煤灰中化学成分对熔融和结渣特性影响的探讨(1)(1)

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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

Abstract

Melting 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 %.

煤灰结渣特性及炉内结渣分析

矿物质是引起锅炉结渣的根本原因。本文介绍了煤中矿物质来源、煤灰分的组成和结渣的形成过程，分析了影响锅炉结渣的因素，从而对煤中矿物质到锅炉受热面结渣的整个形成过程有了一个全面的认识和了解。

标签：矿物质；煤；灰分；结渣特性

【Abstract】Mineral matter in coal is the first cause for ash deposition. In this paper，the source of mineral matter，composition of coal ash ，slag formation and the influence factors of slag formation are introduced，which accordingly can provide a comprehensive knowledge and understanding on whole forming process，from mineral matter in coal to ash deposition in heating surface. Moreover，slag-preventing measures are summarized.

【Key Words】mineral matter；coal；ash；slagging characteristic

引言：

煤是植物殘骸在适宜的地质环境中，逐渐堆积而达到一定厚度，并被水或泥沙覆盖，经过了漫长的地质年代，经历了物理、化学和生物的复杂作用，逐渐形成的有机生物岩石。煤中除水分外所有无机物质总称为矿物质。这些矿物质是引起燃煤锅炉受热面结渣、磨损和超温爆管的根本原因。

煤灰中化学成分对熔融和结渣特性影响的探讨(1)(1)

作者简介: 张堃(1981),男,浙江大学热能工程研究所在读硕士研究生,研读方向为锅炉结渣控制及结渣机理。

煤灰中化学成分

对熔融和结渣特性影响的探讨

张堃,黄镇宇,修洪雨,杨卫娟,周俊虎,岑可法

(浙江大学,浙江杭州 310027)

[摘要] 煤灰中化学成分对煤灰的熔融和结渣特性的影响比较复杂。采用SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3、CaCO 3、Na 2CO 3等化学品替代煤灰中的化学成分,通过人工控制灰样的成分和含量的变化,用XRD 等测试手段,结合渣样的抗剪切强度加以分析,探讨煤灰中化学成分对熔融行为和结渣特性的影响规律。[关键词] 煤灰;灰成分;剪切强度;熔融;结渣;化学成分

[中图分类号]TK16 [文献标识码]A [文章编号]10023364(2005)12002704

锅炉炉内结渣问题长期困扰电厂的运行,其中煤灰的熔融特性是影响炉内结渣的主要因素之一,而煤灰的熔融特性又受煤灰成分的影响,本文尝试用可控制成分和含量的人工灰样替代煤灰进行结渣研究。

1 试验依据和方法

1.1 试验依据

煤中矿物质主要有石英(SiO 2)、白云石(CaCO 3 Mg CO 3)、方解石(CaCO 3)、黄铁矿(FeS 2)以及高岭石(Al 2O 3 2SiO 2 2H 2O)等。试验表明[1]

,煤中矿物成分在800 之前主要发生的化学反应有:

(1)白云石受热分解

CaCO 3 M gCO 3→Mg O+CaO+2CO 2(1)(2)方解石受热分解CaCO 3→CaO+CO 2

(2)(3)高岭石失水转变成为偏高岭石Al 2O 3 2SiO 2 2H 2O →A l 2O 3 2SiO 2+2H 2O (3)

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
V 多，V挥发使煤的孔隙多，反应表面积大，反应速度加快
V 多，煤中难燃的固定碳含量少，煤易于燃尽 V 多，V着火燃烧造成高温，有利于碳的着火、燃烧
煤的常规特性对锅炉工作的影响
煤中M、A对锅炉工作的影响
水分M、灰分A M、A 高，煤中可燃成分相对减少，煤的热值低 M、A 高，M 蒸发、A熔融均要吸热，炉膛温度降低 M、A 高，增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧
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

