煤灰成分酸碱比与硅铝比的对比分析
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
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]。
不同的灰熔点调控方式对煤灰熔融特性的影响
不同的灰熔点调控方式对煤灰熔融特性的影响张龙;黄镇宇;沈铭科;王智化;周俊虎【摘要】对两种原始煤灰进行混合,并分别搭配不同的添加剂,得到3种元素组成相同的煤灰,灰熔点测试结果显示,三者的灰熔点存在较大差异.结合X射线衍射技术和SEM-EDX(扫描电子显微镜与能谱联用)分析了3种煤灰(>800℃)在高温时的矿物质转化过程.结果表明,不同的灰熔点调控手段对不同煤的影响是不同的.原因是高温时矿物质组成不仅与煤灰化学元素组成相关,更与元素在矿物质中的赋存状态有关.两者共同决定了煤灰的熔融特性.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2015(043)002【总页数】8页(P145-152)【关键词】混煤;添加剂;灰熔点;矿物质;X射线衍射【作者】张龙;黄镇宇;沈铭科;王智化;周俊虎【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;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】TK227Key words: blending coal; ash additives; ash fusion temperature; mineral; XRD煤灰熔融特性对煤的利用有很大的影响。
在煤粉锅炉中,燃用灰熔点高的煤种是锅炉顺利运行的前提条件,液态排渣的煤气化炉则需要把灰熔融性控制在一定范围内才能满足液态排渣对熔渣的要求。
因此,不论是煤气化炉液态排渣还是锅炉里的煤灰结渣都需要预先对使用煤种的灰熔融特性进行评估。
灰熔点测试是评价煤灰熔融特性常用的手段之一。
目前,实际工业生产中多采用配煤或加入添加剂的方式来调控灰熔点。
很多学者研究了不同氧化物添加剂和矿物添加剂对煤灰熔点的影响。
粉煤灰的化学组成
粉煤灰的化学组成粉煤灰是指煤炭燃烧后的副产品,广泛应用于建筑材料、水泥制造、道路建设等领域。
本文将从粉煤灰的化学组成方面进行介绍。
粉煤灰的化学组成非常复杂,其中主要包含以下几个方面的物质。
1. 硅酸盐类:粉煤灰中含有大量的硅酸盐类物质,主要包括二氧化硅(SiO2)、三氧化二硅(SiO3)2-等。
其中二氧化硅是粉煤灰中含量最高的成分,其含量可达到40%以上。
硅酸盐类物质的存在使得粉煤灰具有较高的硅含量,从而赋予了粉煤灰一定的活性。
2. 铝酸盐类:粉煤灰中还含有少量的铝酸盐类物质,主要包括氧化铝(Al2O3)和铝硅酸盐等。
铝酸盐类物质的存在可以提高粉煤灰的水化活性,使其在水泥中发挥更好的性能。
3. 铁酸盐类:粉煤灰中含有一定量的铁酸盐类物质,主要包括氧化铁(Fe2O3)、铁硅酸盐等。
铁酸盐类物质的存在对粉煤灰的性能具有一定影响,可以调节其水化速度和性能。
4. 钙酸盐类:粉煤灰中还含有一些钙酸盐类物质,主要包括氧化钙(CaO)、石灰石(CaCO3)等。
钙酸盐类物质的存在可以提高粉煤灰的活性和水化性能,使其在水泥中起到更好的作用。
5. 硫酸盐类:粉煤灰中含有一定量的硫酸盐类物质,主要包括硫酸钙(CaSO4)、硫酸钠(Na2SO4)等。
硫酸盐类物质的存在对粉煤灰的性能具有一定的影响,可以调节其水化速度和性能。
粉煤灰的化学组成不仅包括上述几个主要成分,还包括一些微量元素和有机物质。
微量元素主要包括钾(K)、钠(Na)、镁(Mg)、钙(Ca)等,这些元素对粉煤灰的性能也有一定的影响。
有机物质主要来自于煤炭本身,包括煤油、煤焦油等,这些有机物质在粉煤灰中的含量较低,但对粉煤灰的性能也有一定的影响。
粉煤灰的化学组成非常复杂,包括硅酸盐类、铝酸盐类、铁酸盐类、钙酸盐类、硫酸盐类等多种物质。
这些物质的存在对粉煤灰的性能具有重要影响,使其具备了一定的活性和水化性能。
粉煤灰的化学组成对于其在建筑材料、水泥制造、道路建设等领域的应用具有重要意义。
新疆气化煤灰渣特征及其对气化炉的适应性研究
第48卷第6期2020年12月Vol.48No.6Dec.2020煤化工Coal Chemical Industry新疆气化煤灰渣特征及其对气化炉的适应性研究刘峰,乔波,尹洪清,王振华,王军,路文学,吕传磊(兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司,山东滕州277527)摘要针对新疆煤在气化过程中易造成炉壁超温、耐火砖侵蚀严重、气化炉堵渣等问题,对比分析了陕蒙气化煤、山东枣庄气化煤和新疆气化煤的灰成分、熔融特性、黏温特性,考察了新疆煤气化后的灰渣特点。
