降低气化用煤的灰熔点问题研究
影响煤灰熔融性温度控制因素的探究(全部后改)(1)讲解
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]。
配煤降低高灰熔融性淮南煤灰熔点的研究
两种 煤 的优 势 可 以有 效 地提 高难 成 浆煤 种 的制 浆 浓度 ,一般 可 以提 高 3 ~ % . % 5
关键 词 :配合煤 ;水煤 浆 ;灰 熔点 ;成 浆 性
中图分 类号 :T 5 6 Q 3
文献 标 识码 :A
安 徽淮 化集 团 T XA O水 煤 浆加 压 气 化 系 统 已 开始 生 产 ,制浆 用 煤 为河 南 义 马煤 和 甘 肃 华 亭 煤 ,由 E C 于煤质 不 稳定 ,成 浆 性能 变化 较 大 ,已由试 生产 时 的浓 度 6 % 降至 6 % 左 右 ,严 重 影 响 系 统 的 正 常运 行 3 0 和 生 产负荷 的提高 ,其它 3套 正在 运 行 的 T X C E A O装 置 也都 不 同程 度 地 暴 露 出 由于煤 源 的变 化 或 煤 质 的
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第2 7卷第 5期
20 0 2年 l 0月
煤
炭
学
报
Vo . 7 No 5 12 .
0c. t 2 2 00
J OURNA L OF CHI NA COA OC E Y LS IT
文 章 编 号 :23-99 (0 2 0 0 2 0 05 9 3 2 0 )5— 59— 5
配 煤 降低 高 灰 熔 融 性 淮 南 煤 灰 熔 点 的研 究
李寒旭 ,陈方林
( .安徽理工 大学 化学工 程系 ,安徽 淮南 1 2 2 0 ;2 3 0 1 .安徽淮化集 团有 限公 司 ,安 徽 淮南 223 ) 3 0 8
摘
要 :对 高灰 熔 融性 淮 南煤和 低 灰熔 融 性煤 进行 了配煤 降低 灰 熔点 的研 究.研 究表 明 ,配煤 可
以显著 降低 高灰 熔 融性 煤 的灰 熔 点 ,降低 或 免去 添加 助 熔剂 ,配合煤 灰 熔 点 变化并 不是 两种煤 的
配煤降低潞安煤灰熔融温度及其机理研究
工 大 学 化 学 工 程 系 ,3 0 1 安 徽 淮 南 220
收稿 日期 :0 70— 1 修 回 日期 :0 70 —1 20 -32 ; 20 —52
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2 6
煤
炭
转
化
中淬 冷 , 防止 缓慢 冷却 过程 中发生矿 物 质 晶型转 变 , 以保 持此 温 度下 应 有 的矿 物 结 晶. 获得 的试 样 经 玛
一
瑙研 钵研 磨 后 , X 射线 衍 射 仪 进 行 分 析 . 析 仪 用 分
器 为 日本 R g k ia u公 司 制 造 的 D MAX 2 0 / 5 0型 X
两两 相 配 , 分搅拌 , 磨 , 充 研 使得 两种煤 混 合均 匀. 根 据上 述方 法制 成灰 样 并 且 测 定其 熔 融 特 征 温 度 ( 变
形温 度 D 软 化温 度 S 流动 温 度 F . 验 流程 T, T, T) 实
见图 1 .
要求 的原 料 已是摆 在 面 前 一项 十分 迫 切 的任 务. 该
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第3 o卷
第 3 期
煤 炭 转 化
C 0AL C 0NVE RS 0N l
V oI3 N o .O .3
20 0 7年 7月
J 12 0 u.0 7
配煤 降低潞 安煤灰熔融温 度及其 机理研究
王敏 龙 D 邓 蜀 平 郝 栩 李 寒 旭 。 ’ ’ ’
特征 温度 、 酸碱 比和 硅铝 比见 表 2 .
