配煤降低陕北煤灰熔点和结渣性的研究及机理初探

发布时间：2020-10-09 02:38

　　现阶段,我国使用的气化炉大都采用液态排渣,要求煤灰熔点小于1350℃。燃煤燃烧时的结渣率是影响燃烧炉持续稳定运行的首要因素。因此,改善煤灰熔融特性和结渣率,扩大燃煤的使用范围尤为重要。配煤是降低煤灰熔融温度和结渣率的有效手段之一。本文选取了陕北地区八种不同熔点的煤样,进行高低灰熔点煤之间的组合配比,使得高灰熔点煤的熔点降低至满足气化炉液态排渣的技术要求。并通过煤灰的化学组成、XRD衍射峰、电镜扫描,探讨了配煤对于煤灰熔融性的影响机理。同时,研究了配煤对于煤结渣性的影响,得出了以下结论。(1)高灰熔点的煤中添加低灰熔点的煤,煤灰的四种熔融温度都发生了显著降低,并且煤灰的四种熔融温度曲线变化趋势相同。煤灰熔融温度的变化与配比呈非线性关系。1#煤(府谷煤矿)和5#煤(神木西沟一号矿)相配、3#煤(神木永兴沟煤矿)和8#煤(神木西沟二号矿)相配,加入10%左右的低灰熔点煤就可以使高灰熔点煤达到液态排渣炉的要求,配比效果最好;2#煤(延安市车村二号矿)和8#煤配比时,要加入60%左右的8#煤才能够满足液态排渣炉的要求,配比效果最差;4#煤(神木河畔二号矿)添加30%左右7#煤(神木海湾煤矿)或者20%左右8#煤,能够满足液态排渣炉的要求,配比效果较好。(2)通过XRD分析,配煤改变煤灰熔融温度的主要原因是由于煤灰中的矿物质发生了变化,有矿物质含量的变化,也有矿物质种类的变化,因此研究配煤煤灰熔融温度的变化是一个复杂多变的过程。分析图像得出,莫来石、石英等矿物质含量的相对增多,会使煤灰熔融温度升高;方解石、长石、硬石膏等矿物质含量的相对增多,会使煤灰熔融温度降低。(3)通过电镜扫描分析,可以看出,煤灰在815℃,主要由絮状物组成,也含有少量的大颗粒。随着温度的逐渐升高,煤灰逐渐发生聚合,形成较大颗粒,有时伴随着小孔的出现,说明有气体产生。当温度达到DT(变形温度)时,煤灰由不规则的大颗粒组成,表面光滑,形成玻璃态物质。(4)向高结渣性的煤中加入低结渣性的煤,高结渣性煤的结渣性显著降低。11#煤(禾草沟一号矿)和9#煤(神木聚龙煤矿)相比,降低10#煤(神木榆家梁煤矿)结渣率的效果更好。煤灰的熔融温度、碱酸比、铁钙比、硅铝比及硅比等都是影响燃煤结渣性的内在因素。
【学位单位】：延安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TQ546
【部分图文】：

煤灰,熔矿,助熔,半球温度

配煤降低陕北煤灰熔点和结渣性的研究及机理初探矿物成分研究也比较多。ilev 等[30]研究了煤灰中的矿物成分对于煤灰熔点的影响，分析得为两大类，分别是主要结晶矿物与次要矿物，石英、伊利石、方石、硬石膏、黄铁矿等为主要结晶矿物，主要结晶矿物一般在煤晶石、蒙脱石、方石英、菱铁矿等为次要矿物，次要矿物占 1%-石膏、方解石、铁矿石等含量较高，其煤灰熔点比较低，而伊利含量较高，其煤灰熔点比较高。煤在经过灰化后，里面的矿物成要变成了长石、硅酸钙、赤铁矿、硬石膏和重晶石等助熔矿物和来石等耐熔矿物。图 1-1 是煤灰中的耐熔矿物、助熔矿物和煤灰煤灰中助熔矿物含量高，耐熔矿物含量低，则煤灰熔点低；反之

示意图,托板,示意图,测温

图 2-1 灰锥托板和灰锥放置示意图Fig. 2-1 The ash cone pallet and ash cone placed diagram(7)将刚玉舟放入 JRHR-3 型微机灰熔点测定仪中测量煤灰的四个特性熔融温度，四种特性熔融温度分别是：（1）变形温度（DT）：灰锥顶端或者侧棱发生变圆或者弯曲所测温度。（2）软化温度（ST）：灰锥形变到锥顶接触到灰锥托板或者灰锥变化至小球状所测温度。（3）半球温度（HT）：灰锥形状变成至半球状，也就是灰锥高度约是灰锥底边长一半所测温度。（4）流动温度（FT）：灰锥熔融后，高约为 1.5mm，形成薄层所测温度。

视图,特征温度,视图,测温

【参考文献】