煤灰成份对锅炉结焦的影响及准东高钠煤掺配技术.pdf

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1、2016年08月18日一、煤灰的熔融性测定二、煤灰的结渣、粘污特性三、煤灰的化学成分对熔融性的影响四、准东煤特性及配煤掺烧技术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，煤灰的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（ST）作为熔融性指标，称为灰熔点。灰熔融性的表征方法：角锥法。过程：采

2、用高20mm，底边7mm的等边三角形锥体。放进温度可调、半还原性气体的硅碳高温炉(或灰熔点测定仪)，升温，自重作用下开始变形，软化到液态。采用目测灰熔点的测定变形温度DT：灰锥顶端开始变圆或弯曲软化温度ST：锥顶变至锥底、球形、高度小于等于底长的半球流动温度FT：熔化成液体、展开为<1.5mm厚的薄层、逐渐缩小接近消失一、煤灰的熔融性测定二、煤灰的结渣、粘污特性三、煤灰的化学成分对熔融性的影响四、准东煤特性及配煤掺烧技术•煤灰的熔融性与煤粉炉的炉膛结渣有密切关系：1、煤灰熔融性温度低，就会在炉膛高温下熔融粘在炉膛受热面上，

3、冷却后形成结渣。一般煤灰软化温度小于1350℃就有可能造成炉膛结渣。2、煤灰熔融过程中DT-ST之间的温度为软化区间温度，根据其范围把灰分为长渣和短渣，一般认为软化区温度大于200℃为长渣，小于100℃为短渣。通常短渣的煤易于结焦，燃用长渣的煤较为安全。熔融温度煤灰的结渣，粘污特性对于固态排渣煤粉炉来说，在运行中，应使灰粒在接触水冷壁、炉膛出口受热面以及落入冷灰斗之前得到充分冷却，并形成固态或基本上没有黏性，以避免结渣、沾污问题结渣：炉内软化或熔化的灰粒碰撞并粘附在水冷壁和主要受热面上生成渣层沾污：煤灰中挥发物质在受热面表

4、面凝结并粘结灰粒形成的沉积灰层结渣：发生在烟气高温区域ST>1350℃轻微结渣，1250~1350℃中等结渣，<1250℃严重结渣煤灰结渣的辅助判别准则-煤灰成分比例（1）碱酸比B/A：<0.5：低结渣倾向；0.5~1.0：中等结渣倾向；>1.0~1.75：严重结渣倾向（2）硅铝比SiO2/Al2O3：<1.87：低结渣煤；2.65~1.87：中等结渣煤；>2.65：严重结渣煤（3）硅比G：G>78.8：轻微结渣煤；G=66.1~78.8：中等结渣煤；G<66.1：严重结渣煤（4）铁钙比Fe2O3/CaO：<0.3：不结渣

5、煤；0.3~3.0：中等结渣煤；>3.0：严重结渣煤（5）综合指数：R=1.237*B/A+0.28*SiO2/Al2O3-0.0023ST-0.0189G+5.415≦1.5：轻微结渣煤；1.5-2.5：中等结渣煤；≥2.5严重结渣煤一、煤灰的熔融性测定二、煤灰的结渣、粘污特性三、煤灰的化学成分对熔融性的影响四、准东煤特性及配煤掺烧技术煤灰成分对结焦的影响煤灰主要成分为硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠、钛、锰、硫和磷等元素的氧化物及其盐类。依据“离子势”的概念，在煤灰成分中，Fe2O3、CaO、MgO、Na2O及K2O属碱性组

6、分，SiO2、Al2O3及TiO2属酸性组分。一般而言，煤灰中酸性氧化物含量越多，煤的灰熔融性温度就越高；碱性氧化物含量越多，煤的灰熔融性温度就越低。同时，因煤灰成分复杂，在一定温度下，煤灰中各组分还会形成一种共熔体，各组分含量变化较大，因而煤灰熔融性温度与灰成分间是一种不确定的数量关系。SiO2对煤灰熔融性温度的影响SiO2对灰熔点的影响较复杂，主要看它是否与Al2O3结合成2SiO2.Al2O3，如煤灰中SiO2和Al2O3的含量比为1.18（即2SiO2.Al2O3）时，灰熔点一般较高。随着该比值增加，灰熔点逐渐降低

7、，这是由于灰中存在游离氧化硅。游离氧化硅在高温下可能与碱性氧化物结合成低熔点的共晶体，因而使灰熔点下降。游离氧化硅过剩较多时，却可以使灰熔点升高。SiO2对煤灰熔融性温度的影响•SiO2质量分数在45%～60%，随着其质量分数的增加，煤灰熔融性温度降低。SiO2主要起助熔作用，原因是在高温下，SiO2很容易与其他一些金属和非金属氧化物形成一种玻璃体的物质。同时，玻璃体物质具有无定型的结构，没有固定的熔点，随着温度的升高而变软，并开始流动，随后完全变成液体。SiO2对煤灰熔融性温度的影响SiO2质量分数超过60%时，SiO2

8、含量的增加对煤灰熔融性温度的影响无一定规律，这主要是由于SiO2是网络形成体氧化物，而煤灰中还有许多其他氧化物，这些氧化物可分为修饰中间氧化物和网络氧化物，这3类氧化物间的相互作用使得SiO2表现出助熔的不确定性。SiO2对煤灰熔融性温度的影响•SiO2质量分数超过70%时，其灰熔融性温度均比较高，ST