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

Abstract

The 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Fe

2O

3

，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、H

2、CH

4

、CO

2

、O

2

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Si0

2、A1

2

3

、

Fe

20

3

、CaO、MgO、Na

2

0、K

2

0、TiO

2

：和SO

3

，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Si0

2、A1

2

3

、Fe

2

3

、CaO。

Si0

2、A1

2

3

和Ti0

2

属于酸性组分，其含量越多，煤灰的熔融温度就越高；Fe

2

3

、

CaO、MgO、Na

2O、K

2

O属于碱性组分，其含量越多，煤灰的熔融温度就越低。