煤灰成分酸碱比与硅铝比的对比分析

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粉煤灰的主要成分

粉煤灰的主要成分

粉煤灰的主要成分国以煤为主要能源,电力的76%是由煤炭产生的,每年用煤达4亿多吨,占全国原煤产量的1/3。

1997年全国排放粉煤灰已超过1亿吨,成为世界最大的排灰国,造成了严重的环境污染并占用了大量的土地。

粉煤灰的化学组成。

硅含量最高,其次是铝,以复杂的复盐形式存在,酸溶性较差。

铁含量相对较低,以氧化物形式存在,酸溶性好。

此外还有未燃尽的炭粒、CaO和少量的MgO、Na2O、K2O、SO3等。

粉煤灰中的有害成分是未燃尽炭粒,其吸水性大,强度低,易风化,不利于粉煤灰的资源化。

粉煤灰中的SiO2、Al2O3对粉煤灰的火山灰性质贡献很大,Al2O3对降低粉煤灰的熔点有利,使其易于形成玻璃微珠,均为资源化的有益成分。

将粉煤灰应用于建筑工业,结合态的CaO含量愈高,能提高其自硬性,使其活性大大高于低钙粉煤灰,对提高混凝土的早期强度很有帮助。

我国电厂排放的粉煤灰90%以上为低钙粉煤灰,开发高钙粉煤灰不失为改善粉煤灰资源化特性条途径。

粉煤灰的颗粒组成。

按照粉煤灰颗粒形貌,可将粉煤灰颗粒分为:玻璃微珠;海绵状玻璃体(包括颗粒较小、较密实、孔隙小的玻璃体和颗粒较大、疏松多孔的玻璃体);炭粒。

我国电厂排放的粉煤灰中微珠含量不高,大部分是海绵状玻璃体,颗粒分布极不均匀。

通过研磨处理,破坏原有粉煤灰的形貌结构,使其成为粒度比较均匀的破碎多面体,提高其比表面积,从而提高其表面活性,改善其性能的差异性。

粉煤灰可用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料,并成为水泥、混凝土的组分,粉煤灰作为原料代替黏土生产水泥熟料的原料、制造烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒,铺筑道路;构筑坝体,建设港口,农田坑洼低地、煤矿塌陷区及矿井的回填;也可以从中分选漂珠、微珠、铁精粉、碳、铝等有用物质,其中漂珠、微珠可分别用作保温材料、耐火材料、塑料、橡胶填料。

燃煤的工业分析中各成分对燃烧的影响

燃煤的工业分析中各成分对燃烧的影响


燃料中的硫化铁加剧磨煤部件的磨损
灰熔点(ST) 灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成结渣,危及锅
炉运行的安全性和经济性。 对于固态排渣炉, ST< 1350℃ 可能结渣
煤的分类
我国煤的主要分类指标 干燥无灰基挥发分Vdaf含量 可分为三大类:褐煤( Vdaf含量>37% )、烟煤 ( Vdaf含量>10% )、无烟煤( Vdaf含量≤10% ) 为实现能源的综合利用,考虑各种工艺(炼焦、 燃烧、气化或液化等)对煤质的要求,每一类煤 还要进一步划分为小类
煤灰成分沾污指数
煤灰和飞灰烧结强度:直观的沾污判别指数
煤的常规特性对锅炉工作的影响
煤中V对锅炉工作的影响
挥发分 V V的含量代表了煤的地质年龄,地质年龄越短,煤的碳化程 度越浅,V含量越多 V含量越多(C含量越少),V中含O量亦多,其中的可燃 成分相应减少,这时,煤的热值低 V含量越多,煤的着火温度低,易着火燃烧
与燃尽困难; M、A 高,q2、q3、q4、q6 增加,热效率下降


M、A 高,过热器易超温
M、A 高,受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重 M、A 高,煤粉制备困难或增加能耗
煤的常规特性对锅炉工作的影响
煤中S、ST对锅炉工作的影响
硫分 S 可燃硫的热值低,含量少,对煤的着火、燃烧无明显影响 高、低温腐蚀;易造成受热面的堵灰 形成酸雨,污染环境
燃煤的工业分析中各 成分对燃烧的影响
制作人: 朱胜
煤的常规特性
煤灰的熔融特性
高温下煤灰的熔融性 用灰熔点表示,煤灰的角锥法确定
变形温度 DT(原t1)
软化温度 ST(原t2) 流动温度 FT(原t3) 温度间隔200-400℃,称为长渣 温度间隔100-200℃,称为短渣 判断锅炉运行中是否会结渣的主要因素之一。