由表 2可 以看 出 ,潞 安煤 为 高灰 熔 点 煤 , 熔 灰 点F T> 15 0℃ ,不适 宜 于单 独 在 GS 0 P装 置 下 使 用( 操作 温 度最 好 在 13 0 ℃ 以下 [ ) 其 他 3种 煤 8 】, 灰熔 点 F T均 < 13 0℃ , 以在 GS 5 可 P装 置下 使 用. 由表 1可知 , 灰 的熔 融 温 度 与 煤 灰 的 化学 组 成 有 煤
煤灰熔融性的研究
煤灰熔融性的研究煤灰熔融性是评价工业用煤的重要指标之一,主要用于锅炉和气化炉的设计、选型,并指导实际操作。
一般认为,煤灰的变形温度与气化炉及锅炉轻微结渣和其受热面轻微积灰的温度相对应;软化温度与气化炉及锅炉内大量结渣和大量积灰的温度相对应;而流动温度则与炉中灰渣呈液态流动或从受热面滴下和在炉栅上严重结渣的温度相对应。
在4个特征温度中,软化温度应用较广,一般都是根据转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合适原料煤。
综述1研究的意义煤灰熔融性是煤灰在高温下达到熔融状态的温度, 习惯上称作灰熔点。
由于煤灰是1个多组分的混合物, 没有1个固定的熔点, 而只有一个熔融的温度范围。
因此,它不是用1个温度点所能表示,而一般用4个温度( 变形温度DT、软化温度ST、半球温度HT、流动温度FT)才能比较确切地表示。
煤灰软化温度是衡量动力用煤的一个重要煤质特性指标, 对煤灰软化温度已有较多的研究, 譬如,有些文献探讨了煤灰成份和煤灰软化温度关系, 并提出了一些提高或降低煤灰软化温度的方法。
气流床煤气化技术要求液态排渣。
为了保证气化炉内渣的流动性及顺利排渣,一般要求气化炉操作温度高于煤灰的流动温度。
影响煤灰的熔融温度的因素很多,研究表明,它不仅与煤灰的化学组成、煤灰的矿物形态有关,还与相平衡性质、气氛条件等因素有关。
煤灰是一种极为复杂的无机混合物,其熔融温度与煤灰化学组成有一定的关系。
长期以来,国内外学者作了大量研究工作,提出了几种根据煤灰化学组成预测煤灰熔融温度的方法。
一般认为,煤中碱金属矿物质特别是含Ca和Fe等矿物质对煤灰的熔融特性影响较大,其中CaO、Fe2O3和Al2O3对煤灰熔点影响的研究较多。
姚星一等主要考虑灰组成的影响,直接回归灰熔融性温度的流动温度(FT)与灰分。
SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O含量的关系,结合灰组成根据其提供的双温度坐标图解,定量算出ST和FT。
配煤降低陕北煤灰熔点研究
配煤降低陕北煤灰熔点研究郭延红;伏瑜;张科鑫【摘要】Coal blending is one of the effective methods to decrease the melting point of high-ash fusible coal. Shenmu Xigou low-ash melting point coal (A coal sample)was blended with Yanan Checun No.2 Mine coal (B coal sample)with ash melting point B and Shenmu Yongxinggou coal (C coal sam-ple)with ash melting point C in different blended coal ratios to decrease the coal ash fusion point and the influence of coal blending to coal ash fusibility characteristics was studied. XRD and SEM techniques were utilized to investigate the change of mineral categories and appearance of blended coal ash. The re-sults indicated that coal sample B,C doped with 60%,10% of coal sample A respectively were able to make softening temperature less than 1350℃ and meet the requirements of liquid slag discharge furnace;blended coal ash melting point alteration is not a simple plus of two single coal ash melting point decrea-sing but the nonlinear relationship.%配煤是降低高灰熔融性煤灰熔点的有效手段之一。
添加助熔剂降低煤灰熔点及灰粘度的研究
添加助熔剂降低煤灰熔点及灰粘度的研究引言在煤炭的燃烧过程中,煤灰对燃烧设备的磨损、腐蚀和堵塞等问题经常引起关注。
煤灰熔点及灰粘度是影响燃烧后煤灰行为的重要指标,而添加助熔剂是一种有效的降低煤灰熔点及灰粘度的方法。
本文将深入探讨添加助熔剂降低煤灰熔点及灰粘度的研究成果,以期为相关领域的研究和应用提供有价值的参考。
一、添加助熔剂的意义1. 什么是助熔剂?助熔剂是在煤的燃烧过程中添加的一种物质,可以影响煤灰的熔点及粘度,从而改善煤灰的物理化学性质。
常见的助熔剂包括石灰石、石灰、硅酸盐等。