结果表明,新疆气化煤灰黏度较小,流动性较强,使得气化过程中在耐火材料表面结渣较为致密,对耐火材料的侵蚀较严重;当温度变化时,黏度梯度变大,流动性出现巨大差异,从而导致反应器内结渣,发生排渣不畅、堵塞的现象。
关键词新疆煤,灰成分,碱酸比,硅铝比,熔融特性,黏温特性文章编号:1005-9598(2020)-06-0066-04中图分类号:TQ533文献标识码:A新疆作为我国重要的能源基地,煤炭预测资源量达到2.19X104亿t,占全国预测煤炭资源总量的40%以上,位居全国首位切。
在煤化工领域,对气化用煤的灰成分、灰熔融特性及黏温特性有较为严格的要求。
本文基于新疆气化煤在气化运行过程中易造成炉壁超温、耐火砖侵蚀严重、气化炉堵渣结渣等现象,将其与山东枣庄气化煤、陕蒙气化煤进行灰成分、灰熔融特性及黏温特性分析,以期为气化用煤的选择提供建议。
1实验1.1原料新疆气化煤、山东枣庄气化煤(1^皿、11丫巧壮町14、WYK)、陕蒙气化煤(JJT、YPH、ZLW);新疆某化工厂气化炉(A炉、B炉)炉渣,气化炉气化用煤为新疆气化煤。
1.2仪器设备5E-AF4200智能灰熔融性测试仪(长沙开元仪器股份有限公司),RHEOTRONIC II煤灰高温黏度计(美国THETA公司),S8TIGER波长色散X射线荧光仪(德国布鲁克公司)。
2结果与讨论2.1煤灰成分分析采用X射线荧光光谱法(熔片法)对新疆气化煤、枣庄气化煤、陕蒙气化煤进行灰成分全分析,结果见表lo表1新疆煤、枣庄煤、陕蒙煤煤灰成分分析结果(质量分数)%煤种Si02AI2O3Fe203CaO MgO S03Ti02k2o Na20P205新疆气化煤29.0414.1416.7215.60 4.6215.970.520.56 1.670.19 LZJM38.9522.6213.3311.94 1.21 6.880.680.760.310.11枣庄HYJS38.1922.9214.4811.54 1.12 6.990.650.690.300.12气化煤BHJM39.1923.8613.7510.47 1.067.040.740.730.380.15WYK37.5122.1415.8512.05 1.29 6.200.600.630.330.11陕蒙气化煤JJT19.539.8817.7026.81 2.2816.800.470.29 1.170.04 YPH27.9014.0619.8015.98 1.051&900.650.590.760.05 ZLW35.7016.3012.6517.36 1.0710.200.710.67 2.640.04收稿日期:2020-07-17基金项目:国家重点研发计划(2018YFC0808502)作者简介:刘峰(1993-),男,山东邹城,助理工程师,学士,2015年本科毕业于青岛科技大学化学工程与工艺专业,现从事煤化工技术研发应用工作,E-mail:365837756@ 02020年12月刘峰等:新疆气化煤灰渣特征及其对气化炉的适应性研究-67 -煤灰成分一般分为两类:酸性成分(Si02.Al 203>Ti 。
粉煤灰 化学指标
粉煤灰化学指标粉煤灰是一种煤炭燃烧过程中产生的固体废弃物,主要由煤炭中的无机物组成。
粉煤灰广泛应用于建筑材料、道路工程、环境修复等领域。
为了更好地了解粉煤灰的化学指标,本文将从化学成分、主要指标及其影响因素等方面进行探讨。
一、粉煤灰的化学成分粉煤灰的化学成分主要包括硅酸盐、氧化物和无机盐等。
其中,硅酸盐是粉煤灰的主要成分,占总质量的40%~60%。
氧化物主要包括铝氧化物、铁氧化物、钙氧化物等,它们在煤炭燃烧过程中与煤中的元素发生反应而生成。
无机盐是指粉煤灰中的钠盐、钾盐、镁盐等,这些盐类通常以水合物的形式存在。
二、粉煤灰的主要指标粉煤灰的主要指标包括比表面积、细度、化学活性和重金属含量等。
比表面积是指单位质量的粉煤灰表面积,通常用m2/kg表示,它影响着粉煤灰的活性和水化程度。
细度是指粉煤灰中颗粒粒径的大小,通常用百分比表示。
化学活性是指粉煤灰中的硅酸盐在水化反应中释放出的活性氧化物,它可以促进水泥的水化反应,提高混凝土的强度和耐久性。
重金属含量是指粉煤灰中重金属元素的含量,如铅、镉、铬等,其含量应符合国家标准,以避免对环境和人体健康造成危害。
三、粉煤灰指标的影响因素粉煤灰指标受多种因素的影响,包括煤种、燃烧工艺、煤粉粒径和煤粉燃烧温度等。
