不同气氛下的煤灰熔融性研究

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关于煤灰熔融性测定方法的探讨

关于煤灰熔融性测定方法的探讨
温度 记为 H 。 T
3 . 流动 温度 F 4 T
5 影响煤灰熔融性测定结果有哪些因素
就 一定 化 学组 成 的煤 灰 而言 , 响其 熔 融 性测 影
F T为 灰锥 融 化 成 液 体 或展 开 成 高 度 在 1 mm . 5 以下 的薄 层 时的温 度 。测 定 时应 注意 以下几 点 :
H T为灰 锥变 形 至 近似 半球 ( 高度 约 等 于底 长 的一半 ) 的温度 。在 测定 HT时 应注 意 以下两点 : 时
3 . 在高度等于底长的一半的情况下 , .1 3 应注意样
块 是 否成 半 球形 。若 此 时样 块 的棱角 分 明 , 不应 则
将 此 时 的温度记 为 H 。 T

在煤灰熔融 中它起助熔作用 , 但当其含量超过 定 限度后 ( 煤灰 中 C O超过 3%)它又起 升 高熔 a 0 ,
融温度 的作 用 。其 它氧化 镁 , 氧化钠 , 氧化 钾 在煤灰 熔融 中都起 助熔 作用 。
3 . 当此时之前灰锥倾斜而倒在托板上 , .2 3 则此时 即使样块的高度等于底长 的一半 , 也不应将此时的
l 煤灰熔融性的定义
煤灰熔融性就是在规 定条件下得到 的随加热
温度 而 变 的煤 灰 ( 样 ) 形 、 化 和流 动特 征 物理 试 变 软
状态 。
用 煤 灰 的熔 融温 度较 高的 煤 , 否则 锅 炉 内就 容 易结
渣, 从而影 响锅炉正常操作或降低气化 质量 , 严重 者会造成事故 。而液态排渣炉则要求使用熔融温度
由于 煤灰 熔 融性 是 用 温度 来 表示 的 , 因此 温度 测 量 的准 确 与 否 是 灰 熔 点 测 定 准 确 度 的决 定 因 素 之 一 , 就必 须 要 求 实 验 室 定 期 检 验 高 温 计 , 证 这 保 其 准确 度达 到要求 。

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。

煤灰熔融性测定方法的探讨及影响因素分析

煤灰熔融性测定方法的探讨及影响因素分析

系 ,建 立 了不少 经验 公式 。主要 考虑 煤 灰组成 的影 响 ,直 接 回归灰熔 融 性 的 流动 温 度 与 灰 成分 SO 、 i。
A2 3 e0 、C 0、Mg 1 、F 3 0 a O、K O 含 量 的 关 系 , Na 间 接法所 得 的经验 公式 是在 一定 的数 据范 围 内统计 得 出的 ,因此 具有 一 定的局 限性 。
度加 热 ,观察 灰锥在 受热 过程 中的形态 变化 ,判 定 煤灰 熔融 性特 征温度 :即变形 温度 、软 化温 度 、半
球温 度和 流动 温度 。 ( )热 显微 镜法 。与 灰锥 法的 区别 是 :将 试样 2
察试样的变化情况 ;电源要有足够容量,可连续调
压 。热 电偶 及 高温 计 ,测 温 范 围 为 0  ̄ 15 0 , C~ 0 ℃
融性过 程 中影响 结果 准确度 的 因素 。 关 键 词 :煤 灰 熔 融 性 ;测 定 方 法 ;探 讨 ; 影 响 因素
中 图分 类号 :TQ 3 . 5 35
文献标 识码 :B
文章 编 号 :10 —6 7 (0 0 50 4 —3 0 77 7 2 1 )0 —0 90
Dic s i n o h e e m i a i n a d t e i l e c a t r ff sb lt f c a s s u so n t e d t r n to n h nfu n e f c o s o u i iiy o o la h
K e r s:f sb lt fc a s y wo d u iiiy o o la h:d er i a i n;d s us in;i fu c a t r et m n to ic so n len e f c o s

浅谈煤灰熔融性(煤灰熔点)(

浅谈煤灰熔融性(煤灰熔点)(

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 15-60Al2O3 15-40Fe2O3 1-35CaO 1-20MgO 1-5K20+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纪褐煤的煤灰中CaO含量较高。