2. 添加助熔剂的作用添加助熔剂主要有三个作用:降低煤灰熔点、减小煤灰粘度、促进煤灰中矿物质的形成和分散。
这些作用可以有效改善煤灰在燃烧过程中的行为,减轻对燃烧设备的磨损和腐蚀,提高燃烧效率。
二、添加助熔剂的研究现状1. 实验研究目前国内外很多研究都对添加助熔剂降低煤灰熔点及灰粘度进行了实验研究。
他们通过改变助熔剂的种类、用量和添加方式等参数,研究助熔剂对煤灰性质的影响及其机理。
2. 数值模拟除了实验研究,一些学者还通过数值模拟的方法对助熔剂降低煤灰熔点及灰粘度进行了研究。
他们建立了煤灰熔融模型,通过计算机模拟的方法,分析助熔剂对煤灰熔点及灰粘度的影响规律。
三、个人观点与理解在我看来,添加助熔剂降低煤灰熔点及灰粘度的研究对于煤炭燃烧行业具有重要的意义。
通过添加助熔剂,可以有效改善煤灰的性质,减轻燃烧设备的磨损和腐蚀,提高燃烧效率。
这项研究也为煤炭清洁利用和减排减污提供了技术支持,具有广泛的应用前景。
总结本文围绕添加助熔剂降低煤灰熔点及灰粘度的研究展开了深入探讨。
通过对添加助熔剂的意义、研究现状以及个人观点与理解的分析,我们可以清晰地了解到这一研究领域的重要性和发展趋势。
未来,希望能够有更多的研究和实践,进一步完善添加助熔剂的相关技术,推动煤炭燃烧领域的可持续发展。
四、添加助熔剂的应用领域除了在煤炭燃烧过程中,助熔剂还可以在其它领域得到应用。
煤灰熔点的影响因素及降低方法研究
20世纪70年代石油危机加速了煤炭气化技术的发展,现今已形成了多种煤气化方法。
主要特征为煤在气化炉中,在高温下发生气化反应,使煤固体转为气体,仅剩下少许含灰残渣。
煤气化技术较多,目前以固体床、气流床、流化床等气化技术为主。
煤灰熔融特性在煤气化设计、运行中具重要作用,对煤气化过程中安全性、经济性均有较大影响。
因此开车煤灰熔点影响因素研究,提出降低煤灰熔点的技术方法,对煤气化技术有重要意义。
1 煤灰融特性的影响因素分析1.1 煤灰成分煤灰成分常用氧化物形式表示,通过化学分析表明,煤灰成分主要由SiO2、A12O3、TiO等酸性氧化物,MgO、Na2O、CaO、Fe2O3等碱性氧化物组成。
酸性氧化物对提高煤灰熔点有重要作用,含量增加,煤灰熔点增加,反之亦然。
而碱性氧化物可降低煤灰熔点。
可用离子势来解释其氧化物对煤灰熔点的影响,酸性氧化物以酸性离子为主,酸性离子离子势较高,碱性离子则较低,高势的酸性阳离子和氧易结合可合成复杂离子和多聚物,氧来源于碱性阳离子,其可以终止多聚物进一步聚集,从而表现出助熔性。
对我国煤灰成分进行研究表明,碱性金属氧化物呈游离态降低煤灰熔点,而实际上绝大部分煤灰中碱性金属氧化物以伊利石形态存在,在受热过程中析出较少,降低了助熔效果;当碱性氧化物达到40%以上,酸性氧化物和碱性氧化物会发生固相反应,产生较低熔点的共熔体,从而进一步降低灰熔点;质量分数小于40%则降低灰熔点效果降低。
1.2 煤灰矿物组成(1)煤灰中矿物组成煤灰中矿物质指煤中的非煤无机质,矿物质数量、成分以及组分与煤的种类有关,且差别较大,其与产地、分布以及开采、运输等的影响。
煤矿物质主要分为固有和外来矿物质两部分,固有成分是成碳植物中的不可燃部分,占6%左右;外来矿物质是矿区周围矿物质碎粒片。
对煤灰进行分析表明其中主要矿物质包括:莫来石、粘土矿物、石英、硅酸钙、赤铁矿、黄长石以及硬石膏。
煤灰中的矿物质可进一步分为耐熔矿物和助熔矿物,耐熔矿物包括石英、莫来石、偏高岭石以及金红石,助熔矿物包括酸性斜长石、硅酸钙、石膏以及赤铁矿。
34-原料-浅谈劣质煤在气化过程中存在的问题及解决办法
浅谈劣质煤在气化过程中存在的问题及解决办法王 侔、贾晋林贵州毕化有限公司1 前言我公司1966年建厂,经过七次大型技改,现实际生产能力已达合成氨13.5万t/a。
但随着化肥市场竞争日趋激烈,原材料价格节节攀升,节能降耗、降低生产成本是摆在公司面前的头等大事。
下面就我公司原料煤的选择、气化方面出现的问题及解决办法作一点肤浅的论述。
表1 煤质指标/%煤种优质煤劣质煤W QY0.5~1.52~3A y7~1520~30V y3~66~9C y74~8061~66S Q<0.8<1.5 Q DWY J/g26000~3000022000~24000灰熔点/℃1300~14001100~1200机械强度>25mm75~8560~65热稳定性ST+6>7055~65入炉煤价格 元/t550 400表2 试烧不同比例煤质的结果(10tNH3/h的生产能力)选煤条件 吨氨煤耗成本/元备注优质煤造气 1.323 727.6连续运行8天结果平均劣质煤造气 1.597 638.8连续运行12天结果平均按优质煤/劣质煤=1:1 1.393 661.2连续运行7天结果平均按优质煤/劣质煤=2:1 1.364 682.0连续运行10天结果平均按优质煤/劣质煤=1:2 1.412 635.4连续运行9天结果平均2 气化用煤的选择毕节地区煤炭资源丰富,有优质煤(如织纳煤田的无烟煤,仅次于山西晋城无烟煤)、劣质煤(如我公司方圆30km内的地区煤矿、杨家湾煤矿等),这两类煤的煤质指标见表1。
我公司采用间歇固定床气化方法,共有15台φ2400煤气炉,这种气化方法和气化设备对煤质的要求非常严格,如果调节手段跟不上而选用劣质煤,造气轻则会出现氧含量超标,煤气炉结渣垮生炭,重则需大幅减负荷和熄火打疤。
为了降低生产成本,我们做了大量的工作,详见表2。
经过试烧,从生产成本、煤气炉检修、处理泄漏、炉箅的使用周期等方面综合评价,我们选择优质煤和劣质煤掺烧作为主攻方向,掺烧比例则根据煤气炉备用情况,优质煤/劣质煤控制在1:2~1:1。
榆树湾矿区煤质掺加沙土降低灰熔点的研究与应用