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）/Al2O3

2.4铁铝比F/A= Fe2O3/Al2O3

2.5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

燃煤锅炉炉内结渣影响因素

燃煤锅炉炉内结渣影响因素分析

燃煤电厂炉内结渣是许多电厂经常遇到的难题之一，也是确保火力电厂安全经济平稳运行必须解决的重大课题之一。几十年来，国内燃煤电厂由于炉内结渣引起的各种设备、人身事故不计其数，轻则导致锅炉低负荷运行或停炉清渣，产生巨大经济损失，重则导致设备损坏，甚至引发人身事故。

结渣的本质就是熔化的固体杂质与锅炉内粘结的灰尘在高温条件下凝固在炉壁上而产生的一种现象，具体地说就是当炉内温度高于灰尘熔点并受到烟气的不断冲刷时就会使得灰渣凝结在炉壁上而造成结渣，由上述描述可推知产生结渣有以下几方面的原因：

（1）炉内温度要高于灰尘熔点，使灰尘熔化；

（2）气流要不断冲刷受热面，使熔灰有机会到达壁面并粘结在上面；

（3）炉壁要有利于灰尘的凝固，即水冷壁对熔灰的冷却性差，煤灰未在炉膛出口处凝固而是粘黏在炉壁上形成炉渣。

下面将分别从这几个方面对炉内结渣的影响因素进行具体分析，指出炉内结渣的危害及防治措施。

一、影响因素

1.煤灰特性和化学组成

煤灰成分与组成是产生锅炉结渣的根源。一般灰熔点低的煤容易结渣，与此同时，低熔点灰分通常粘性也强，因而增加了结渣的可能性。

1.1. 灰的熔化温度

灰熔温度同灰的成分有关，灰中的酸性氧化物，如SiO2，Al2O3和TiO2等都是聚合物的构成者，因此会提高灰的熔化温度；碱性氧化物则相反，如CaO，MgO和Na2O等都是聚合物的破坏者，会降低灰的熔化温度。但这种解释对含有大量碱性物的灰来说不适用，所谓“褐煤型灰”就会有大量CaO和MgO，其量比Fe2O3多得多，这些灰中的SiO2、Fe2O3、Na2O和K2O都会降低软化温度，而Al2O3、CaO和MgO却提高软化温度。

灰分化学组成对熔融特性和黏度的影响

中图分类号：ＹＯ５４１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００４ — ７０５０（２０１７）０４ — ００６０ — ０４
１概述
煤气化技术实现煤炭的清洁高效转化利用，因
气化煤物性有不同的影响＿１］。根据离子势分类，Ｓｉｏ。、Ａｌ２ｏ。和ＴｉＯ为酸性氧化物，ＦｅｚＯ。、ＣａＯ、
作出生产工艺调控。
氧化物，可降低灰分的熔融温度，改变灰分黏度及流
变性。但２种氧化物含量比例或灰分所在的氛围不同，灰熔点表现较为复杂。根据离子势的相对高低来判断ＲＯＨ为碱性氧
化物或酸性氧化物，离子势（）一阳离子电荷（Ｚ）／阳离子半径（ｒ）。就Ｒ０Ｈ型化合物，如果离子势
灰分化学组成对熔融特性和黏度的影响
贾慧杰，雷倩芬
（阳煤化工集团公司，山西太原０３０００６）
摘要：根据离子势理论将灰分中ＳｉＯ、Ａ１Ｏ。、ＦｅＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ。Ｏ、Ｋ。Ｏ等氧化物划分为碱性氧化

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

浅谈煤灰熔融性（煤灰熔点）（

1.煤灰熔融性(煤的灰熔点）-- 煤灰的熔融性是指煤灰受热时由固态向液态逐渐转化的特性，煤的灰熔融性是动力用煤高温特性的重要测定项目之一。由于煤灰不是一个纯净物，它没有严格意义的熔点，衡量其熔融过程的温度变化，通常用三个特征温度：即变形温度（DT），软化温度（ST）、流动温度（FT）。这三个温度代表了煤灰在熔融过程中固相减少，液相渐多的三点，在工业上多用软化温度作为熔融性指标，称为灰熔点。因此煤灰熔融性和煤灰粘度是动力用煤的重重要指标，煤灰熔融性习惯上称作煤灰熔点，但严格来讲，这是不确切的。因为煤灰是多种矿物质组成的混合物，这种混合物并没有一个固定的溶点，而仅有一个熔化温度的范围。开始熔化的温度远比其中任一组分纯净矿物质熔点为低。这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体，这种共熔体在熔化状态时，有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能，从而改变了熔体的成及其熔化温度。煤灰的熔融性和煤灰的利用取决于煤灰的组成。煤灰成分十分复杂，主要有：SiO2,A12O3,Fe2,CaO,MgO,SO3等，如下表所示：