大量试验资料表明,SiO2含量在45─60%时,煤质灰熔点随SiO2含量增加而降低;SiO2在其含量〈45%或〉60%时,与灰熔点的关系不够明显。

Al2O3在煤灰中始终起增高灰熔点的作用。

煤灰中Al2O3的含量超过期30%时,灰熔点1500灰成分中Fe2O3,CaO,MaO均为较易熔组分,这些组分含量越高,煤炭灰熔点就越低。

煤灰熔融温度还原气氛

煤灰熔融温度还原气氛

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。

煤灰熔融性弱还原性气氛的调节分析

煤灰熔融性弱还原性气氛的调节分析
混合8g石墨与14g活性炭,依照前文步骤进行实验,进过检测,可以得到实验结果,试样GBW11124在封碳法的气氛条件下,其变形温度为1076℃,软化温度为1111℃,半球温度为1150℃,流动温度为1204℃。和前一阶段相比,其变形温度、软化温度、半球温度与流动温度大约降低为30℃。
在第三次实验结束之后,对其增加量进行调整,在石墨保持在8g条件下,只增加2g活性炭,即混合8g石墨与16g活性炭。经过实验,发现试样GBW11124在封碳法的气氛条件下,其变形温度为1069℃,软化温度为1096℃,半球温度为1131℃,流动温度为1193℃。然后在活性炭保持在14g条件下,只增加1g石墨,即混合9g石墨与14g活性炭,可以发现试样GBW11124在封碳法的气氛条件下,其变形温度为1081℃,软化温度为1112℃,半球温度为1147℃,流动温度为1209℃。对此数据结果进行对比,可以发现增加2g活性炭的反应要更为明显,对其原因进行分析。在温度相对较低时,活性炭具有较为强烈的反应,会对煤灰特征温度具有较为明显的影响,而少量石墨的添加并没有明显影响GBW11124煤灰实验。活性炭反应在低温条件下的反应要明显高于石墨,而随着温度的提升,石墨反应会渐渐变得更为激烈,在1500℃时,对于气氛来说,石墨会占有主导地位。
前言:在煤灰熔融性测定过程中,强还原性气氛、弱还原性气氛与氧化性气氛是主要三种气氛类型,现阶段,在实验室中多采用弱还原性气氛进行实验,在气化室与工业锅炉燃烧中,弱还原气氛的主要组成为O2、H2、CO、CH4与CO2,采用弱还原性气氛进行煤灰熔融性实验,可以保证其结果和工业实际情况相接近。
一、煤灰熔融性
在具体实验过程中,标定弱还原性气氛采用封碳法,利用标准锥法对气氛进行确定,标准灰锥的制备采用GBW11124煤灰熔融性标准物质,

测定煤灰熔融性的意义及影响因素

测定煤灰熔融性的意义及影响因素

测定煤灰熔融性的意义及影响因素
煤灰熔融性是指煤在燃烧过程中,煤灰在高温下形成的熔融物质的特性和行为。

测定
煤灰熔融性的意义在于评估煤灰在燃烧过程中的融化性能,从而更好地了解燃烧过程中的
灰渣生成和燃烧设备的腐蚀和堵塞情况,为煤的选择、燃烧设备的设计和改进以及污染物
排放控制等提供科学依据。

1. 煤品质:不同品种和煤炭来源的煤灰熔融性差异较大。

一般来说,焦煤灰的熔融
性较差,而烟煤灰的熔融性较好。

硫、氧、水份、挥发分以及煤样组成等因素都会影响煤
灰的熔融性能。

2. 煤灰成分:煤灰的主要成分是无机物,主要包括氧化物、硫酸盐、碳酸盐等。


同成分的含量及比例,会对煤灰的熔融性造成影响。

特别是硫酸盐的含量,会使煤灰的熔
融点降低,增加对燃烧设备的腐蚀和堵塞的风险。

3. 加热速率:煤灰的熔融性随着加热速率的不同而变化。

在相同条件下,快速加热
会使煤灰的熔融点降低,而缓慢加热则会使熔融点升高。

煤灰的熔融性与其内部的熔融定
性有关,不同的加热速率可导致不同的熔融过程。

4. 气氛条件:煤灰的熔融性与其所处的气氛条件密切相关。

不同的气氛条件下,煤
灰的熔融点、粘度等性质会发生变化。

氧气浓度高的氧气气氛中,煤灰的熔融点会降低。

煤灰熔融性的测定可以通过热重分析、半球外延法、圆盘外延法、热滴法等方法进行。

这些方法可以定量表征煤灰的熔融特性,为燃烧过程的控制提供依据。

灰熔融性

灰熔融性
3
特征熔融温棱开始变 圆或弯曲时的温度 软化温度(ST)——灰锥弯曲至锥尖触及 托板或灰锥变成球形时的温度 半球温度(HT)——灰锥形变至近似半球 形,即高约等于底长得一半时的温度 流动温度(FT)——灰锥熔化展开成高度 在1.5mm以下得薄层时的温度
4
三角锥试样
灰锥熔融特性示意图
5
试剂与材料
糊精溶液:10g糊精,100mL蒸馏水, 煮沸。
碳物质:灰分低于15%,粒度小于1mm 的无烟煤、石墨等。
煤灰熔融性标准物质。
6
仪器设备
高温炉:加热温度、恒温带、程序 升温、气氛可控、内部观察。 热电偶:每年校准。
7
测定步骤
1、制锥
2、调节试验气氛——封碳法或通气法
煤灰熔融性的测定方法
GB/T 219-2008
1
概述
测定意义:动力用煤和气化用煤的一 个重要的质量指标。 定义:煤灰熔融性就是在规定条件下 得到的随加热温度而变的煤灰 (试样) 变形、软化、半球和流动特征物理状 态。 煤灰熔融性取决于煤灰的化学组成。
2
方法要点
将煤灰制成一定尺寸的三角锥,在一 定的气体介质(弱还原性或氧化性) 中,以一定的升温速度加热,观察 灰锥在受热过程中的形态变化,记 录其四个特征熔融温度——变形温 度DT、软化温度ST、半球温度HT 和流动温度FT。
14
煤灰熔融性与灰成分的关系
氧化铝:煤灰熔融时它起“骨架”作用,它能
明显提高灰的熔融温度
氧化硅:煤灰熔融时它起“助熔”作用,但氧
化硅含量与煤灰熔融温度的关系不太明显(<40 %,正比;40~60%,反比)
氧化铁:在弱还原性气氛中,氧化铁以FeO的
形式存在。随着 FeO 含量的增加,灰熔融温度 逐渐降低(<40%,正比,>40%,反比)

