下列命题进行是非判断,并在每题后面括号里填写“正确”或“错误” ,不要打√或×。

答对的每小题给1.5分,不答不给分,答错的倒扣1.5分,倒扣分不超过本大题总分。

1. 火电厂常用的燃料产品如原煤、筛选煤、重油、柴油等既是不可再生能源,也是一次能源。

(错误 )2. 煤中的氧元素与煤的变质程度密切相关,而煤中的硫元素则与煤的变质程度无明显联系。

(正确 )3. 系统误差的出现是有规律的,通常它具有正态分布规律。

(错误 )4. 统计检验中的格鲁布斯(Grubbs )法则,也可用来检验一组标准偏差中的异常值。

(错误 )5. 无烟煤属于最低煤价煤。

(错误 )6. 根据法定计量单位的规定,煤的发热量的法定计量单位符号为MJ/kg ,单位名称为兆焦/千克。

(错误 )7. 煤的最高内在水分含量也是一个表征年轻煤的煤化程度的指标。

(正确 ) 8. 在氧化性气氛条件下,煤灰熔融性特征温度比在弱还原气氛条件下测定的相应的特征温度高。

( 正确 )9. 从理论上分析,使用国标GB/T 15334-1994《煤的水分测定法-微波干燥法》对一般分析试验煤样的水分测定值不全部是内在水分。

( 正确 )10.二等量热标准苯甲酸的燃烧热,随燃烧产物的最终温度而改变,温度越高,燃烧热越低。

( 正确 ) 二 单项选择题(每题2分,共20分)注意: 下列各题给出了多种答案,其中只有一个正确答案,请将正确答案编号填在题后的 内1. 如果忽略露出柱温度的影响,当贝克曼温度计的基点温度大于基准温度时,其平均分度值_①______。

①大于1 ②小于1 ③等于1 2. 煤的挥发份(V daf )与发热量(Q gr.daf )之间相互关系是__③_______。

①正相关 ②负相关 ③非线性相关 ④不相关3. 用精密酸度计测得某硫酸溶液的PH 值为4.25;用感量为0.01g 的天平称得某煤样220mg ,其有效数字位数分别是_ ②_______。

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煤灰熔融温度还原气氛煤灰熔融温度还原气氛摘要煤炭作为21世纪最重要的化石能源,对其性质的探讨受到越来越多的关注。

煤灰熔融性的测定对工业火电厂和气化炉的造气生产具有重要意义。

本实验用SDAF2000b煤灰熔融性测定仪分别测定多种煤样在氧化性气氛和弱还原性气氛下的灰熔点。

它能对工业用煤排渣气氛的控制、煤灰渣型的预测等等提供初步材料。

结果表明,气氛对煤灰熔融性的影响还是显而易见的。

因为煤灰中铁元素的状态不同,弱还原性气氛下的煤灰熔融点比氧化气氛下的熔融点低约10~130℃左右。

由于实验条件的限制,没有进一步分析煤质矿物成分与灰熔点的关系。

关键词:煤灰,熔融温度,还原气氛AbstractThe 21st century's most important fossil energy is coal,the study of the coal is attracting more and more attention. Determination of industrial coal ash melting is important for industrial power plants and gasifier gasification production.This expriment is under SDAF2000b coal ash melting tester,respectively a variety of coal samples under oxidizing atmosphere and weak reducing atmosphere of ash melting point.It can provide some advice of industrial coal atmosphere and coal type ash materials.Results show that the atmosphere of the impact of coal ash melting is obvious.Because the ash iron status is different, the weak reducing atmosphere of coal ash melting point lower than the melting point under oxidizing atmosphere about 10 ~ 130 ℃. Due to the limitation of experimental conditions, no further analysis with ash melting point coal mineral composition relationship.Key word:coal ash,fusion temperature,reductive atmosphere;第一章绪论1.1 国内外研究现状综述现今测煤灰熔融性的方法主要有直接测定法和间接测定法两种,直接测定煤灰熔融性的方法又分为灰锥法和热显微镜法。