入炉煤质对航天炉运行影响的探讨

入炉煤质对航天炉运行影响的探讨

入炉煤质对航天炉运行影响的探讨摘要: 总结了干煤粉气流床气化工艺对煤质的具体要求,并介绍了航天炉粉煤加压气化工艺流程特点。

结合安徽晋煤中能化工股份有限公司航天炉粉煤加压气化示范装置运行实际,系统地阐述了煤质参数变化对粉煤气化工艺的影响,并提出了应对措施。

关键词: 气化炉;煤质;灰分;黏温特性;干煤粉气流床。

1、工艺简述航天炉示范装置由磨煤及干燥单元、粉煤加压及输送单元、气化及洗涤单元、渣水处理及回收单元和气化公用工程系统组成,工艺流程为经盘式磨煤机研磨筛选的合格粉煤进入袋式过滤器。

在袋式过滤器风粉分离后的煤粉经螺旋输送机输送到常压粉煤储罐储存。

粉煤加压及输送单元采用低温甲醇洗单元分离出的CO 2气体为输送载气。

煤粉锁斗通过周期性的低高压变化操作,将常压粉煤储罐的粉煤间歇性地送入到粉煤给料罐中。

给料罐内的粉煤通过三条粉煤管线进入气化炉顶部的一体化烧嘴。

在粉煤进入烧嘴的同时,O 2和高压蒸气也被送入气化炉烧嘴处。

三股物料在烧嘴射流作用下进入气化炉并充分混合和反应,生成以CO 和H 2为主要成分的粗合成气。

气化炉作为核心设备是决定煤质适应性优劣的关键。

航天炉为单嘴顶置式结构,采用水冷壁内衬以渣抗渣,构建了单喷嘴顶置式直流射流流场;该炉型能适应大部分煤种,原煤适应性强,,更能满足高灰熔点、高灰分劣质煤的高效气化需要。

该流场由射流区、回流区和旋流区组成,具有中上部炉温略低、下部靠近渣口处炉温较高的温度场分布特性,有效促使渣口处熔渣顺畅排出,从而强化了其对高灰熔点、高灰分劣质煤的适应性,生成的熔渣和高温合成气从渣口流出经过下降管进入洗涤冷却室降温。

淬冷后的熔渣沉积在激冷室底部成为粗渣,定期通过渣锁斗排入渣池,并被捞渣机捞出,运出气化界区。

在激冷室完成初级洗涤后的粗合成气依次进入混合器和旋风分离器,进行二级洗涤分离以除去较大粒度的杂质; 然后再进入洗涤塔进行第三级洗涤除尘,以进一步除去较小粒度的细灰,从而达到灰质量浓度< 1.5 mg/m 3 的要求; 随后送出气化界区,进入后续的变换单元。