测定煤灰熔融性的意义及影响因素

测定煤灰熔融性的意义及影响因素

测定煤灰熔融性的意义及影响因素测定煤灰的熔融性是指在一定温度下,煤灰中的无机物质在不同温度下的熔化行为和熔化特性。

测定煤灰的熔融性对煤的利用和环境保护具有重要意义,可以用于判断煤的高温燃烧特性、脱硫效果、对锅炉设备的侵蚀性以及对环境的污染程度。

测定煤灰的熔融性可以帮助评估煤的高温燃烧特性。

煤的燃点一般在600-900摄氏度之间,高温燃烧时垂直燃烧和放射燃烧是两种主要的燃烧方式。

在煤燃烧过程中,煤中的无机物质是燃烧中的重要组成部分,其熔融行为将影响燃烧的效果。

煤灰的熔融性越大,说明煤燃烧过程中产生的熔滴和熔渣越多,容易污染锅炉设备,影响锅炉的正常运行。

测定煤灰的熔融性可以评估脱硫效果。

煤灰中的无机物质中富含硫元素,煤燃烧时会形成高温区域,使熔融的煤灰与SO2等硫化物发生反应,形成低熔点的硫酸盐。

煤灰中的硫酸盐熔融点较低,容易形成液态或半液态的熔块,堵塞烟道和沉积在锅炉表面,降低脱硫效果。

通过测定煤灰的熔融性,可以评估脱硫工艺的有效性和改进方向,提高煤燃烧的环保性。

测定煤灰的熔融性还可以评估其对锅炉设备的侵蚀性。

煤灰中的无机物质在高温下熔融成液态或半液态,随着煤燃烧废气的排放,煤灰会通过烟道和烟气净化设备进入锅炉。

熔融的煤灰具有较高的黏度和腐蚀性,容易对锅炉的烟道和炉膛内表面进行侵蚀,降低锅炉设备的使用寿命。

测定煤灰的熔融性可以帮助评估锅炉设备的抗侵蚀能力,指导锅炉运行和维护。

测定煤灰的熔融性可以评估其对环境的污染程度。

煤灰中的无机物质在高温下熔融成液态或半液态,这些熔融的煤灰颗粒会随烟气排放进入大气中。

煤灰颗粒的大小、形状和化学成分将影响它们在大气中的行为和沉降速度,进而影响其对环境的污染程度。

测定煤灰的熔融性可以帮助评估煤灰颗粒的物理属性和化学活性,为煤电厂的大气污染防治提供科学依据。

影响煤灰熔融性的因素很多,包括煤的类型、灰分含量、燃烧温度和煤灰中无机物质的化学组成等。

不同型号的煤燃烧时生成的煤灰熔点和熔化行为差异较大,硬煤的煤灰熔融性较低,易于形成熔渣,而褐煤的煤灰熔融性较高。

煤灰熔融性测定影响因素浅析

煤灰熔融性测定影响因素浅析
2 C+ = CO O, 2 2 CO+ =2 O2 CO2
煤 灰 熔融 是 一 个试 样从 局 部熔 融到 全 部熔 融的 过程 。该过程需要 一定时 间。因此 ,测熔融性时 ,升 温 速度不能太快 ,否则结果偏 高;但也不能 太慢 ,否 则试验 周期太长 。要严格 遵守 GB T 1—19 / 2 9 9 6中规 定的 升温速度 :90℃以 I 5~ 0℃/ n 0 0 ,1 2 mi;90℃
的硅酸盐 及其低 ( )熔 混合物 。因此 ,煤灰在 弱还 共
13 检查炉 内气氛 .
为保证数据准确 ,要定期或不定期检查炉内气 氛 。有两种 方法 :参 比灰锥法 和取 气分析 法 。前者 , 其 实测 值 与弱还 原 性 气氛 下 的参 比值 相差 如 不超过 5 ℃ ,则证 明炉 内为弱还 原性 ;超过 5 ℃ ,要根据 0 0 与强还原性或氧化性气氛下参比值的接近程度以及 刚 玉舟 中碳物 质 的氧 化情 况来 判断 。 () 1 含碳物已烧成灰或量减少很多, 说明炉内氧 气浓 度较高 ,还原性 气体组分太 少。这 时 ,应增加 含
3 4流 动温 度 ( ) . F T
22 灰锥 的制作 尺寸 与放 置位 置 . 灰锥尺寸一 定要符 合 国标 。制作时 力度要 匀 ,使 表面 光滑平整 ,内部结构 紧密 ,且锥 尖要完 好。灰锥 应 自然风干 或在 6 ℃下 干燥 后备 用 。实 验发现 ,尺 0 寸偏 小 ,内部疏松 ,其测定 温度偏 低;尺寸 偏大 ,没 有完 全干燥 ,其测 定温度 偏高;锥 尖不完好 ,影 响操 作者 对 变形温 度的 准确 判 定 。
是增是减 ,灰锥特征温度升降都有一定规律 。 1 实验气 氛
11 实验 气氛是 主要 因素 . 因为 ,煤灰 中的 铁 在不 同气 氛 中以 不 同价 态 现:氧化 性介质 中变成 F 2 eO ;弱还 原性介 质中 变成 FO;在强还原性 介质 中 ,则变成 F 。三者 的熔 点以 e e F O最 低 ,且 F O能与煤 灰中的 SO2 e e i 生成熔 点更低