煤灰熔融性温度测试一般有三种气氛:弱还原性气氛,强还原性气氛和氧化性气氛,常用的气氛是弱还原性气氛。

煤灰的熔融性温度受气氛的影响最为显著,特别是含铁量大的煤灰更为明显。

主要是由于煤灰中铁在不同性质气氛中有不同形态,并进一步产生低熔融性的共熔体所致。

我国煤储量丰富,据煤炭资源普查结果显示,我国低灰熔点煤占煤炭总量的1/3左右,燃用这类低灰熔点的煤易造成电站锅炉严重的结渣、腐蚀等问题。

而像淮南煤那样的高灰熔点的煤(1 600℃左右)也占很大的一部分比例,不适合液态排渣工艺温度要求(1380℃左右)。

为了更合理、经济地利用我国的煤炭资源研究如何改变煤的灰熔融性已迫在眉睫。

国内外许多学者提出了一些可以改变煤灰熔融温度的方法.对于煤灰熔融性的影响因素主要有五个;一:测试气氛性质的影响,在弱还原性气氛下,测定DT、ST、FT均小于氧化性气氛下的测定值,且随煤灰化学成分不同,二种气氛之间的特征温度差值也不同,大约在lO℃~130℃。

当煤灰中Fe2O3,含量较高时,会降低灰熔融性温度,且在弱还原性气氛下更为明显。

在强还原气氛下,煤灰在熔融过程中的氧元素被大量还原.所剩绝大部分是金属或非金属单质.其单质的熔融温度要高出其氧化物许多,这些在强还原气氛下被还原出来的金属单质导致了煤灰熔融性温度的升高。

因此.强还原气氛下的煤灰熔融性温度均比氧化气氛下高。

差值在50~200℃。

在煤灰熔融性温度测定时,通常采用弱还原性气氛,这是由于在工业窑炉的燃烧或气化室中,一般都形成如CO、H2、CH4、CO2、O2为主要成分的弱还原性气氛。

二:煤灰成分的影响,煤灰熔融特性与化学组成的关系。

化学分析结果表明,煤灰由Si02、A123、Fe203、CaO、MgO、Na20、K20、TiO2:和SO3,等组分构成。

按照氧化物含量多少划分.多数煤灰属于硅铝铁钙型,即煤灰的主要成分为Si02、A123、Fe23、CaO。

Si02、A123和Ti02属于酸性组分,其含量越多,煤灰的熔融温度就越高;Fe23、CaO、MgO、Na2O、K2O属于碱性组分,其含量越多,煤灰的熔融温度就越低。

研究表明在酸性氧化物中,A1203,和TiO2:在煤灰中始终起提高熔融温度的作用,而SiO2:的含量与煤灰熔融温度似乎无明显关系;碱性氧化物中的CaO和Fe20,,由于含量高。

对煤灰熔融性的影响较之其它几种组分更为显著。

CaO对煤灰有助熔作用,但与CaO本身含量和SiO2/Al23比有关。

Fe23的助熔效果与煤灰所处的气氛性质有关。

在弱还原气氛中,Fe203,以FeO的形态存在,与其它价态的铁相比,FeO具有较强的助熔效果。

如果煤灰中的CaO、碱金属氧化物等助熔组分含量较高,且硅铝比较高,在Fe203,含量较低时,就能使煤灰熔融温度很低;对于硅铝比较低,且CaO、碱金属氧化物等助熔组分含量也较低的煤灰,在Fe203,含量较高时,才能使其熔融温度最低。

煤灰熔融性与相平衡性质的关系。

在理论上,由相平衡关系可以得到煤灰成为液体时的最低温度(液化温度)、煤灰成为固体时的最高温度(固化温度),以及在中问温度时固相和液相的组成。

利用相图能够预测氧化气氛下各种矿物或添加剂对煤灰熔融性的影响,通常,煤灰中A1203含量越高,SiO2/Al2O3,比越低(即高岭石含量越高),煤灰熔融温度就越高。

在煤灰中添加碱性矿物如方解石、白云石、黄铁矿或菱铁矿会使熔融温度降低,但是如果煤灰中某一成分(如方解石)特别高,结果可能会产生例外的情况。

相态变化预测煤灰的熔融行为。

煤灰是由各种矿物质组成的混合物,在高温下熔融过程较复杂。

在加热过程中,煤灰中除各种矿物组分熔融外,矿物组分之间会发生反应生成新的无机成分:各矿物组分之间还会发生低温共熔现象,从而影响煤灰的熔融特性。

煤灰中各种矿物质对X一射线的吸收或反射量是不同的,它不仅与矿物质含量有关,而且与矿物质本身结晶性好坏、混合物中其它矿物的存在有关,但对同种矿物质其衍射强度的变化可近似反映含量的变化。