我国煤灰成分的分析

灰分成分含量（％）

SiO2 15-60

Al2O3 15-40

Fe2O3 1-35

CaO 1-20

MgO 1-5

K20+Na20 1-5

煤灰成分及其含量与层聚积环境有关。我国很多煤层的矿物质以粘土为主，煤灰成分则为SiO2,Al2O3为主，两者总和一般可达50─80％。在滨海沼泽中形成的煤层，如华北晚石纪煤层黄铁矿含量高，煤灰中Fe2O3及SO3含量亦较高；在内陆湖盆地中形成的某些第三

浅谈煤的成分及特性对锅炉燃烧的影响

摘要：随着煤炭价格的一路上涨，火电厂的发电成本日益增高，很多发电企业甚至都面临着亏损，煤质的好坏对火力发电企业的影响越来越重要。此外，面对严峻复杂的内外部形势，做好能源保供工作尤为重要，为了确保发电机组的安全稳定运行，就必须探讨煤中不同的成分及煤的特性对锅炉燃烧的影响，让运行人员根据煤质的不同及时进行调整，为保供工作筑牢安全基础。已经发现，煤中的某些典型成分对锅炉正常工作有负面影响，同时，研究煤中不同的成分及煤的特性对燃烧设备的影响还能延长设备使用寿命，保证发电机组的稳定经济运行。

关键词：煤的成分；燃烧设备；硫分；灰分

1硫分对锅炉燃烧的影响

煤中硫包括可燃硫和不燃硫，两者之和称为全硫。煤中的硫燃烧产生二氧化硫和三氧化硫，它们与水蒸气化合生成亚硫酸和硫酸蒸汽，如果硫酸蒸汽在锅炉的低温烟道内，受到低温壁面的影响，使硫酸蒸汽降低到酸露点温度以下，此时，硫酸蒸汽就会凝结，硫酸液体就会对金属受热面产生腐蚀，这个过程就是低温腐蚀。此外，硫分还会导致锅炉的高温腐蚀，煤在还原性气氛中（即煤的燃烧环境氧量不充分），硫将转变成硫化氢，硫化氢如果与金属表面接触，将会产生高温腐蚀。

煤中硫可以硫化铁即黄铁矿的形式存在，由于黄铁矿的莫氏硬度仅次于石英，为6至6.5，若黄铁矿的含量很高，就会导致煤质坚硬，煤质坚硬的煤进入制粉系统，就会导致制粉系统的电耗提升，坚硬的煤粉进入锅炉还会对锅炉的受热面产生磨损，同时也一定会导致磨煤设备的磨损。此外，煤燃烧生成的二氧化硫和三氧化硫排出大气，在环境中进一步的转变成亚硫酸和硫酸，那么就会产生酸雨，会对环境造成污染，煤中硫每增加1%，燃用1t煤就多排放约20kg的二氧化硫气体。烟气中的二氧化硫和三氧化硫含量升高，还会增加火力发电厂脱硫系统的运

灰分化学组成对熔融特性和黏度的影响

贾慧杰;雷倩芬

【摘要】根据离子势理论将灰分中SiO2、Al2 O3、Fe2 O3、CaO、MgO、

Na2O、K2O等氧化物划分为碱性氧化物、酸性氧化物;根据氧化物含量给出气化

煤的熔融温度及黏度预测方法和经验计算公式,对气流床气化炉更换煤种后保障生

产稳定运行提出指导性意见.