影响煤灰熔融性温度的控制因素

影响煤灰熔融性温度的控制因素

影响煤灰熔融性温度的控制因素引言煤灰熔融性是煤灰在高温下达到熔融状态的温度,主要包括4个温度值:变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT),在锅炉设计中,大多采用ST作为灰熔融性温度。

无论电厂锅炉,还是煤气化炉的设计工作,都必须认真研究灰熔融性温度,其值大小与炉膛结渣有密切关系,并且对用煤设备的燃烧方式及排渣方式的选取影响重大。

对于干式排渣炉,通常需要燃用较高灰熔融性温度的煤以防止炉内结渣,如固态排渣的电站锅炉需要燃用高灰熔融性温度的煤;而液态排渣炉,要求燃用灰熔融性温度较低的煤,以保证灰渣能以熔融状排出,如在液排渣旋风燃烧技术的基础上,发展了一种适用于工业窑炉的煤粉低尘燃烧技术,应用前景广阔,然而受燃烧器材质和环保排放限制,目前还只能燃用低灰熔融性温度、低硫的烟煤。

煤灰的熔融特性不仅与灰的成分有关,还与燃烧过程中灰中各成分之间的相互作用有关。

灰熔融性温度主要取决于煤中的矿物组成、其氧化物的成分和配比及燃烧气氛等。

为了实现控制煤灰熔融性温度的目的,以适应不同排渣方式的燃烧、气化技术或扩大煤种的适用范围,对其进行深入研究显得尤为必要。

1 测试气氛性质的影响煤灰熔融性温度测定主要有3种气氛:弱还原性气氛、强还原性气氛和氧化性气氛。

不同气氛下的煤灰熔融性变化规律不同。

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10℃~130℃。

这是由于煤灰中的铁有3种价态,它们是Fe2O3(熔点为1560℃)、FeO(熔点为1420℃)和Fe(熔点为1535℃)。

在氧化性气氛中以Fe2O3形式存在,在弱还原气氛中,以FeO的形态存在,与其他价态的铁相比,FeO具有最强的助熔效果。

FeO能与SiO2、A12O3、3Al2O3•2SiO2(莫来石,熔点 1 850℃)、CaO•A12O3•2SiO2(钙长石,熔点1553℃)等结合形成铁橄榄石(2FeO•SiO2,熔点1205℃)、铁尖晶石(FeO•A12O3,熔点1780℃)、铁铝榴石(3FeO•A12O3•3SiO2,熔点1240℃~1300℃)和斜铁辉石(FeO•SiO2),这些矿物质之间会产生低熔点的共熔物,因而使煤灰熔融性温度降低。

10_______GBT219煤灰熔融性的测定方法

10_______GBT219煤灰熔融性的测定方法

10_______GBT219煤灰熔融性的测定方法GBT219煤灰熔融性的测定方法是通过实验分析来确定煤灰在高温下的熔融性能。

这些测定方法旨在评估燃烧过程中煤的燃烧特性,并提供有关煤灰处理和利用的重要参数。

煤灰熔融性的测定方法有多种,下面将详细介绍其中的两种方法。

一、煤灰球炉法该方法是通过在高温下将煤灰样品与添加剂混合,并将混合物加热到一定温度,以观察和记录煤灰的熔融特性。

以下是该方法的详细步骤:1.准备煤灰样品和添加剂。

煤灰样品通常是通过煤的燃烧或热解过程中形成的灰渣,添加剂可以是一种或多种物质,旨在改变煤灰的熔融性能。

2.将煤灰样品和添加剂按照一定比例混合均匀。

3.将混合物装入球炉中,并设置一定的温度和持续时间。

4.观察混合物在球炉中的熔融特性,包括熔化点、熔融度和形成的熔渣。

5.记录温度和时间,以便后续分析和比较。

这种方法的优点是简单易行,能够在实验室条件下测定煤灰熔融性能。

然而,由于实验条件与实际燃烧过程存在一定差异,测定结果只能作为评估煤灰熔融性的指标之一二、X射线衍射法该方法是通过X射线衍射技术来分析煤灰样品的矿物组分和结晶结构,以得出煤灰熔融性的信息。