燃料的成分和主要特性、煤分气流的着火和燃烧、锅炉的燃烧设备

燃料的成分和主要特性、煤分气流的着火和燃烧、锅炉的燃烧设备

由图3—4可知,挥发分越低的煤,其反应指数越大,越难着火、燃烧。

这完全符合挥发分对着火、燃烧影响的规律。

但对于各种煤而言,例如在烟煤范畴内和无烟煤范畴内比较,挥发分含量的影响又不尽相同,而反应指数对煤的燃烧特性的判断,较之用挥发分来判断更为细致、准确。

(2)熄火温度。

所谓熄火温度,就是先把煤样加热到着火,然后停止加热,测定熄火时的温度,即为熄火温度。

如果把挥发分与熄火温度联系起来,则可判断出不同煤种着火后燃烧的稳定性,这也是煤的燃烧性能的一种指标。

因为煤的挥发分越多,挥发分越易着火,挥发分着火燃烧后所释放出来的热量越多,燃烧则越稳定。

由此分析可知,挥发分越多的煤,其熄火温度必然比挥发分少的低些,即越不易熄火。

图3—5所示的实验曲线也充分说明了这种关系。

(3)煤的燃烧特性试验。

为了了解各种成分煤种的燃烧特性,我国有关单位常将煤样分别作出其燃烧分布 曲线、热解及燃尽率试验。

1)煤的燃烧分布曲线。

取试验煤种的可燃质10mg,在TGS—2型热重分析测定仪上测得煤样的燃烧分布曲线(如图3—6所示)。

试验时的条件为:吹扫气(N,)的流量为186ml/min,反应气(O)的流量为52ml /min,加热速度为40℃/min,煤样细度小于200目。

图3—6中上部曲线为试样的重度变化曲线,下部曲线为上部曲线的微分,即所谓燃烧分布曲线,中间曲线是温度变化曲线。

在燃烧分布曲线中,第1小峰(图上未标明的左边小峰)为水分析出峰,图上标有①的为燃料的易燃峰(包括挥发分和易燃焦炭部分),标有②的为燃料的难燃峰(焦炭中的难燃部分)。

易燃峰陡峭上升顶点为着火温度,难燃峰的终点为燃尽温度,各峰下面积代表燃尽的煤量。

从燃烧分布曲线试验中可以得出煤样的燃烧特性值,包括煤样的着火温度t(℃),各峰的最大燃烧速度 wa、max、wb、max,各峰的最大燃烧速度时相对应的温度 Ta、max、Tb、max(℃),燃尽时温度T(℃)、各燃烧峰下燃掉的煤量Ga、Gb(mg),燃烧掉煤量Ga、Gb时相对应的温度区域ta、tb(℃)。

煤矸石及其灰渣中铝硅资源化利用的试验研究

煤矸石及其灰渣中铝硅资源化利用的试验研究

煤矸石及其灰渣中铝硅资源化利用的试验研究社会的发展促使我国对能源需求日益增长,煤炭作为中国最丰富的能源产品,仍是目前最主要的能源消费主体。

煤炭燃烧后会产生大量的灰渣,直接堆放显然会影响环境。

实际上,煤炭既是能源、也是资源。

浙江大学热能工程研究所提出的煤炭分级转化梯级利用技术,旨在充分发掘煤炭的能源特点、资源属性,有效利用煤炭产热、发电、制气,并进一步提取灰渣中的各种有价元素。

一般而言,煤灰渣中最主要的元素就是硅和铝,若能将这两种元素回收利用,不仅可以提高煤炭利用的经济性,还能保护环境、减少排放。

煤矸石及其灰渣中硅铝资源的利用,有效的途径包括制备煅烧高岭土和单独提取氧化铝或氧化硅。

本文所研究的煤矸石及其灰渣,不仅氧化铝和二氧化硅是其最主要的两种化学组分,而且硅铝比(Si/Al)也接近高岭石的理论值1.18:1。

因此,本文在总结目前煤灰渣中铝硅资源利用现状的基础之后,研究了煤矸石及其灰渣制备煅烧高岭土的工艺条件,为单独提取灰渣中的铝和硅资源,创新性的提出了酸浸碱熔复合法铝硅联产工艺。

铝硅联产工艺流程具体为:灰渣一次硫酸酸浸→一次酸浸渣加碳酸钠焙烧→焙烧产物水浸→水浸渣二次硫酸酸浸→两次酸浸液混合并蒸发结晶→煅烧→粗氧化铝碱浸→铝酸钠溶液晶种分离→氢氧化铝煅烧→氧化铝产品。

通过对煤矸石、循环流化床炉渣和过水细灰三种样品的化学成分、矿物组成、晶相结构等分析和酸浸正交除铁增白实验,分析它们用于制备煅烧高岭土的可行性,结果表明煤矸石最适合用于制备优质煅烧高岭土。

进一步研究煤矸石制备煅烧高岭土的实验表明,煤矸石适合用盐酸作除铁剂,其合适的酸浸条件为2mol/L酸浓度,40℃,2h和1:3的固液比,此时可保证浸出极少铝的同时提高铁浸出率,达到54.86%。

穆斯堡尔谱微观研究表明,采用化学酸浸的方法很难脱出高岭土中的三价结构铁和由二价结构铁氧化而来的三价铁,故酸浸除铁应该放在煅烧工序之前,即此煤矸石样品宜选择先磨后烧工艺制备煅烧高岭土。