>1 0 50
1. 制 浆稳定 性 试验 分析 与评 价 4
在 灰熔 点及粘温 特性 试验基 础上 , 对
所 分 析 煤 样 进 行 了添 加 砂 子 后 的制 浆稳 定 性 试 验 , 验 结 果 见表 4 试 。 试 验 结 果表 明 : 煤 样 中 添加 砂 土 后 , 在 煤 样 的 成 浆 性 能 有 所 改 善 , 定性 也 得 到 稳 好转 。
开 始 进 行 实 施 。 树 湾 矿 区 煤 质接 收 基 水 榆
成
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SO
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2.4 8
ห้องสมุดไป่ตู้
N aO 2 P2 O5
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3.6 2 0. 5 O
分 ( r 为1 .5 空气 干燥 基 水分 ( d Ma ) 4 3 %, Ma ) 为2 9 %, .5 灰分 ( a ) .4 经计 算所 得 A d 为5 7%,
自2 0 年l 月份 至2 l年 3 O1 月 兖州 煤业 榆 林能 化 有 限公 司6 万吨 / O 年 化较 为 显 著 , 0 8 2
煤 制 甲醇 项 目气化 工 艺采 用德 士 古 水 煤 浆
在 设 计 负 荷 下 实现 长 周 期 稳 定 运 行 , 料 投
已 份 累计 出现 1 次 下 降 管 堵 渣 造 成 停 车 , 1 每 半 个 月 后就 要 降 负 荷 调 整 运 行 , 累 计 影 次 堵 渣 都 会 引 起 下 降 管 变形 甚 至 烧 穿 , 需 响 甲醇 产 量 1 余 万 吨 。 问 题 已影 响 气 化 0 此
稳 长 更 换 新 下 降 管 , 次 更 换 下 降 管 需 要 十 五 装 置 乃 至化 工 系 统的 安 全 、 定 、 周期 运 每 天 左 右 时 间 , 此 之 外 , 造 成 气 化 炉 不 能 行 , 除 还 同时 还 因 产 量 降 低 、 开停 车 频 繁 、 换 更
灰熔点和粘温特性对气化的影响
灰熔点和粘温特性对气化的影响灰熔点和粘温特性对气化来讲是很重要的指标。
灰熔点是煤灰达到熔融时的温度,一般分软化、熔融、流动几个温度点,我们一般关心的是流动时的温度,灰熔点越低对德士古气化来讲越好,但还有一种情况有的煤种灰熔点较低,但煤灰达到灰熔点时流动性并不好,也不适宜于气化,于是就引进了粘温特性这个词,也就是说,不仅煤质的灰熔点较低,而且煤灰到灰熔点温度时的粘度也要低,容易流动,这样的煤才是适合于德士古气化的煤种。
煤灰熔融性是动力和气化用煤的重要指标。
煤灰是由各种矿物质组成的混合物,没有一个固定的熔点,只有一个熔化温度的范围。
煤灰熔融性又称灰熔点。
煤的矿物质成分不同,煤的灰熔点比其某一单个成分灰熔点低。
灰熔点的测定方法常用角锥法、见GB219-74。
将煤灰与糊精混合塑成三角锥体,放在高温炉中加热,根据灰锥形态变化确定DT(变形温度)、ST(软化温度)和FT(熔化温度)。
一般用ST评定煤灰熔融性。
粘温特性是指煤的灰分在不同温度下熔融时,液态灰所表现的流动性。
灰渣粘温特性差对装置的影响1)激冷室积灰由于粘温特性差,液态渣在流动过程中随着温度的降低,黏度直线上升、灰渣流动性减弱,形成挂渣,堵塞了降管。
再之渣口处气流速度快,将黏度高的液态灰渣拉成玻璃丝状,这种玻璃丝起着粘结剂作用,使细灰易粘结在激冷室内,给停炉后的清理工作带来很大困难,使激冷室液位正常控制受到影响,严重时甚至导致串气停车。
2)灰水管线磨蚀加快粗渣细且有大量的玻璃丝,灰水中固含量增加,管线、阀门磨蚀加快,灰水界区频繁磨漏,渣斗循环泵出口管线多次磨穿,有时不得不停车处理,严重影响生产稳定运行。
3)炉砖损耗快渣口处渣黏度大,不易流动,需提高炉温来降低黏度。
炉膛温度高,炉壁渣黏度低,炉砖剥落快;渣口下渣黏度大,渣口或下降管易堵渣。
4)有效工艺气含量低在灰渣从炉内到渣口排出过程中,温度降低,渣黏度增大,导致渣口或下降管堵塞,为了熔渣不得不提高O/C,以提高炉温来达到熔渣的目的,这样就需要更多的碳与氧气反应生成CO2来提高热量,导致工艺气中CO2含量高,相应的有效气成分CO+H2含量降低,而且由于CO含量降低及热负荷高,水气比高,使变换反应温度难以维持,不利于变换工段高负荷操作。
煤的灰熔点对气化炉的影响
煤的灰熔点对气化炉的影响一、对炉砖的影响:由于德士古煤气化装置采用液态排渣,提高操作温度有利于碳转化及排渣顺利。
但操作温度过高,会影响价格昂贵的耐火砖寿命。
气化温度视灰渣的粘温特性及煤的化学活性而定,一般高于煤灰熔点50~70℃。
液态渣对炉砖的熔蚀使炉砖变薄,炉砖的熔蚀与温度有很大关系,温度在最佳操作温度以上每增加44℃,熔蚀速率增加一倍。
因此选择灰熔点低的煤种,可有效地降低操作温度,延长炉砖的使用寿命。
每台气化炉的炉砖价格高达好几百万元人民币,且筑炉、养护、干燥时间长,影响经济运行,前段时间被迫只能一台炉运行,严重影响满负荷运行。
二、对氧耗的影响:如果煤的灰熔点低,操作温度相应就低一些,与高灰熔点煤相比较,无需耗过多的氧与碳反应生成CO2来维持较高的操作温度,灰熔点低的煤种耗氧量少,相应的煤耗亦低,且有效气产率高。
对助熔剂用量的影响:如果煤种灰熔点高,要降低灰熔点,需加入助熔剂,以提高灰渣中CaO Fe2O3 MgO的量,使(SiO2 Al2O3)/(CaO Fe2O3 MgO)减小,灰熔点降低,如果煤种灰熔点低,所用的助熔剂可大大减少。
