不同气氛下的煤灰熔融性研究
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GB/T219-2008煤灰熔融性的测定方法课程学习目录• • • • • • • • • • 1、煤灰熔融性概述 2、术语和定义 3、方法提要 4、试剂和材料 5、高温炉 6、试验气氛 7、灰锥制备 8、在弱还原性气氛中测定 9、在氧化性气氛中测定 10、煤灰熔融性测定的精密度1 煤灰熔融性概述1煤灰的熔点 煤灰中含有很多元素,它不是纯化合物, 因而它没有固定的熔点,而是在一定温度范围 内熔融。
其熔融的高低,主要取决于煤灰的化 学组成及其结构,同时,还与测定时试样所处 的气氛条件有关。
煤灰在主要成分是:SiO2、AL2O3、Fe203、 CaO和MgO,这些主要成分在纯净的状态下,均 具有较高的熔点,在(1400-2800)℃之间,但 在混合状态下,其熔点较低一般在(1200-1400 )℃范围内,也有的高于1500℃的。
1 煤灰熔融性概述2煤灰熔融性测定的意义 (1)可提供锅炉设计选择炉膛出口烟温和锅 炉安全运行依据。
(2)为不同锅炉燃烧方式选择燃煤(一般都 以软化温度来选择合适的燃烧或气化设备,或 根据燃烧和气化设备类型来选择具有合适软化 温度的原料)。
课程学习目录• • • • • • • • • • 1、煤灰熔融性概述 2、术语和定义 3、方法提要 4、试剂和材料 5、高温炉 6、试验气氛 7、灰锥制备 8、在弱还原性气氛中测定 9、在氧化性气氛中测定 10、煤灰熔融性测定的精密度2 术语和定义煤灰熔融性:是指煤灰在高温下达到熔融状 态的温度范围,通常用变形温度DT、软化 温度ST、半球温度HT和流动温度FT表征。
2 术语和定义1.变形温度:指的是灰锥尖端开始变圆或弯曲时的温度, 值得注意的是灰锥尖保持原形的灰锥收缩和倾斜不能算变 形温度。
2.软化温度:指灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形 或灰锥高等于底宽时的温度。
3.半球温度:指灰锥变形至近似半球形,即高约等于底长 的一半时的温度。
浅谈煤灰熔融性(煤灰熔点)(1.煤灰熔融性(煤的灰熔点)-- 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,煤的灰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作为熔融性指标,称为灰熔点。
因此煤灰熔融性和煤灰粘度是动力用煤的重重要指标,煤灰熔融性习惯上称作煤灰熔点,但严格来讲,这是不确切的。
因为煤灰是多种矿物质组成的混合物,这种混合物并没有一个固定的溶点,而仅有一个熔化温度的范围。
开始熔化的温度远比其中任一组分纯净矿物质熔点为低。
这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体,这种共熔体在熔化状态时,有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能,从而改变了熔体的成及其熔化温度。
煤灰的熔融性和煤灰的利用取决于煤灰的组成。
煤灰成分十分复杂,主要有:SiO2,A12O3,Fe2,CaO,MgO,SO3等,如下表所示:我国煤灰成分的分析灰分成分含量(%)SiO2 15-60Al2O3 15-40Fe2O3 1-35CaO 1-20MgO 1-5K20+Na20 1-5煤灰成分及其含量与层聚积环境有关。
我国很多煤层的矿物质以粘土为主,煤灰成分则为SiO2,Al2O3为主,两者总和一般可达50─80%。