三,停留时间对灰熔融性的影响,停留时问对灰熔融特性的影响是显著的,例如神府灰样在5分钟停留时间下的FT与始终处于H2气氛下的FT相差近300℃:大部分灰样在15分钟停留时间下的FT均比5分钟下有所上升,但也有例外,FT出现下降;大部分灰样在15分钟后的FT温度低于始终处于H2气氛下的FT。

说明灰渣在强还原气氛下的变化行为是一个渐进的过程,长时间处于H2气氛下被还原的程度更深:对于Fe2O3,含量较高的灰样,在短的停留时间内影响十分显著,而对于Fe2O3,含量较低的灰样,停留时间的影响不明显。

四,强还原气氛下助熔剂对灰熔融特性的影响,实验结果对于煤样的普适性还有待研究。

在强还原气氛下,氧化钙对淮北刘二矿灰样仍然能起到较好的助熔作用,当添加量在30%-40%的范围内时,灰熔融温度Fr可以降低到13250C左右,降幅达160℃左右;而当添加量超过40%后,熔融温度又呈上升趋势。

由于氧化钙添加量较大,.应考虑到经济性因素。

而在强还原气氛下,氧化铁几乎没有助熔作用,当添加量达到30%时,灰熔融温度将大幅上升,FT将超过1500℃。

可能是氧化铁中的铁元素被还原成为更低价态的铁甚至铁单质,则使得灰熔融温度上升。

由于本实验只是针对淮北刘二矿灰样,所以结论对我国煤种的普适性还有待于迸一步探讨。

五,强还原气氛下混煤对灰熔融特性的影响在氧化气氛,当按照30%乌兰商业和70%宁夏灵武来配比时,灰熔融温度有一个最低点,FT约为1290。

C,相比宁夏灵武灰样的FT降低大约300。

C,相比鸟兰商业灰样的FT降低210℃以上。

在强还原气氛H2下,当两种灰样的配比以乌兰商业计为20%~30%的范嗣内时,灰熔点下降到最低点,FT最低约为1310℃。

相比宁复灵武灰样在该气氛下的FT降低约125℃.相比乌兰商业灰样降低1900C以上。

混煤后的灰熔融温度低于两种原灰样熔融温度的情况.不同于以往混煤中呈单调下降,趋于较低熔点的趋势,推测原因主要因为在混煤的配比恰好为某一比例时.两种灰样巾的矿物组分在高温下形成了某种低温共熔物,导致熔融温度大幅下降。

下面但就气氛的影响来展开研究。

气氛对煤灰熔融性的影响在国内外文献中多有述及,试验气氛是影响煤灰熔融性的主要因素,由于煤中的铁在不同气氛下状态不同,弱还原性气氛下的FeO熔点最低,且易与煤灰中的SiO2 形成低共熔体。

所以煤灰在弱还原性气氛中熔融温度最低,在工业锅炉的燃烧或气化室中一般都形成由CO,H2,CH4,CO2,和O2为主要成分的弱还原性气氛。

所以在弱还原性气氛中测得的数据更有意义,常作为煤的灰熔点。

已往数据表明,当灰中Fe0,含量达到15%以上时,氧化性气氛下的软化温度和流动温度比弱还原性气氛下的温度高100~300℃。

工业锅炉的燃烧或气化室一般都是弱还原性气氛。

1.2研究目的:煤炭作为三大化石能源之一,在中国重工业发展中起了重要的作用,随着中国现代化步伐的加快,作为主要能源的煤炭,发挥了越来越重要的作用。

伴随着人口不断增长和城镇化进程的加速,生活能源消费总量和品种发生了重大变化,研究表明,由于经济总量的增长,产业结构发生了较大变化,煤炭消费强度下降。

目前化工行业的煤炭消费主要集中在化肥生产和快速发展的煤化工产业。

化肥生产主要是以煤炭为原料生产合成氨,煤化工产业中煤炭转化(煤炭气化、液化,煤制油和煤制甲醇、烯烃等)是我国能源和煤炭清洁利用发展的主攻方向。

预计到2020年,国内煤炭需求量为269041万吨。

我国煤炭资源分布集中在"三西",即山西、陕西及内蒙西部。

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