以下是该方法的详细步骤:1.准备煤灰样品,并将其制成适合进行X射线衍射分析的片状样品。

2.在X射线衍射仪上安装煤灰样品,并设置一定的扫描范围和参数。

3.进行X射线衍射扫描,得到煤灰样品的衍射图谱。

4.根据衍射图谱进行数据分析,包括矿物相的鉴定、定量分析和结晶结构的分析。

5.根据分析结果评估煤灰的熔融性能,如矿物相的熔融温度、熔融度和结晶结构的稳定性。

这种方法的优点是能够提供更详细和准确的煤灰熔融性信息,并且可以通过衍射图谱对煤灰样品进行定性和定量的分析。

然而,该方法需要特殊的仪器和分析技术,成本较高且操作较为复杂。

总结起来,GBT219煤灰熔融性的测定方法主要包括煤灰球炉法和X 射线衍射法。

煤灰球炉法适用于实验室条件下的煤灰熔融性评估,而X射线衍射法则适用于更为详细和准确的煤灰熔融性分析。

TMA测定煤灰熔融性的研究

TMA测定煤灰熔融性的研究
损 失 而 没 有 加 热 到 7 0C) 在 此 温 度 下 保 持 0 ̄ ,
收 稿 日期 :2 1 — 2 l 02 O一9
作 者 简 介 :赵 博 (9 6 ) 1 8 一 ,男 ,硕士 研 究 生
图 1 TM A 结构 示意 图
1 8
Fu l& Ch mi a r c s e e e c lP o e s s
T MA 的构 成 与 测 量 方 法
T MA主 要 由加 热 炉 、压 力 传感 器 、电气 回路 及气 氛控 制等 元件 构成 ,结构 示意 见 图 1 。
测 量方 法 :称 取 约 5 m 0 g的样 品放 置 于钼 制 的 坩 埚 内 ,用 2 0 P 6 k a的压 力 压实 .然 后把 探 头插 入
([ A T)m to , MA cnaodtesbet eif e c f p rtr n m rv erp tinrt a d eh d T a vi u jc v l n eo ea di po et e e t a n h i nu o oa h io e
r p o bii fmetngp i t e e i ai n. e r du i lt o li o n t r n to y d m
Z a o Ch nJa a h oB e ib o
(c o l f h mia gn eig&T c n lg f iaUnv ri f nn n eh oo ,Xu h u2 1 0 ,Chn ) S h o C e cl o En ie r n e h oo yo Chn ies yo Miiga dT c n lg t y z o 2 0 8 ia
燃 料 与 化 工
J l. 01 uy 2 2

煤灰熔融性的研究

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。

【2017年整理】6煤灰熔融性的测定

【2017年整理】6煤灰熔融性的测定

煤灰熔融性的测定(1)实验目的1. 掌握煤灰熔融性的测定原理及操作方法;2. 掌握煤灰熔融的特征温度判断方法。

(2)实验意义煤灰熔融性习惯上称为煤灰熔点。

煤灰熔融性是动力用煤的重要指标之一。

煤燃烧后产生的灰分,在高温下的熔融性是锅炉用煤的重要特性。

对于煤粉燃烧固态排渣的锅炉,它是判断炉膛结渣可能性的依据之一。

为了减少结渣的危险,煤粉炉要求燃烧灰熔点较高的煤。

对于层燃锅炉燃用灰熔点较低的煤可形成适当的融渣,起保护炉排的作用。

对于液态排渣煤粉炉,较低的灰熔温度有利于排渣。

(3)实验原理本实验采用角锥法测定煤灰熔融性。

将煤灰制成一定形状和尺寸的三角锥体,放在其他介质中,以一定的升温速度加热,观察并记录其四个特征温度。

图1 灰锥熔融特征示意图1.变形温度(DT )灰锥尖端开始变圆或弯曲时的温度。

2.软化温度(ST )灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时温度。

3.半球温度(HT )灰锥形变近似半球形,即高约等于底长的一半时的温度。

4.流动温度(FT )灰锥完全熔化或展开成高度1.5 mm以下的薄层时的温度。

煤灰的熔融性主要取决于它们的化学组成。

由于煤灰中总含有一定量的铁,铁在不同的气体介质中将以不同的形态存在,在氧化性气体介质中以三价铁(Fe2O3)形态存在;在弱还原性气体介质中,它将转变成二价铁(FeO);而在强还原性气体介质中,它将转变成为金属铁(Fe)。

