锅炉高温灰渣的控制培训教程

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1、京能集团运行人员培训教程BEIHPlantCourse电站锅炉高温灰渣的控制ControlofpowerplantboilerhightemperatureashMAJTDNO.100.238目录1、原煤矿物质在加工过程中发生可能影响锅炉运行的转变32、初始灰渣层（壁面玷污层）的形成73、灰渣的形成84、结渣积灰的危害125、灰渣的形成、转变、扩展（增厚、流散）和脱落过程146、影响灰渣黏粘力、塑性强度和结渣速率的基本物质177、煤灰中几种氧化物对灰渣粘度即强度的影响188、煤中矿物质对煤灰熔融性的影响199、烧结时间的影响2

2、110、煤灰的结渣倾向特性常用的判别指数和判别方法2211、锅炉结构特性对灰渣特性的影响2812、锅炉运行工况对灰渣特性的影响3013、各部位灰渣特征3114、高温灰渣的控制3338锅炉灰渣是由原煤中的矿物质在生产过程中经过分选、输送、磨制、分离、热解、着火、燃烧等阶段后的产物，其特性与原态矿物质有很大不同，对锅炉产生的磨损、灰渣沉积、腐蚀和玷污作用有着不同的机理和特征，如图0-1。图0-11、原煤矿物质在加工过程中发生可能影响锅炉运行的转变1.1矿物质在原煤中的存在形态381.1.1煤中矿物质的组成：（1）矿物质的分类：矿物

3、质是泛指煤中包含的一切非煤无机物质（如图1-1）。不同种类的煤含有的矿物质在数量、称分、组成上不同，就是同一种煤亦有差异，它不仅决定于产地和分布并且在一定程度上还受开采储存和运输等因素的影响。煤中矿物质按其来源有两类：“固有矿物质”和“外来矿物质”。前者为成碳的植物中含有的不可燃部分，量少、分布均匀，一般只占煤重的1~3%，占总矿物质约6%。后者一般是由反映矿区周围地质面貌的矿物质碎粒和片屑组成，它分为：“共成矿物质”和“外部矿物质”。共成矿物质是在成碳过程中与煤在同时、同地、相同条件下形成，分布较均匀。因与固有矿物质具有相似

4、特性，有人把它称为“化合灰”，一般难以用机械的方法除去。“外部矿物质”是在煤硬化后通过隙缝进入和开采运输时混入的矿石、泥沙等杂质，分布不均，变化大，用机械方法可部分除去。这时各个煤粒可分别出现下列不同成分如表1-1：物质种类无矿物质煤单一矿物质黄铁矿石英矿物共生体煤-矿物质共生体密度g/cm21.35.02.72.5~3.01.5~2.0熔融温度℃115017001200~16001200~1500表1-1图1-1（2）矿物质的组成：1）酸酐：硅酸酐、硫酸酐、碳酸酐、磷酸酐等；2）氧化物：Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K

5、等物质的氧化物；3）硫化物：要是FeS2。上述酸酐和金属氧化物的有机结合构成的一系列简单和复杂的盐，其组成、结构目前还不十分清楚。1.1.238煤中矿物质的存在形式：大体上呈四大类：页岩、粘土、硫分和碳酸盐其他还有一些次要矿物质及微量成分，见表1-2。类别典型矿物质页岩钾云母K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O钠云母Na2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O粘土(Ca,Mg)O.Al2O3.5SiO2.nH2O高岭土高岭土Al2O3.2SiO2.2H2O硫化物黄铁矿，白铁矿等碳酸盐方解石，白云石，菱铁矿，铁白云石等盐类

6、矿物质NaCl，KCl，CaSO4等氧化物SiO2，Fe2O3，Fe3O4等表1-21.1.3矿物质中的主要元素及其存在形式：（1）Si、AlSi、Al主要存在于粘土矿物群中。（2）Fe除主要存在于黄铁矿（包括白铁矿）外，另外存在于菱铁矿（FeCO3）、赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）中。铁含量有的可高达40%以上。（3）Ca主要存在于碳酸盐类的方解石(CaCO3)、白云石(CaCO3MgCO3)中，此外还存在于磷灰石（9CaO32PO5CaF2）等中。Ca还会以有机物的形式结合在腐殖酸中。Mg除存在于白云石中外，还

7、存在于黑云母（K2OMgOAl2O33SiO22H2O）等中。Ca的含量在煤中变化较大，一般褐煤中含有较多的Ca，有的可达50%以上。Mg在煤中一般很少超过5%。（4）Na、K一般含量小于2%左右，但有的可达5%~6%，K主要存在于硅酸盐中，Na大部分以NaCl形态含在有机化合物中，此外还有一些Na和K的氢氧化物和碳酸盐。（5）Cl、P、SCl在煤中的存在形式至今还没有统一的结论，一般认为Cl一部分以NaCl形式存在，其余的则以离子态与有机质联在一起。煤中的磷多以磷酸钙的氟化物形态出现。硫份部分以有机物形式存在，但偶尔也会以硫

8、酸盐形式出现。后者通常存在于露出地面的风化煤中。硫酸盐里硫的份额极小一般低于0.01%，研究意义不大。有机硫在整个煤层中大体是均匀的，很难除去，除非煤的物性发生重大变化，有机硫一般占总硫量的20~40%左右。其余硫分是以黄铁矿（包括白铁矿）形式呈现，煤中硫份一般只占1~4%。