不同煤种的粉煤灰化学成分和指标存在差异,如无烟煤和褐煤的粉煤灰比表面积较大,活性较高。
燃烧工艺的不同也会对粉煤灰的化学成分和指标产生影响,如煤粉的燃烧温度越高,粉煤灰中的活性氧化物含量和反应活性越高。
此外,煤粉的粒径也会影响粉煤灰的指标,一般来说,粒径较细的粉煤灰比表面积较大,活性较高。
粉煤灰的化学指标是评价粉煤灰质量的重要依据。
通过控制粉煤灰的化学成分和指标,可以合理利用粉煤灰资源,推动可持续发展。
未来,我们还需要不断深入研究粉煤灰的化学特性,提高其利用效率,为建筑材料和环境修复等领域的发展做出更大贡献。
酸性氧化物和酸碱比对煤灰熔融行为的影响
morphological and mineralogical characteristics. Furthermore, a set of prediction models for four fusion
钠相关的低温共熔反应是改变合成灰熔融温度的主要因素。本文所建立模型对文献中 6 组灰样 4 个特征温度的预
测结果与其对应测量值之间最大残差绝对值均小于 80℃,说明该模型在本文的合成灰化学组分范围内可用性较
好,具有一定的应用价值。
关键词:合成灰;灰熔融温度;矿物组成;微观形貌;预测模型
中图分类号:TQ536.4
Engineering Progress, 2020, 39(9): 3617-3625.
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化
工
进
展
2020 年第 39 卷
typical Zhundong coal. The synthetic samples were firstly ashed in a muffle furnace at 815℃ , and then
过程;在不同碱酸比下,合成灰的熔融温度随着酸碱比的增加呈先下降后升高的变化趋势,在酸碱比为 1.25 时合
成灰的特征温度出现最小值,表明酸碱比对合成灰熔融温度的影响呈非线性关系。通过 SEM-EDS 和 XRD 表征发
现,合成灰中 CaO、Fe2O3、Ca2MgSiO7、Ca2Fe2O5、SiO2 和 Al2O3 等耐熔矿物和 CaSiO3 等助熔矿物的相对含量以及与
粉煤灰中的碱含量标准
粉煤灰中的碱含量标准粉煤灰中的碱含量标准制定是为了保证粉煤灰在工业应用中的质量和安全性。
粉煤灰中的碱含量主要指钠、钾等碱金属元素的含量。
本文将从粉煤灰的来源与特性、碱金属元素的影响和标准制定等方面进行探讨,制定关于粉煤灰中的碱含量标准。
一、粉煤灰的来源与特性粉煤灰是燃烧煤炭产生的残余物,主要由煤中的无机成分组成,包括二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)等。
粉煤灰主要分为磨碎煤灰、燃烧煤灰和喷锅炉煤灰三种类型。
磨碎煤灰是从磨碎煤粉的过程中产生的细粉末,燃烧煤灰是煤炭燃烧后剩余的灰烬,喷锅炉煤灰是在喷锅炉中燃烧煤炭产生的灰烬。
粉煤灰具有很强的活性,具有良好的胶凝性能,可以用来制作混凝土等建筑材料。
但由于粉煤灰中的碱金属元素的存在,其在使用过程中会对材料的性能产生一定的影响。
二、碱金属元素的影响1. 钠和钾的影响钠和钾是粉煤灰中的主要碱金属元素,它们对水泥水化反应和混凝土性能有一定的影响。
适量的钠和钾可以促进水化反应,增强混凝土材料的强度和耐久性。
但过高的含量会导致钠和钾回流,破坏混凝土的胶凝体系,降低材料的强度和耐久性。
2. 其他碱金属元素的影响除了钠和钾外,粉煤灰中还含有其他一些碱金属元素,如钙、镁等。
这些元素的存在也会对混凝土的性能产生影响,但相对而言,它们的影响较小。
三、标准制定针对粉煤灰中的碱含量,国家已经制定了一系列标准,主要包括《粉煤灰中钠、钾含量测定方法》(GB/T 1833-2008)、《活性矿物掺合料粉煤灰》(GB/T 1596-2010)等。
标准主要对粉煤灰中的钠、钾含量进行了测定方法的规定,具体包括采样、样品制备、试验方法等。
标准要求在取样过程中要注意避免外部污染对样品的影响,保证测定结果的准确性和可靠性。
标准还对粉煤灰的使用范围、性能要求等进行了规定。
《活性矿物掺合料粉煤灰》(GB/T 1596-2010)要求粉煤灰的硅酸盐活性指数、细度和水需量等性能要满足标准规定的要求。
煤灰成分与灰熔融性的关联性分析