三者的熔点以FeO为最低(1420 °C),Fe2O3为最高(1560 °C),Fe居中(1535 °C)。

此外,FeO能与煤灰中的SiO2生成熔点更低的硅酸盐,所以煤灰在弱还原性气体介质中熔点最低。

在工业锅炉和气化炉中,成渣部位的气体介质大都呈弱还原性,因此煤灰熔融性的例常测定就在模拟工业条件的弱还原性气氛中进行。

根据要求也可在强还原性气氛和氧化性气氛中进行。

本实验出于操作上的考虑,在氧化性气氛下进行灰熔融性测定。

(4)实验仪器和试剂1. 微机灰熔点测定仪:该仪器由灰熔点测定仪和计算机两部分组成。

不同灰成分的低熔点煤灰熔融性调控机理研究

不同灰成分的低熔点煤灰熔融性调控机理研究

不同灰成分的低熔点煤灰熔融性调控机理研究黄镇宇;李燕;赵京;周志军;周俊虎;岑可法【摘要】通过灰熔点较低且接近的两种煤与灰熔点较高的天池煤混配,结果表明,在含铁类矿物质较低的小屯煤与天池煤的混煤中,混煤灰熔点随天池煤混入比例的增加而提高,含铁类矿物质较高的宁鲁原煤与天池煤的混煤灰熔点随天池煤混入比例的增加没有明显变化.通过XRD分析配煤中矿物质的转变过程,结果表明,宁鲁原煤灰中含有的钙铁类矿物质(如赤铁矿、硬石膏)抑制了莫来石的生成,缺少作为骨架支撑作用的高熔点莫来石,煤灰的熔点得不到显著提高.最后将配煤在沉降炉中进行实验模拟电站锅炉的结渣过程,并使用SEM分析灰渣的微观形貌,发现与宁鲁原煤相比,小屯与天池煤的混煤更能显著改善结渣特性.%Two coals (Ninglu and Xiaotun) with low and close ash fusion temperature were selected and blended with Tianchi coal having a high fusion temperature. The results show that the ash fusion temperature of the blended coal with Xiaotun increases more significantly with increasing ratio of Tianchi coal; and that with Ninglu coal varies little. Mineral transformation processes of blended coal-ashes were examined by XRD. The combustion residue of Ninglu coal contains lots of minerals such as hematite and anhydrite which have negative effects on the formation of mullite. The ash fusion temperature could not increase dramatically for the lack of mullite with high fusion temperature and playing a key supporting role in coal-ash melting. Some experiments of blended coals were carried out in a drop tube furnace to simulate slagging process in power plant boilers. SEM was applied to analyze the surface morphology of different residues. It is proved thatXiaotun coal blended with Tianchi coal could remarkably improve slagging characters.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2012(040)009【总页数】6页(P1038-1043)【关键词】配煤;灰成分;灰熔融性调控;莫来石;沉降炉【作者】黄镇宇;李燕;赵京;周志军;周俊虎;岑可法【作者单位】浙江大学能源清洁利用国家重点实验室热能工程研究所,浙江杭州310027;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室热能工程研究所,浙江杭州310027;中国核动力研究设计院,四川成都410041;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室热能工程研究所,浙江杭州310027;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室热能工程研究所,浙江杭州310027;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室热能工程研究所,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TK227HUANG Zhen-yu1,LI Yan1,ZHAO Jing2,ZHOU Zhi-jun1,ZHOU Jun-hu1,CEN Ke-fa1(1.State Key Laboratory of Clean Energy Utilization,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China; 2.Nuclear Power Institute of China,Chengdu 410041,China)Abstract:Two coals(Ninglu and Xiaotun)with low and close ash fusiontemperature were selected and blended with Tianchi coal having a high fusion temperature.The results show that the ash fusion temperature of the blended coal with Xiaotun increases more significantly with increasing ratio of Tianchi coal;and that with Ninglu coal varies little.Mineral transformation processes of blended coal-ashes were examined by XRD.The combustion residue of Ninglu coal contains lots of minerals such as hematite and anhydrite which have negative effects on the formation of mullite.The ash fusion temperature could not increase dramatically for the lack of mullite with high fusion temperature and playing a key supporting role in coal-ash melting.Some experiments of blended coals were carried out in a drop tube furnace to simulate slagging process in power plant boilers.SEM was applied to analyze the surface morphology of different residues.It is proved that Xiaotun coal blended with Tianchi coal could remarkably improve slagging characters.Key words:coal blending;ash composition;ash fusionregulation;mullite;drop tube furnace中国动力用煤多燃用低品质的劣质煤,锅炉炉膛内受热面的结渣问题长期以来困扰着中国的电力行业。

煤灰熔融性的测定方法知识点解说.

煤灰熔融性的测定方法知识点解说.