同时由于惰性物质助熔剂的减少,灰渣量减少,灰渣的运输费用减少。
更重要的是相同固含量的煤浆所含有效成分增加,气化效率提高,产气量增大,有利于提高产量。
四、对后段工序的影响:合理的水气比有利于变换,水气比高,理论上有利于CO的转化。
但是,过量水蒸汽要吸热,从而使反应温度降低,不能达到高负荷运行。
因此,稍低的水气比才能维持良好的反应温度。
煤炭的灰熔点高,系统热负荷高,出洗涤塔工艺气温度高,水气比高。
因此可以说,灰熔点低的煤种有利于后续工号的运行。
可以看看GB灰熔点的测定方法。
源仪器将以“团结、创新、奉献”的企业精神,坚持“以质量求生存,以信誉求发展,以质量为本,创精品工程,打造优质品牌”的宗旨,实现我们“创造品牌价值,建设一流企业”的目标。
煤灰熔融性对气化用煤的影响
煤灰熔融性对气化用煤的影响作者:韩艳芳来源:《科学与技术》 2019年第3期摘要:气化用煤中,煤灰熔融性是一个非常重要的指标,而煤灰熔融性,是指随着温度的升高,煤灰变形、软化和流动等具有物理特征状态的性能的变化的特征。
在高温下,煤会发生一些列反应,最显眼的就是燃烧,而在煤进行一系列的反应(矿物质在锅炉中的动态变化)时,煤灰熔融性就是一个非常重要的影响因素,其次,也可以根据煤灰熔融性对锅炉的结渣、沾污等状态进行预测评估,所以,如果在煤质确定的情况下,就需要对锅炉的性能进行设计、选择,如果锅炉的性能确定,则需要对煤的熔融性进行检测,确保工作的顺利进行。
在国标GB/T219—2008文件中就有气化煤和动力煤熔融性的相关标准要求。
因此,结合实际状况,将实验过程中产生的问题,从热电偶的精确度、煤灰成分、试验气氛和实验者操作时的严谨程度几个方面对实验中的结果进行分析,将煤灰熔融性对气化用煤的影响进行探讨,并总结出有效的处理方案。
对于煤炭在生产中采用的气化技术进行完善。
其次,也应该严格控制原煤流动温度和气化炉温度,确保前者温度低于后者温度,并结合实验室的研究,以实验室气化用煤样的实验结果为依据,观察在添加不同助溶剂或添加配煤(不同融熔性的煤)后,所取煤样中煤灰熔融性的变化。
再不断调整助熔剂的种类、添加量、掺配煤种及掺配比例,以此来达到理想的效果。
因此,本文就煤样中所含灰成分做了抽样分析,探析了煤灰熔融性对气化用煤的影响,望能对煤炭气化做出贡献。
关键词:煤灰熔融性;气化用煤;煤灰变形;软化;流动;助熔剂;处理方案前言对工业用煤的评价中,煤灰的熔融性也是重要指标之一,煤灰的熔融性也主要用于锅炉的设计、选型。
在实际的操作中,炉温、进煤时机也会由于煤灰的熔融性的不同而不同。
一般情况下,气化炉、锅炉轻微结渣,气化炉、锅炉受热面轻微积灰的温度和煤灰的形成温度对应,气化炉、锅炉大量结渣,气化炉、锅炉内量积灰的温度和软化温度成对应;流量、温度则同时与多方对应,其中包含呈液态流动的炉中灰渣温度、从热力面上滴下温度结渣和在炉栅上严重结渣的温度三个部分。
低熔点煤灰熔融温度调控研究进展
低熔点煤灰熔融温度调控研究进展樊红莉;李风海;徐美玲;黄戒介【摘要】Based on the significance of adjustments of ash melting temperature of coal with a low ash melt-ing point(MP)for it’s clean and efficient conversion,influence of refractories (Al2 O3 ,SiO2 and TiO2 mono-refractories and Kaolin,silica-based additive composite refractories)and coal with a high ash MP on fusion temperature of coal ash were introduced,the adjustments mechanism of coal ash melting tempera-ture by refractories and coal blending were summarized from the aspects of experimental (ternary phase diagrams,XRD and SEM)detection and software simulation (FactSage software thermodynamic calcula-tions and Gaussian quantum chemistry calculation),the application of support vector machine model on predicting coal ash melting temperature was discussed.Finally,the development trends for adjustments of fusion temperature of coal ash with a low ash MP were proposed.%基于低灰熔点煤灰熔融温度的可控调整对煤的高效洁净转化意义重大,介绍了耐熔剂(Al2 O3、SiO2及 TiO2等单体耐熔剂和高岭土、硅基添加剂等复合耐熔剂)和配煤对低灰熔点煤灰熔融温度的影响规律,并从实验检测(XRD、SEM-EDX 检测)和软件模拟(FactSage 软件热力学计算和 Gaussian 量子化学计算)两方面综述了添加耐熔剂和配煤改变灰熔融温度的机理;阐述了支持向量机模型在煤灰熔融温度预测方面的应用。