准东煤灰熔融性与灰成分相关性分析

准东煤灰熔融性与灰成分相关性分析

准东煤灰熔融性与灰成分相关性分析刘家利【摘要】Ash fusibility was the main basis for slagging evaluation. Some kinds of Zhundong coal with high ash fusion temperature still slagged seriously. In order to analyze the correlation between Zhundong coal fusibility and ash composition,the coal quality data were ana-lyzed in the paper. The results showed that,high basic oxide in coal ash led to high fusibility of Zhundong coal. The fusion temperature of Zhundong coal had a good correlation with basic oxide components,the ash fusibility could be preliminarily judged by the ratio of basic ox-ides and sum of basic oxide and acid oxide or equivalent basic oxide. This conclusion provided reference for coal ash fusion temperature test,boiler design and power plant safe operation of Zhundong coal.%灰熔融性是判别结渣的主要依据之一,但部分准东煤灰熔融温度高,仍具有严重结渣倾向.为了分析准东煤灰熔融性与结渣倾向不吻合的原因,采用煤质数据对比分析法,研究了准东煤灰熔融性与煤灰成分的相关性,说明部分准东煤灰熔融性高主要是煤灰中碱性氧化物含量高引起,得出了准东煤的软化温度与煤灰中的碱性氧化物成分相关性较好,可用碱性氧化物含量/(碱性氧化物含量+酸性氧化物含量)或者当量碱性氧化物含量进行灰熔融性的初步判别,可为准东高钠煤的灰熔融性检测、锅炉设计及电厂的安全燃用提供参考和依据.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2015(021)005【总页数】5页(P99-102,106)【关键词】准东煤;煤灰软化温度;碱性氧化物;酸性氧化物【作者】刘家利【作者单位】西安热工研究院有限公司,陕西西安 710032【正文语种】中文【中图分类】TQ534灰熔融性是目前广泛作为燃煤结渣倾向判别的主要依据之一,具有一定的准确性和实用价值,是锅炉设计考虑的主要参数之一,也是锅炉选型的决定性因素。

榆林煤灰熔融特性及黏温特性

榆林煤灰熔融特性及黏温特性

榆林煤灰熔融特性及黏温特性李德侠;周志杰;郭庆华;于广锁【摘要】榆林煤灰分中钙、硫含量均很高,气流床气化过程中存在易于结渣的问题,实验室测量其黏温曲线波动性很大.采用FactSage6.2软件计算三元平衡相图和煤灰高温熔融过程的物相变化规律,并结合XRD手段,分析了加入SiO2引起的煤灰熔融特性和黏温特性改变的机理以及黏度波动的原因.结果表明,榆林煤灰熔点随着硅铝比(S/A)、酸碱比(A/B)的增大先降低后升高;钙铝黄长石与煤灰黏温曲线波动性有较强关联,通过FactSage二元相图得出,加入SiO2至S/A=2.48可减小曲线波动性.FactSage数值计算结果与实验结果吻合良好,表明化学热力学反应平衡分析方法是研究灰渣熔融特性的一种有效手段.%There exists blocking in real gasification process of Yulin coal in whose ash the content of calcium and sulfur is high. The large fluctuation of viscosity-temperature curve measured in laboratory can be observed. FactSage 6. 2 software was used to calculate ternary phase equilibrium and phase change rules during ash melting of Yulin coal under different ranges of high temperature. Based on these results and XRD measurement, the characteristics of ash fusion and viscosity-temperature changes caused by the addition of SiO2 as well as the reason of viscosity fluctuation were analyzed. The results show that the fusion temperature of Yulin coal ash decreased initially then increased with the increasing values of SiO2/ Al2O3 (S/A) and acid/base (A/B). There is a strong correlation between the formation of gehlenite and viscosity fluctuation within certain temperature ranges. The viscosity fluctuation of Yulin coal ash can be alleviated by adding appropriate SiO2 (to the pointwhen S/A = 2. 48), its amount can be obtained from binary phase diagrams calculated by FactSage. The numerical calculation results are in agreement with the experimental data, which proves that the chemical thermodynamic equilibrium analysis method is suitable for investigating the characteristics of ash melting.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2012(063)001【总页数】9页(P9-17)【关键词】榆林煤;黏温特性;熔融特性【作者】李德侠;周志杰;郭庆华;于广锁【作者单位】华东理工大学煤气化教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学煤气化教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学煤气化教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学煤气化教育部重点实验室,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TQ534引言目前以气流床气化炉为基础的整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术因其高效、环保等优点而越来越成为国内外研究的热点,其中气流床气化炉的正常运行是IGCC发电技术的关键[1]。