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 ratioover 3.65.According to the gray melting temperature regression formula,the minimum FI value of the melt index is 35.67%,and the prediction formula of the melt index could not reflect the trend of the FT.In gasification eoal,the ash melting temperature is determined by many kinds of minerals.When the Si/Al ratio is less than 3 and the CaO content is less than 30%,the coal ash has a lower melting temperature.When the contentof CaO exceeds 30% and the content of Fe2O3 exceeds 20%,monomeric CaO and FeO are usually produced,while the monomer CaO and FeO have higher melting temperature,so that the melting temperature of coal ash also increases accordingly.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2018(024)002【总页数】5页(P74-78)【关键词】煤灰成分;灰熔融性;酸碱比;熔融指数【作者】卢财;赵俊梅;荣令坤;贾凤军;王雄【作者单位】内蒙古科技大学矿业与煤炭学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学矿业与煤炭学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学矿业与煤炭学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学矿业与煤炭学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学矿业与煤炭学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TQ5340 引言鄂尔多斯是我国重要的能源基地,其煤炭储量约占全国总储量的1/6,占内蒙古储量的1/2。
循环流化床粉煤灰在碱液中硅、铝的溶出及聚合研究
碱溶 时 ,硅 、铝 的 溶 出 率 与 其 存 在 状 态 及 溶 出条 件 。。有 关 。孙 振 华 等 发 现 碱 溶 过 程 中粉 煤灰 中的莫来石 相 和 刚 玉 相 未被 破 坏 ,无 定 型 硅 铝 酸盐 则被 溶解 。邬 国栋 ¨ 、杜 淄 川 等 ¨ 发 现 ,SiO 的溶 出率 远大 于 A1 O ;蒋 周 青 等 研 究 了粉 煤 灰 在液 固比为 4、碱 浓 度 1~10 mol/L、反 应 温 度 75— 160 oC 的 条件 下 溶 出 0.5~10 h时溶 液 体 系 中硅 、 铝 的溶 出规律 ;吴艳 等 ¨ 发 现 粉 煤 灰 在 温度 为 110
摘 要 :为提 升循 环 流化床 粉煤 灰 的利 用价值 ,研 究 了温度 、碱 浓度 、时 间、液 固比对粉 煤灰 中硅 、铝 溶 出率 的影 响 ,分析 了溶 出液 中硅 、铝 的聚合 行 为 。结果表 明 :温度 、碱 浓度 、时 间、液 固比对 煤灰 中活 性 硅 、铝 的溶 出影 响显 著 ;当碱浓 度 为 9 mol/L、反应 温度 90 cc、反 应 时 间 4 min、液 固 比为 20时 ,硅 的溶 出率 最 大 ,达 70% ;当碱 浓度 为 6 moL/L、反应 温度 75 、反应 时间 16 r ain、液 固比为 20时 ,铝 的溶 出 率 最 大 ,达 82% ;当溶 出温度 为 9O℃ 、溶 出液 中硅 浓度 >0.05 moL/L、铝 浓度 >0.07 mol/L时 ,硅 、铝会 相 互聚 合 。聚合 时,硅 、铝 首先 形成硅 铝 酸盐胶 体 ,随后 聚 集为硅 铝酸 盐溶胶 ,最化 床粉 煤 灰 具有 未 燃 碳 含量 高 、矿 物 结 晶相 少 、无 玻 璃微 珠 、活 性 组 分 易 溶 出等 特 点 ¨ J。 我 国循 环 流化床 粉煤 灰年 产量 已达 0.8亿 t,对 其资 源 化 综 合 利 用 迫 在 眉 睫 。 目前 ,粉 煤 灰 在 制 备 沸 石 J、低 聚物 J、白炭 黑 及 脱 硅 提 铝 等 领 域 研 究 广泛 ,且 都 以粉煤 灰 的碱 溶 为基础 。