【期刊名称】《山西化工》

【年(卷),期】2017(037)004

【总页数】4页(P60-63)

【关键词】灰分;熔融温度;黏度;气化炉;离子势

【作者】贾慧杰;雷倩芬

【作者单位】阳煤化工集团公司,山西太原 030006;阳煤化工集团公司,山西太原030006

【正文语种】中文

【中图分类】TQ541

煤气化技术实现煤炭的清洁高效转化利用，因气流床气化炉高气化效率等特点已成为国内外大量研究学者重点研究的方向，如航天气化炉、晋华炉、R-GAS气化炉(一种新型平推流气化炉，阳煤化工研究院与美国GTI公司合作研发)等。影响气化炉经济指标的一个非常重要的因素是煤中灰分种类及含量。灰分越高，比氧耗变大，气化效率降低，有效气产量下降，并且增加气化炉的排渣负荷，气化炉容易产生堵

渣口现象，影响气化炉稳定运行周期。本文对气化煤中灰分的种类、含量进行系统分析，从“离子势”理论解释灰分中各氧化物对熔融温度、黏度的影响，并给出经验模型，便于在更换煤种时提早作出生产工艺调控。

灰分是一种极其复杂的无机络合体，元素组成为Si、Al、Ti、Ca、Mg、Mn、K、Na、S、P、O等，以金属氧化物的形式表示为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等，少部分以硅酸盐、硫酸盐、硅铝酸盐的形式存在于煤灰中。不同金属氧化物对其气化煤物性有不同的影响[1]。根据离子势分类，SiO2、Al2O3和TiO2为酸性氧化物，Fe2O3、CaO、MgO、Na2O和K2O为碱性氧

影响煤灰熔融性的因素

在锅炉设计中，大多采用ST作为煤灰熔融性温度。无论电厂锅炉，还是煤气化炉的设计工作，都必须认真研究煤灰熔融性温度，其值大小与炉膛结渣有密切关系。对于固态排渣的电站锅炉，如循环流化床，需要燃用高灰熔融性温度的煤，以防止炉内结渣；而对于液态排渣的锅炉，则要求燃用灰熔融性温度较低的煤，以保证灰渣能以熔融状顺利排出。
煤的组成以有机质为主体，构成有机高分子的
主要是碳、氢、氧、硫、氮等元素，还有一些
含量较少的其他十几种元素。
煤灰作为煤的燃烧产物，其构成则更为复杂。
煤灰熔融性不是一个定值，它取决于煤灰的成
分及环境影响。
影响灰熔点的因素：
1.气氛因素 2.成分因素 3.灰分浓度因素
1.气氛因素（介质因素）：
2CO+Fe2O3===(高温）===2FeO+2CO2
（1565 ℃）（ 1420 ℃）
通过上面的化学反应方程式，我们可以很清楚的发现原本具有1565℃熔点的氧化铁在弱还原气体介质中，被还原反应生成熔点为1420℃ 氧化亚铁，熔点一下子下降了145℃。
变化还没有终结！
氧化亚铁具有很强的活性，有最强的助熔效果。
褚林康
什么是煤灰熔融性?
煤灰熔融性又叫灰熔点，是指煤灰受热时由
固态向液态逐渐转化的特性。
煤灰的熔融性是动力用煤高温特性的重要测

CaO 对煤灰熔融特性的影响_刘鹏博

作用。
2.2 煤灰的矿物质分析
1 100 益下时，灰样含有种类多样的矿物质，晶
体含量适中，可以较好地反映出混合灰熔融温度的
变化。图 3 为在 1 100 益下制得的灰样的 XRD 谱
图。图3(a)～(e)分别对应 CaO 质量添加比例为 0、
10%、20%、30%、40%的灰样。由图 3可知，在
1 100益时，灰样中主要含有的矿物质为硅灰石
出现，硅钙石熔点较高，灰熔融温度增高。灰中矿
物质主要发生的反应如下：
3NaAlSi3O8+2Fe2O3+6CaO→2Ca3 Fe2Si3 O12+
3NaAlSiO4，驻 =-82 kJ/mol
(1)
2Ca3Fe2Si3O12+3CaO→3Ca3Si2O7+2Fe2O3，
驻 =-47 kJ/mol
(2)
控制及节能技术方面的研究。
窑30窑
能源研究与管理 2020 （1）
研究与探讨
下降了 1.4 百分点，煤炭在我国的能源结构中仍占灰熔融温度的目的。本文通过在煤灰中添加不同比
据主体地位[1]。中国是世界上最大的煤炭生产国和消例的 CaO，使用微机灰熔点测定仪测试其灰熔融温
费国，富煤、贫油、少气的能源特点决定了未来煤度变化，研究 CaO 对煤灰熔融特性的影响规律。通