影响煤灰熔融性温度控制因素的探究(全部后改)(1)

影响煤灰熔融性温度控制因素的探究(全部后改)(1)

影响煤灰熔融性温度控制因素的探究光阴似箭,时光荏苒,转眼在秦皇岛出入境检验检疫局煤炭检测技术中心工作已经进入了第七年,在这七年的时间里,我和全体煤检中心化验科的领导和同事们一起在融洽、关怀、友爱的气氛中度过我人生中重要的时期,令我终生难忘。

感谢给过我帮助的煤检中心的领导和同事。

是她们给我的论文试验提供了宝贵建议,提供方便,让我的实验和论文都能顺利完成。

感谢我的领导张部长和赵姨对我的指导,感谢他们在我工作遇到困难时对我的鞭策。

他们认真的工作态度和敬业精神值得我去学习。

感谢组长、副组长和各位A组成员在我工作中给予的帮助和关心。

他们平易近人、心胸开阔,对待工作高度严谨的态度使我受益匪浅。

是他们给了我一个轻松、愉快的环境生活和学习,也感谢他们给予的友情、帮助。

最后特别感谢我的家人,感谢他们多年来对我无私的奉献、支持、鼓励和信任。

煤灰熔融特性是判断煤灰结渣程度的重要参数,炉内结渣影响锅炉的高效、安全运行,因此,研究煤灰熔融特性的影响因素及其调控方法对动力煤的有效利用具有重要意义。

在研究煤灰成分对煤灰熔融性的影响过程中,结果表明煤灰熔融性温度随不同氧化物含量的增加出现了不同的变化规律。

并用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煤灰熔融性温度。

结果表明气氛对煤灰熔融性温度的影响是非常明显的。

通过向煤灰中添加系列的碳酸钠和碳酸钙,结果表明碳酸钠可以有效降低煤灰熔融性温度,碳酸钙可以有效提高煤灰熔融性温度关键词:煤灰熔融性;;煤灰成分;还原气氛;氧化性气氛AbstractMelting characteristics of coal ash is an important indicator. Slagging threat the economy and security of the coal burned boiler. It is very important to study the impact factors of coal ash fusion on the full utilization of coal resource. This article focuses on the impact of coal ash composition to coal ash fusibility, and it turns out that the chang of coal ash fusion temperature occurs with the increase of different oxide content. Using coal ash melting tester test a variety of coal samples under oxidizing atmosphere and weak reducing atmosphere of ash melting point. Results show that the atmosphere of the impact of coal ash melting is ing the method of adding different amount of Na2CO3 and CaCO3 to the coal ash. The results show that the ash fusion temperatures decreases with addition amount of Na2CO3 with 9 %, and ash fusion temperatures increases with addition amount of with 6 %.Keywords:coal ash fusion; coal ash composition; reducing atmosphere; oxidizing atmosphere摘要 (I)Abstract (I)目录 (II)第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究内容和实验方法 (3)1.2.1 研究内容 (3)1.2.2 实验方案 (3)1.3 研究目标 (3)第2章文献综述 (4)2.1 煤中矿物质的组成 (4)2.2 煤灰成分 (4)2.3 煤灰熔融性温度 (6)第3章实验材料及仪器 (8)3.1 实验材料 (8)3.2 实验仪器 (8)3.3 工艺流程图 (9)3.3.1 灰熔融性温度测定工艺流程图 (9)3.3.2 灰成分测定工艺流程图 (10)第4章煤灰组成成分对煤灰熔融性温度的影响 (11)4.1 二氧化硅(SiO2)对煤灰熔融性温度的影响 (11)4.2 氧化铝(Al2O3)对煤灰熔融性温度的影响 (12)4.3 三氧化二铁(Fe2O3)对煤灰熔融性温度的影响 (14)4.4 氧化钙(CaO)对煤灰熔融性温度的影响 (15)4.5 氧化镁(MgO)对煤灰熔融性温度的影响 (16)4.6 本章小结 (17)第5章不同气氛环境对煤灰熔融性温度的影响 (18)5.1 不同气氛环境对煤灰熔融性温度影响 (18)5.2 本章小结 (20)第6章不同添加物对对煤灰熔融性温度的影响 (21)6.1 碳酸钠对高熔点煤灰熔融性温度的影响 (21)6.2碳酸钙对低熔点煤灰熔融性温度的影响 (22)6.3 本章小结 (23)第7章小结 (24)参考文献 (25)第1章绪论1.1 研究背景我国富煤少油,是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家[1]。