煤灰熔融性的测定方法一、试验条件1.试样形状和大小试样为三角锥体,高20mm,底为边长7mm的正三角形,灰锥的垂直于底面的侧面与托板表面相垂直。

2.试验气氛(1) 弱还原性气氛,可采用下述两种方法之一进行控制:①炉内封入石墨或用无烟煤上盖一层石墨。

②炉内通入50±10%的氢气和50±10%的二氧化碳混合气体。

(2) 氧化性气氛,炉内不放任何含碳物质,并让空气自由流通。

二、仪器设备、材料和试剂1.仪器设备(1)灰熔点测定仪(2)硅碳管高温炉炉膛直径为50~70mm、长600mm的卧式炉或满足下列条件的其他高温炉:①有足够长的恒温带,其各部温差≤5℃。

②能按照规定的升温速度加热到1500℃。

③能控制炉内气氛为弱还原性和氧化性。

④能随时观察试样在受热过程中的变化情况。

(3) 调压变压器:容量5~10kV·A,调压范围0~250V,连续调压。

(4) 铂铑-铂热电偶及高温计:精确度1级,测量范围0~1600℃,校正后使用,并在使用时将热电偶加气密的刚玉套管保护。

(5) 灰锥模子:由对称的两个半块组成,用黄铜或不锈钢制作。

(6) 灰锥托板模子:由模座、垫片和顶板三部分组成,用硬木或竹制作。

(7) 马弗炉:可加热到800~850℃,并带有温度控制装置。

(8) 简易气体分析器:可测定一氧化碳、二氧化碳和氧气。

(9) 墨镜:蓝色或黑色。

(10) 手电筒。

2.材料和试剂(1) 刚玉舟(2) 石墨:工业用,灰分≤15%,粒度≤0.5mm。

(3) 无烟煤:粒度≤0.5mm。

(4) 镁砂:氧化镁(MgO)含量≥85%,粒度≤0.2mm。

(5) 糊精:三级纯,配成10%水溶液,煮沸。

三、煤灰熔融性的测定1.方法提要将煤灰制成一定尺寸的三角锥体,在一定的气体介质中,以一定的升温速度加热,观察灰锥在受热过程中的形态变化,测定它的四个熔融特征温度——变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT)。

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关键词 煤灰熔融性 煤灰成分 熔融机理 测定气氛
目前约有80% 左右的煤炭用于燃烧与气 化, 煤灰熔融性是评价气化用煤和动力用煤 的重要指标之一。对液态排渣气化工艺 (如德 士古和液态排渣鲁奇炉等) 要求煤灰熔融温 度低, 以有利于降低气化温度; 而固态排渣 气化工艺则要求煤灰熔融温度高, 以提高气 化温度。
表4 煤灰中 CaO 含量对其熔融温度的影响
Fe2O 3 %
氧化性气氛 ℃
DT
ST
FT
弱还原性气氛 ℃
DT
ST
FT
∃D T ∃S T ∃F T
6174 7172 4143 5199 13154 9197 6142 32151 5170
1 100 1 120 1 130 1 030 1 100 1 120 70
1 实 验
弱还原性气氛制备与测试按国标进行,
18
氧化性气氛为空气。 (1) 煤灰熔融性测定和煤灰成分分析均
按现行国标进行。 ( 2) 人工配制灰样是取试剂级 A l2O 3、
SiO 2、CaO、Fe2O 3等按比例配料混合, 然后 放入马弗炉中在815℃灼烧1 h 后研磨制得。
2 结果与讨论
煤灰化学成分及不同气氛下煤灰熔融性 的特征温度 D T (变形温度)、S T (软化温 度)、F T (流动温度) 的测定结果分别列于表 1和表2。
表3 煤灰中 Fe2O 3含量对其熔融性的影响
氧化性
代号 Fe2O 3
气氛 ℃
%
DT ST FT
弱还原性 气氛 ℃ ∃D T ∃S T ∃F T DT ST FT
9210 3215 1180 1280 1370 1090 1130 1220 90 150 150 9208 2113 1210 1260 1310 1070 1130 1210 140 130 100 9215 1513 1200 1400 1420 1100 1260 1300 100 140 120 9209 1117 1430 1460 1500 1330 1410 1430 100 50 70 9204 1113 1170 1340 1400 1110 1290 1320 60 50 80 9220 1110 1220 1310 1370 1090 1230 1290 130 80 80 9214 1012 1300 1340 1400 1130 1270 1320 170 70 80 9201 918 1250 1310 1370 1120 1250 1310 130 60 60 9218 810 1170 1250 1300 1060 1210 1230 110 40 70 9202 618 1250 1360 1410 1210 1330 1360 40 30 50 9203 615 1270 1320 1370 1210 1290 1320 60 30 50 9211 414 1310 1360 1390 1310 1340 1360 0 20 30
表2 不同气氛下的煤灰熔融温度