灰熔点及灰黏度影响因素分析1
灰熔点及灰黏度影响因素分析1 晋煤集团863项目执行办负责人:马伟2012-7-30煤灰分析为了深入探讨煤灰熔点及煤灰粘度的影响因素~分析晋城煤种的适合气化技术~经过仔细讨论~形成本报告~报告内容为:煤灰熔点影响因素、煤灰粘度影响因素、晋城煤种和神木煤种比较、改善煤灰粘度的方法及煤灰粘度对水冷壁的影响。
一、煤灰熔融性(灰熔点)影响因素根据氧化物对煤灰熔融温度的影响~通常将氧化硅,SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、氧化钠(Na2O)和氧化钾(K2O)这八种氧化物分为两类:一类为酸性氧化物(SiO2、Al2O3和TiO2,~主要作用是提高煤灰的熔融温度,另一类是碱性氧化物,Fe2O3、CaO、MgO、Na2O和K2O,~主要是降低煤灰熔融温度。
具体的影响分析见表中分析:影响因素变化趋势及原因灰熔融性,ST、FT, 影响主体变氧化硅质量分数每增减1%~对熔融温度变化很小~只有2-4?~氧化硅化,1,45%-60%范围内~随着质量分数增加~灰熔融温度降低, ,SiO2,~趋,2,60%-70%范围内~没有特定规律, 含量较多~势 ,3,70%以上~溶溶性温度比较高~ST最低也在1300?以上。
起重量分数占有,1,的原因:高温下~氧化硅很容易与其他金属盒非金属形成30-70%~主玻璃体的物质~这种物质没有定型的结构~没有固定的熔点~原要来自煤随着温度升高而变软因种的矿物,2,的原因:氧化硅是网络形成体氧化物~而煤灰中还有修饰质~经燃烧中间氧化物和网络氧化物~三种氧化物相互作用使得表现出不后存在于确定性煤灰中 ,3,的原因:此时已经没有适量的金属氧化物和氧化硅结合~有较多的游离氧化硅存在~使得熔融温度升高。
,1,熔融温度与氧化铝成正相关性,变,2,15%开始~熔融温度随着氧化铝含量增加有规律的增加, 氧化铝化,3,40%以上~不管其他组分怎么变化~ST一般都大于1400?~ ,Al2O3,~趋理论显示:氧化铝的量对熔融性温度相关密切程度最高~成正我国煤灰势相关性。
煤中添加石灰石降低灰熔点
煤的灰熔点主要由煤中的酸碱化合物含量决定的,煤中酸性化合物多,灰熔点就高,反之碱性化合物多,灰熔点就低。
通过向煤中加入CaO(碱性化合物)降低煤的灰熔点是比较通用的方法,如果加入氧化铁也可以达到同样的效果,只是从成本方面加入石灰石考虑会节约一点。
但如果石灰石加入过多,可能形成高灰熔点的硅酸钙,反而不利于灰熔点的降低。
煤的灰熔点并非随着碱性化合物的增多而单调减低的。
煤的灰熔点于酸性和碱性化合物的关系呈倒正态分布曲线的关系,即:先降低,在达到一最小值后,又会增加。
因此,在添加助熔剂时,要根据灰熔点高的真正原因进行选择,并不都是石灰石。
但多数情况下,是酸性化合物多,就是大家所说那样,添加石灰石就可以了。
但要注意石灰石的添加量,如果添加量过多时,反而会使灰熔点在达到最小值后又逐渐提高。
石灰石和煤的比例是有要求,要求石灰石与煤质量比控制在10犯下,也就是0.1以下,但实际上,我们的生产经验是严格控制在8犯下,通常在6犯下,否则气化炉灰渣量大且易结块。
不过添加的量要经过做试验得出,因为不同的煤种添加的剂量是不同的!另外就是尽量少一点加,那东西不是万能的,加多了会使灰水处理系统容易结垢,结垢的速度大大加快!由此而增加的检修费用成倍增长;若加的过量了,灰熔点反而升高!煤灰分的灰熔点(即熔化温度)取决于煤灰分的组成。
如果在灰分中SiO2+A12O3所占比例愈大,则灰分的融化温度愈高,因为这两种成分的特征是熔点极高,其他成分如Fe2O3CaO?口MgO勺含量愈多时,则灰分的融化温度愈低,通常用下式来判断灰分熔融的难易程度。
(SiO2+A12O3)/(CaO+MgO+Fe2O3)当比值大于1而小于5时易熔,比值大于5时难熔。
在水煤浆中加入石灰石能改善灰渣的粘温特性,这是因为氧化钙在灰渣中作为氧化剂,破坏了硅聚合物的形成,从而使液态灰渣的粘度降低。
但是当石灰石的添加量超过30%寸,熔渣顺利流动的范围反而缩小了,熔渣粘度将随添加量的增加而增加,这是因为,添加大量石灰石后,灰渣中高熔点的正硅酸钙(熔点2130C)生成量增多,而使灰渣熔点升高。
流化床气化条件下煤灰低熔点共融物形成特性的开题报告
流化床气化条件下煤灰低熔点共融物形成特性的开题报告
题目:流化床气化条件下煤灰低熔点共融物形成特性研究
背景:
随着煤炭资源的紧缺和环境污染的日益严重,煤气化技术成为了一种重要的替代能源生产方式。
而煤气化过程中,煤灰成分对残余物质的产生和影响较大。
煤灰成分不同,在悬浮床内煤灰的熔化行为也会不同。
因此,煤灰的低熔点共融物形成特性研究对于有效控制残余物产生和提高煤气化效率至关重要。
研究目的:
通过对流化床气化条件下煤灰低熔点共融物形成特性的研究,了解在不同的处理条件下,煤灰中低熔点共融物的产生过程、成分及其对治理残留物产率的影响。
研究内容:
1、煤灰低熔点共融物的定义和其形成过程;
2、影响煤灰低熔点共融物形成的因素分析;
3、通过实验研究不同处理条件下煤灰低熔点共融物的形成情况和成分,并分析其对残留物产率的影响;
4、分析煤灰中其他成分对低熔点共融物形成的影响,并探究可行的控制措施;
5、结合现有文献,进行综述,为煤气化技术的发展提供数据支持。
研究意义:
研究煤灰低熔点共融物形成特性,对于降低残留物产率,提高煤气化效率,减少环境污染,具有重要的实践意义和社会意义。
参考文献:
1. 郭晓玲, 王文斌, 王旭东等. 煤灰熔融行为的热分析研究进展[J]. 热力发电, 2011, 40(9): 24-7.