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煤灰成分碱酸比与硅铝比的对比分析
李永刚郭东风,
(河南能源化工集团鹤壁煤化工,河南鹤壁 458000)
摘要:煤炭完全燃烧后,剩余部分为煤的矿物质中金属与非金属的氧化物与盐类形成的残渣,即灰分。

煤灰成分复杂,主要由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。

分析结果以氧化物质量百分含量形式报出。

碱酸比是指煤灰中碱性组分(铁、钙、镁、锰等的氧化物)含量总和与酸性组分(硅、铝、钛的氧化物)含量总和之比。

关键字:煤灰成分碱酸比硅铝比
一、前言
煤炭完全燃烧后,煤中的可燃部分燃烧释放热量,煤中水分蒸发,剩余部分为煤的矿物质中金属与非金属的氧化物与盐类形成的残渣,即灰分。

主要由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。

分析结果以氧化物质量百分含量形式报出。

二、实验原理和试剂
实验原理和试剂依据GB/T1574-2007。

三、灰样制备
称取一定量的一般分析煤样于灰皿中(一般分析煤样不超过0.15g/cm2),将煤样送入温度不超过100℃的马弗炉中,在自然通风和炉门留有15mm左右缝隙条件下,缓慢升温至500℃保持30min后,升至(815±10)℃,在此温度下灼烧2h,取出冷却后,用玛瑙研钵将灰样研细到0.1mm,在置于灰皿内,于(815±10)℃下再灼烧30min,直到质量恒定。

空气中放置约5min,转入干燥器中。

称样前应在(815±10)℃灼烧30min。

四、实验数据
序号SiO2% Al2O3% Fe2O3% TiO2% CaO% MgO% K2O% Na2O% FT℃碱/酸硅/铝
1 54.89 29.67 3.61 1.1
2 3.88 1.1 1.54 0.96 >1500 0.1
3 1.85
2 56.98 27.85 4.28 1.12 3.28 1.06 1.86 0.52 >1500 0.1
3 2.05
6 57.73 26.94 5.08 0.78 2.81 0.89 2.08 0.6 1500 0.13 2.14
4 53.38 24.77 5.54 0.86 4.28 1.3 1.9 1.14 1466 0.18 2.16
15 52.36 26.46 2.6 1.74 5.75 1.43 1.69 0.94 1459 0.15 1.98
8 54.57 25.4 4.48 0.72 6.36 1.35 1.5 0.72 1430 0.18 2.15
7 50.46 26.39 6.04 0.77 5.31 1.27 2.16 0.96 1426 0.20 1.91
10 52.73 25.68 3.6 1.19 5.76 1.15 1.66 1.29 1388 0.17 2.05
16 58.54 17.31 5.79 1.01 7.43 1.19 1.38 0.81 1366 0.22 3.38
11 52.75 24.36 3.8 0.62 8.66 1.7 1.77 0.81 1355 0.22 2.17
5 50.45 24.71 4.5 0.7 8.92 2.15 1.4 1.87 134
6 0.25 2.04
14 55.54 20.64 4.4 1.16 8.34 1.81 2.81 0.66 1302 0.23 2.69
19 58.43 20.49 4.31 1.12 5.78 1.91 3.32 0.71 1293 0.20 2.85
17 56.87 18.5 6.96 1.05 7.01 1.79 2.95 0.7 1248 0.25 3.07
18 45.04 17.73 7.51 0.83 16.43 1.55 0.84 0.82 1205 0.43 2.54
12 47.65 16.35 12.8 0.83 11.89 2.14 0.64 0.34 1177 0.43 2.91
20 42.8 16.28 10.2 1.64 17.36 1.37 1.38 0.94 1169 0.51 2.63
3 51.08 17.27 6.8 0.76 14.17 1.25 2.1 1.12 1156 0.37 2.96
13 33.62 15.81 17.6 0.97 22.49 2.24 0.34 0.46 1130 0.86 2.13
五、数据分析
实验样品来源地为河南、陕西、山西、甘肃、内蒙。