代号
9201 9202 9203 9204 9205 9206 9207 9208 9209 9210 9211 9212 9213 9214 9215 9216 9217 9218 9219 9220
氧化性气氛
弱还原性气氛
DT
ST
FT DT
ST
FT
1 250 1 250 1 270 1 170 1 270 1 200 1 320 1 210 1 430 1 180 1 310 1 340 1 100 1 300 1 200 1 140 1 040 1 170 1 290 1 220
1 270 1 330 1 360 1 2 50 1 300 1 320 20
1 310 1 360 1 390 1 310 1 340 1 360
0
1 200 1 280 1 330 1 170 1 220 1 280 30
1 040 1 090 1 120 980 1 020 1 60
1 140 1 220 1 250 1 080 1 190 1 220 60
表4列出煤灰中 CaO 含量在不同气氛下 的灰熔融温度关系。
由表4可见, 煤灰中 CaO 含量对降低其 熔融温度的程度因产地而异, 如当 Fe2O 3含 量< 1010% 时, CaO 对煤灰熔融特征温度的 影响与测定时的环境气氛无关。
表5列出煤灰中“Fe2O 3+ CaO ”总含量及 CaO Fe2O 3 摩 尔 比 在 不 同 气 氛 下 的 S T 关 系。
9203 铁法晓明矿
61121 23147 6153 3133 1114
9204 铁法晓南矿
62169 17117 11133 1185 1169
9205 通化三道河
34146 30102 7172 16131 1160
9206 通化铁厂选煤厂 57176 19180 5199 12181 1129
第 24 卷第 9 期 煤炭科学技术 1996 年 9 月
表1 煤灰化学成分分析结果
%
代号 煤灰来源
SiO 2 A l2O 3 Fe2O 3 CaO M gO
9201 铁法大明一矿 61135 20104 9178 2198 1125
9202 铁法大明二矿 63100 21150 6179 2108 0175
为了解决煤灰在燃烧和气化过程中的结 渣问题, 国内外许多学者对煤灰熔融性做了 大量研究工作, 提出了许多表征煤灰熔融温 度的参数和计算公式, 但煤灰在不同气氛下 的熔融特性近期很少见诸报道。
在实验室煤灰熔融性测定仪上, 测定了 包括有泥炭和无烟煤共17个煤灰熔融性试 样, 从化学成分角度探讨了不同气氛下的煤 灰熔融性。
第 24 卷第 9 期 煤炭科学技术 1996 年 9 月
不同气氛下的 煤灰熔融性研究
淮 南 矿 业 学 院 张德祥 邵 群 淮南煤化工研究所 王朝臣
摘 要 在氧化性和弱还原性等气氛下测定了17种煤灰样品和3个人工配制灰 样的熔融性, 发现不同气氛下、 不同煤灰化学成分对其熔融性的影响不同, 煤灰熔 融温度的高低不仅与煤灰中 Fe2O 3和 CaO 的总含量有关, 而且与其 CaO Fe2O 3摩尔 比有关。
表5 铁钙氧化物总含量及摩尔比对 灰熔融性的影响
代号 2 (Fe2O 3+ CaO Fe2O 3 CaO ) %
氧化性 ST ℃
弱还原性 S T ℃ ∃S T
9210 9213 9217 9205 9211 9216 9206
37157 30115 25132 24103 19158 18146 18180
19
第 24 卷第 9 期 煤炭科学技术 1996 年 9 月
代号 CaO %
9213 9205 9211 9206 9217 9216 9212 9210 9207
23141 16131 15115 12128 11178 8149 6198 5106 4116
0145 9192 2147 11112 6104 2145 5186
1 280 1 120 1 090 1 330 1 360 1 220 1 280
1 130 150 1 100 20 1 020 70 1 300 30 1 340 20 1 190 30 1 220 60
当 2 (Fe2O 3+ CaO ) 总量达到一定值时, 如大于18% , 似有 CaO Fe2O 3的摩尔比越小, 其氧化性与弱还原性气氛间的 ∃S T 值也越 大的趋势, 如摩尔比最小 (0145) 的9210灰 样, 其 ∃S T 值也最高, 达150℃, 而摩尔比最 高 (11112) 的9205和9213 (9192) 号灰样则 其 ∃S T 值分别低至30℃和20℃。但也有个别 摩尔比较小而 ∃S T 值较低 (如9216号灰样) 现象。显然, 这表明影响煤灰熔融性的参数不 仅是 2 (Fe2O 3 + CaO ) % 和 CaO Fe2O 3 摩尔 比, 其它因素如 SiO 2、A l2O 3的含量及 SiO 2 A l2O 3比和 Fe2O 3、CaO 的不同含量等也都影 响其氧化性与弱还原性气氛间的 ∃S T 值, 但 有待今后不断探索研究。总的来看, 煤灰中 Fe2O 3和 CaO 两成分对于降低灰熔融特征温 度具有叠加作用。
1 310 1 360 1 320 1 340 1 330 1 280 1 400 1 260 1 460 1 280 1 360 1 430 1 120 1 340 1 400 1 220 1 090 1 250 1 360 1 310
1 370 1 410 1 370 1 400 1 360 1 330 1 470 1 310 1 500 1 370 1 390 1 470 1 130 1 400 1 420 1 250 1 120 1 300 1 420 1 370
9212 山东南屯矿
47190 32126 6142 6198 3100
9213 大同煤
26151 14164 6174 23141 3193
9214 大同九矿
55168 22119 10125 3145 1128
9215 泥炭
47153 21154 15134 5117 1137
9216 广西百色矿
1 120 1 210 1 210 1 110 1 250 1 170 1 300 1 070 1 330 1 090 1 310 1 340 1 030 1 130 1 100 1 080 980 1 060 1 170 1 090
1 250 1 330 1 290 1 290 1 300 1 220 1 390 1 130 1 410 1 130 1 340 1 380 1 100 1 270 1 260 1 190 1 020 1 210 1 300 1 230
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