锅炉结焦、积渣特性研究

锅炉结焦、积渣特性研究摘要

锅炉结渣的情况已成为电厂安全稳定运行的重要指标项，结渣不利于锅炉的经济运行和安全运行。锅炉受热面结焦后热量传递效果变差、机组性能变差，受热面结焦在恶性循环后会由小变大，大的焦块掉落烟气通道造成堵塞，威胁机组安全运行。灰是煤粉中不能燃烧的部分，是导致炉膛受热面结焦的主要成分。再从灰中含有的成分以及煤粉所在炉膛环境因素对结焦的影响方面进行分析研究，将能得出导致炉膛受热面结焦的因素，并从制约这些因素的方面研究出预防锅炉结渣的措施。在尽最大防控措施过程中仍会有无法避免的因素导致炉膛结焦结果的出现时，就要探讨出如何使用正确的方法消除炉膛受热面上的焦。本论文将从结渣的机理、影响锅炉结渣的因素、预防锅炉结渣的措施以及锅炉炉膛结焦结渣的清除方面进行研究。

一、引言

锅炉结焦传热阻力变大，就会使煤耗变大、锅炉热经济性变差，影响锅炉正常安全运行：

（一）锅炉结焦后其传热能力下降，锅炉热损失变大，锅炉经济运行指标下降；

（二）锅炉结焦传热性能下降的条件下，要使机组负荷不变，则需要相同的蒸汽流量及压力，消耗燃料多，锅炉辅机设备如风机等就会超负荷运行，甚至破坏锅炉静态动力场，威胁电站锅炉安全运行；

（三）锅炉炉膛烟道出口温度上升，末过过热器内蒸汽温度也上升，飞灰量随着给煤量变大，又是导致结焦加剧的恶性循环，在这种情况下极易发生锅炉超温报警，报警后将导致机组负荷不能达到电网要求，处于低负荷状态运行，对工

厂的经济效益也是很大的损失，若机组超温报警曲线变化过快无法调整控制时，

将会导致锅炉出现爆管现象，机组为安全必须非计划停运进行设备维修工作；

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。

煤灰成分与灰熔融性的关联性分析

卢财;赵俊梅;荣令坤;贾凤军;王雄

【摘要】为研究鄂尔多斯地区煤灰成分对灰熔融性的影响,分析了煤灰总酸、总碱、酸碱比、熔融指数FI以及煤灰成分对灰熔融性的影响,并结合MATLAB软件对数

据进行拟合,得出煤灰熔融温度的回归公式.结果表明,随着酸碱比增加,煤灰熔融温度逐渐升高,酸碱比大于3.65时,煤灰熔融温度大幅提升.依据灰熔融温度回归公式得

出熔融指数FI最小值为35.67％,但其预测公式并不能很好地反映FT增减趋势.在

气化用煤中,多种矿物共同决定煤灰熔融温度.当Si/Al＜3、CaO含量＜30％时,煤

灰熔融温度较低;当CaO含量超过30％、Fe2O3含量超过20％时,会产生单体CaO、FeO,其具有较高的熔融温度,煤灰熔融温度也相应升高.%In order to study the influence of coal ash composition on ash fusion in Ordos,the effect of total acid,total alkalinity,acid-base ratio,melt index FI and coal ash content on ash fusion were analyzed.The regression equation of coal ash melting temperature was obtained by combining the MATLAB simulation.The results show that with the increase of acid-base ratio,the melting temperature of coal ash gradually increases,likewise,the melting temperature of coal ash increases significantly with the acid-base ratio