很多论文与著作在研究分析煤灰成分时采用碱酸比,而生产中使用硅铝比,间接分析煤灰的灰熔
融性。

下面就两种方法做一个对比分析。

实验数据经过Excel以FT数据降序排列。

5.1数据总体分析
总体来看随灰熔融点FT温度的降低碱酸比和硅铝比总体趋势逐渐升高。

曾经在我的论文《煤灰成分对灰熔融性的影响研究》得出过一个结论SiO2含量在45%-60%,Al2O3含量20%左右,硅铝比(SiO2/Al2O3)在2-3,灰熔融点FT约在1300℃。

从数据来看硅铝比的最高值恰好主要集中在灰熔融点FT约在1300℃。

随机挑选的这组数据碱酸比在0.1-0.8,硅铝比在2-3。

5.2 SiO2含量在45%-60%,Al2O3含量20±3%
样品3、12、14、16、17、18、19、20数据分布在此范围内。

碱酸比在0.2-0.5,硅铝比2.7-3。

其中14、16、17、19煤样的SiO2和Al2O3之外的成分大多小于7%,除了TiO2在煤灰中始终起到提高灰熔融性温度的作用。

其余起助融作用的成分含量较少,灰熔融性的温度主要由SiO2和Al2O3决定。

灰熔融点FT约在1300℃。

碱酸比在0.2-0.25,硅铝比约在3。

其中3、12、18、20 SiO2和Al2O3之外均有大于10%的成分,例如Fe2O3和 CaO均是起助融作用,有效的降低了灰熔融点,硅铝比的范围在3±0.3。

5.3 SiO2含量在45%-60%,Al2O3含量20±3%不在此范围内的
其余数据的碱酸比分布在0.13-0.25,硅铝比在2±0.2,灰熔融点FT多数大于1400℃。

1、2、6煤样为Al2O3含量是最高的。

可以发现Al2O3与灰熔融点温度的分布具有一致性,这说明Al2O3对灰熔融点的影响是最大的。

除了13其余煤FT温度多数大于1400℃,而FT大于1500℃不在讨论,因为不符合使用条件。

这样硅铝比范围可缩小至2±0.1。

七、结论
篇幅所限数据不再一一列举,以上数据均是随机抽取,具有一定的代表性。

在这些数据中13煤样很特别,SiO2含量最低,起助熔效果的成分如Fe2O3、CaO、MgO都是最高的,灰熔融点FT最低,仅有1130℃。

翻看以往实验数据,发现一个非常有趣的现象,SiO2和Al2O3含量低的煤种,那么Fe2O3和CaO含量都很高,这也造成了其灰熔融点很低,大概在1100℃。

以上这些数据无论碱酸比,还是硅铝比,总体趋势随灰熔融点温度的降低,而逐渐升高。

从数据方面来看,碱酸比要比硅铝比更严谨,因为碱酸比所包含的数据比硅铝比多,更能反映煤的实际情况。

由13煤样看出,碱酸比的优势,若以硅铝比来判断灰熔融性误差就很大。

如果将数据范围缩小将煤按照SiO2含量在45%-60%,Al2O3含量20%进行分类,可以发现碱酸比的分布范围就有点大,反而没有硅铝比来的更简便。

参考文献
[1]白浚仁,刘凤歧.煤质分析[M].煤炭工业出版社,1992.
[2]陈鹏.中国煤炭性质、分类和利用[M].化学工业出版社,2004.
[3]煤炭科学研究总院北京煤化研究所.煤质分析应用技术指南[M].中国标准出版社,1991.
[4]段云龙.煤炭试验方法标准及其说明(第三版)[M].中国标准出版社,2005.
[5]中华人民共和国国家标准煤灰成分分析方法GB/T1574-2007。

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