第二章 之 沾污结渣 煤的分类
2)硅铝比。即2SiO2/Al2O3的比值,SiO2的熔点高。如果全部SiO2与Al2O3结合成高岭土 Al2O3•2SiO2,熔点也高,此时硅铝比2SiO2/Al2O3=1.18,不结渣。如果2SiO2/Al2O3比值 大于1.18,有自由的SiO2存在,这时SiO2将会和CaO、MgO、FeO等化合形成易熔的共晶 易熔的共晶 体,导致煤的灰熔点下降,就有可能结渣。 3)结渣指数R1和R2(Rt Rs)。美国把煤灰分为烟煤型灰和褐煤型灰两种,这是按煤灰中 的Fe2O3/(CaO+ MgO)的比值来区分的。当Fe2O3/(CaO+MgO)>1的煤灰称为烟煤型灰;而 Fe2O3/(CaO+MgO)<1,且(CaO+MgO)>20%的煤灰称为褐煤型灰。 对于褐煤型灰,其结渣指数用R1表示:
煤的类型
无烟煤 碳化程度高,含碳量很高,可达95%,杂质很少,发热量很高, 碳化程度高,含碳量很高,可达95%,杂质很少,发热量很高, 95% 约为25000 25000~ kJ/kg; 约为25000~32500 kJ/kg; 挥发份很少,小于10%, 析出的温度较高(可达400℃),着 400℃), 挥发份很少,小于10%,Vdaf析出的温度较高(可达400℃),着 10% 火和燃尽均较困难, 火和燃尽均较困难,储存时不易自燃 褐煤 碳化程度低,含碳量低,约为40~50%,水分及灰分很高, 碳化程度低,含碳量低,约为40~50%,水分及灰分很高,发热 40 量低, 10000~ kJ/kg; 量低, 约10000~21000 kJ/kg; 挥发分含量高, 40~50%,甚至60%,挥发分的析出温度低( 挥发分含量高,约40~50%,甚至60%,挥发分的析出温度低( 60% 200℃), ),着火及燃烧均较容易 <200℃),着火及燃烧均较容易
煤灰成分分析方法的选择及氧化钙和氧化镁测定方法的改进
煤灰成分分析方法的选择及氧化钙和氧化镁测定方法的改进孙晓龙【摘要】我公司煤气化装置采用的是荷兰Shell煤气化技术,气化炉对煤质要求非常严格,因此选择合适的煤至关重要.日常分析中,除了对煤进行工业分析外,还需要进行煤灰成分分析.尤其是煤灰中硅铝比及钙镁等含量的高低,直接影响气化炉的长周期运行.经过大量试验验证,我们对煤灰成分分析方法进行了改进及优化,既缩短了分析时间,又提高了分析数据准确率,为煤气化生产提供了及时可靠的分析数据,对生产操作起到了积极的指导作用.【期刊名称】《天津化工》【年(卷),期】2018(032)005【总页数】5页(P45-49)【关键词】煤灰成分;分析数据准确率;乙二胺四乙酸络合滴定法;原子吸收分光光度法;沉淀法+乙二胺四乙酸络合滴定法【作者】孙晓龙【作者单位】天津渤化永利化工股份有限公司,天津300452【正文语种】中文【中图分类】TQ533.21 煤灰成分分析的重要性我公司煤气化装置采用的是荷兰Shell煤气化技术,是以煤炭为原料,采用空气、氧气、二氧化碳和水蒸气为气化剂,在高温条件下进行化学反应将煤或煤焦中可燃部分转化为可燃气体即粗煤气,净化后供我厂联碱、合成氨、甲醇、醋酸和丁辛醇各装置用,作为全厂的龙头装置,其运行平稳与否直接关系到全厂的生产。
煤作为煤气化装置的主要原料,是决定生产能否平稳运行的主要因素。
所以,选择适合我厂生产工艺条件的高品质的煤成为重中之重。
煤的选择除需要进行煤的工业分析,即煤中水分、灰分、挥发份的测定及固定碳的计算外,还需要了解煤中矿物质的组成。
实际应用中,通常是利用对灰分产率、灰成分和对煤灰工艺性质的研究,来间接了解煤中矿物质对煤的工业应用的影响。
煤灰是煤中的无机矿物质经高温灼烧后变为金属和非金属的氧化物及盐类。
煤灰的主要成分是二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁,占煤灰成分的95%以上,此外,还有少量氧化钾、氧化钠、三氧化硫、五氧化二磷等化合物。
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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
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[5]中华人民共和国国家标准煤灰成分分析方法GB/T1574-2007。