2. 刘晓亮, 杨秋燕, 李广彦等. 流化床燃煤气化技术特点及应用[J]. 着火点, 2019, 27(11): 25-8.
3. 赵佳璇, 郑志丹, 杨婕等. 煤灰中的低熔点成分对融化特性的影响研究[J]. 筑工资讯, 2020, 36(5): 68-70.。
降低鱼卡矿煤灰熔点的试验
降低鱼卡矿煤灰熔点的试验翟伟;刘美玲【摘要】水煤浆加压气化技术要求煤灰熔点的流动温度<1 350℃,以保证气化炉顺畅排渣.鱼卡矿煤在弱还原气氛下灰熔点的流动温度在1 329~1 379℃,必须加入助熔剂以改变其灰熔融性.通过试验,在原煤中添加质量分数2%~3%的生石灰时,鱼卡矿煤的流动温度可降至1 300℃以下.%Coal-water slurry gasification technology requires flow temperature of coal ash fusion point less than 1 350℃ in order to guarantee smooth discharge of slag.Under weak reducing atmosphere,the flow temperature of ash fusion point of Yuka coal is between 1 329 ℃ and 1 379 ℃,so it is necessary to add some fluxing agent to change its ash melt property.By experiment,it is confirmed that by adding 2%~3% mass fraction of quicklime to raw coal,the flow temperature of Yuka coal can be reduced to below 1 300 ℃.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2017(044)002【总页数】3页(P44-45,48)【关键词】灰熔点;助熔剂;生石灰;试验【作者】翟伟;刘美玲【作者单位】青海盐湖镁业有限公司青海格尔木816000;青海盐湖镁业有限公司青海格尔木816000【正文语种】中文【中图分类】TK227.1青海盐湖镁业有限公司甲醇厂采用多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术制取合成甲醇的原料气,气化炉操作温度和压力分别为1 350 ℃和6.5 MPa。
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0科教 前沿 o
S IN E&T C N L G F R TO CE C E H O O YI O MA I N N
21 年 01
第 2 期 5
降低气化用煤的灰熔点问题研究
马 宁 ( 夏 回族 自治 区煤 田地质局 宁夏 宁
【 摘ห้องสมุดไป่ตู้
银川
701) 5 0 1
要l 煤灰熔融性是燃 烧和 气化用煤的一项重要质量指标 , 而煤灰 熔融温度的 高低取决 于煤灰 的组 成及含 量 , 深入研 究煤灰化 学成 分
对灰熔 融温度 的影响 . 于特定的煤种能否满足 不同排 渣方式的气化及扩 大适 用煤种 范围具有十分重要的意义。煤 中矿物质是煤的一 个重要 对 组成部分 , 决定了煤灰的组成和熔融特性 , 而煤灰的组成即煤灰化 学成分 决定煤灰熔融特性。 中矿物质组成不 同, 煤 则煤灰化学组成不同, 煤灰
的熔融特性也不 同。所 以, 对于不 同的煤灰, 可以根据 实际需要通过添加一 些助熔剂改 变其化学成分组成 , 从而降低煤灰 的熔 融温度 。 【 关键词 】 煤质分析 ; 熔融特性 ; 助熔剂 ; 化学组分; 酸碱值 ; 低碳 经济; 可持 续发展
0 引言
性温度 对于高灰熔点煤可以利用配灰分 中碱性组分 比例较高 的低灰 熔点煤 或通过 加入 C O来 调节 煤灰 的酸碱 值 以破坏 硅铝 的 网状 结 a 我 国煤炭 资源的特点是高 灰、 高硫 、 高灰熔 点煤 (三 高” ) 占 “ 煤 所 构 . 而降低煤 的灰熔点 . 从 既可 以节约能源 . 还可 以降低 气化 炉的操作 比例较高 . 面对我 国经济快速发展对能源需求的增长 以及节能减排 的 温度有效延长气 化炉的寿命 压力 . 充分利用煤炭资源 , 大力发展煤炭高效 、 洁净利用技术是我 国煤 在进行 “ 三高” 煤气化 时在煤 中加入一定量 的氧化钙除 降低 灰熔 炭资源可持续发展的必 由之路 我国煤炭中高灰 ( 平均 灰含量 2 %) 3 、 点外也会起到 固硫 的作用 . 减少 酸性气体 的释放 . 也就降低 了酸性 气 高灰熔 点( 流动温度大于 10 %) 5 0 的煤 占总储量 的 5 %左右 。现 阶段 0 体对设 备的腐蚀 . 也会减轻后续工艺 的脱硫压力 。由于 C O的不稳定 a 国内的煤化工项 目 发展迅速 . 新建的或现有的煤化工装置若能充分利 性。 可以通过加入适量粉碎 的石灰石 . 石灰石受热分解后进行助熔 。 用 当地储量 丰富 、 价格低廉 的双高煤资 源作 为原料 . 大幅降低生产 可 加 入助熔剂可 以降低灰熔点 . 是“ 但 三高 ” 煤本 身灰分较高 . 添加 成本 . 提高企业的竞争力及经济效 益, 动和促进 当地 的经济发展 。 带 煤 助熔剂又增加了含灰 量 .这样灰渣量太大也会带来排 渣难 的问题 . 通 灰分含量在 2 %一 0 硫 分 24 30 灰熔点大于 10 ℃的“ 高” 2 3 %. . %一 . %. 50 三 过对原料煤的洗 选降低煤 中的灰分 . 另外通过配入一定 比例的低灰分 劣质煤被认为是非经济性资源 。 实现“ 三高” 煤洁净化利用既能增加我 灰熔点 较低的煤种也可 以降低原料煤 中的灰含量 国资源利用率 . 又能提升企 业可持续发展 能力 解决此 问题的关键环 煤 中的灰 分具有一定 的催化作用会降低气化反应 的活化能 . 灰 煤 节是寻求先进合理的煤利用技术 中的 C 0在气 化中通过与煤焦表面碳原子 的作 用起催化作用 。在原 a 料煤中添加石灰石助熔剂 .石灰石受 热分解生成 的 C O除助熔外 也 a 1 降低煤灰熔点技术的发展 会 对气化 起催化作用 。 煤灰熔点高低的主要影响因素是煤灰中的化学成分及其含量 . 煤 灰的酸碱值对其灰熔融性温度影响较大. 通常煤灰中酸性组分和碱性 3 影响煤灰熔点 的主要 因素 组分 的比值越大 , 灰熔 融性温度越 高 , 煤灰 中酸性 组分有 S 1 ] i、 2、 O Ao 煤 中矿物质一般 有三个来源 : 原生矿物质 、 次生矿物质和外来 矿 TO 等 , i 碱性组分有 F 2, a 、 g 、 a e 、 O M O N 2 . 中 S 2 A:3 0 C 0等 煤 i 和 1 形成 O 0 物质 原生矿 物质指存在于成煤植物 中的矿物质 . 主要 是碱 金属和碱 的 网状络合物是灰熔点较高的主要原 因. 化高灰熔点煤可 以通过添 土金属 的盐类 。原生矿物质参与煤 的分子结构 , 气 与有机 质紧密结合 呈 加助熔剂和配煤降低灰熔点。 细分散分布 . 很难用机 械方法洗 出 . 其含 量一般 为 1 一 %. % 2 次生矿 物 高灰熔点煤煤灰的酸性组分和碱性组分 比值较高 . 通过添加碱性 质指成 煤过程外 界混入煤层 的矿物质 . 次生矿物质 以多种形 态嵌布于 氧化物助熔剂减小煤灰酸碱 比而降低灰熔点 。 由于原料来源广泛且廉 煤中 。 若在煤 中分散均匀且颗粒较小 。 就很难与煤分离 。 若在煤 中比较 价 ,a ( cO 用石灰石代替 ) Fz。用铁矿渣代替 ) 和 e ( O 常被用来做 助熔剂 。 聚集且颗粒较 大 .则把将煤破碎 后可 以将其洗 除 .其含量一般小 于 加入 C O来调节煤灰 的酸碱值 以破 坏硅 铝的网状结构 .从而降低煤 a 1 %。外来 矿物 质指在采煤过程 中混入煤 中的顶 、 0 底板 岩石 和夹矸 层 的灰熔点 。F 3 e 在还 原性 气氛下形成的 F 0易 与 S : A , 0 e i 和 1 形成 中的矸石 。 密度 、 O 0 其 块度越大越容易脱除 。 其数量 随开采条件不 同在 很 低共熔点络合物而降低灰熔点 大一定 范围内波动 通过配人 一定 比例 的酸 碱值较低的低灰熔 点煤种改 变原料煤 的 煤 灰是煤 中矿物质经过燃烧后 生成的各种金 属和非金属氧化 物 煤灰的酸碱值可以降低入炉煤 灰熔点 。 配入煤种煤灰 中碱性组分 比值 以及硫 酸盐等复杂 的混合物 . 其并 没有 固定 的熔化 温度 . 而只有一 个 较高 . 配入高灰熔 点煤 中提 高了人炉煤煤灰碱 性组分 比值 . 而降低 从 较 宽的熔化温度范 围.并且这些灰成分在一定温度下能形成共熔体 . 人炉煤灰熔点。另外 . 配人低灰分煤种还可 以降低人炉煤 的灰含量 。 这种共熔 体在熔化状态 时有溶解煤灰 中其它高熔点物质 的能力 . 改 并 变了熔体成分 和熔化温度 2 煤的灰熔 点对煤炭大规模煤气化的影响