在滨海沼泽中形成的煤层,如华北晚石纪煤层黄铁矿含量高,煤灰中Fe2O3及SO3含量亦较高;在内陆湖盆地中形成的某些第三纪褐煤的煤灰中CaO含量较高。
大量试验资料表明,SiO2含量在45─60%时,煤质灰熔点随SiO2含量增加而降低;SiO2在其含量〈45%或〉60%时,与灰熔点的关系不够明显。
Al2O3在煤灰中始终起增高灰熔点的作用。
煤灰中Al2O3的含量超过期30%时,灰熔点1500灰成分中Fe2O3,CaO,MaO均为较易熔组分,这些组分含量越高,煤炭灰熔点就越低。
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AbstractThe 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。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素
煤灰熔融性是指煤在燃烧过程中,煤灰在高温下形成的熔融物质的特性和行为。
测定
煤灰熔融性的意义在于评估煤灰在燃烧过程中的融化性能,从而更好地了解燃烧过程中的
灰渣生成和燃烧设备的腐蚀和堵塞情况,为煤的选择、燃烧设备的设计和改进以及污染物
排放控制等提供科学依据。
1. 煤品质:不同品种和煤炭来源的煤灰熔融性差异较大。
一般来说,焦煤灰的熔融
性较差,而烟煤灰的熔融性较好。
硫、氧、水份、挥发分以及煤样组成等因素都会影响煤
灰的熔融性能。
2. 煤灰成分:煤灰的主要成分是无机物,主要包括氧化物、硫酸盐、碳酸盐等。
不
同成分的含量及比例,会对煤灰的熔融性造成影响。
特别是硫酸盐的含量,会使煤灰的熔
融点降低,增加对燃烧设备的腐蚀和堵塞的风险。
3. 加热速率:煤灰的熔融性随着加热速率的不同而变化。
在相同条件下,快速加热
会使煤灰的熔融点降低,而缓慢加热则会使熔融点升高。
煤灰的熔融性与其内部的熔融定
性有关,不同的加热速率可导致不同的熔融过程。
4. 气氛条件:煤灰的熔融性与其所处的气氛条件密切相关。
不同的气氛条件下,煤
灰的熔融点、粘度等性质会发生变化。
氧气浓度高的氧气气氛中,煤灰的熔融点会降低。
煤灰熔融性的测定可以通过热重分析、半球外延法、圆盘外延法、热滴法等方法进行。
这些方法可以定量表征煤灰的熔融特性,为燃烧过程的控制提供依据。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素测定煤灰的熔融性是指在一定温度下,煤灰中的无机物质在不同温度下的熔化行为和熔化特性。
测定煤灰的熔融性对煤的利用和环境保护具有重要意义,可以用于判断煤的高温燃烧特性、脱硫效果、对锅炉设备的侵蚀性以及对环境的污染程度。
测定煤灰的熔融性可以帮助评估煤的高温燃烧特性。
煤的燃点一般在600-900摄氏度之间,高温燃烧时垂直燃烧和放射燃烧是两种主要的燃烧方式。
在煤燃烧过程中,煤中的无机物质是燃烧中的重要组成部分,其熔融行为将影响燃烧的效果。
煤灰的熔融性越大,说明煤燃烧过程中产生的熔滴和熔渣越多,容易污染锅炉设备,影响锅炉的正常运行。
测定煤灰的熔融性可以评估脱硫效果。
煤灰中的无机物质中富含硫元素,煤燃烧时会形成高温区域,使熔融的煤灰与SO2等硫化物发生反应,形成低熔点的硫酸盐。
煤灰中的硫酸盐熔融点较低,容易形成液态或半液态的熔块,堵塞烟道和沉积在锅炉表面,降低脱硫效果。
通过测定煤灰的熔融性,可以评估脱硫工艺的有效性和改进方向,提高煤燃烧的环保性。
测定煤灰的熔融性还可以评估其对锅炉设备的侵蚀性。
煤灰中的无机物质在高温下熔融成液态或半液态,随着煤燃烧废气的排放,煤灰会通过烟道和烟气净化设备进入锅炉。
熔融的煤灰具有较高的黏度和腐蚀性,容易对锅炉的烟道和炉膛内表面进行侵蚀,降低锅炉设备的使用寿命。
测定煤灰的熔融性可以帮助评估锅炉设备的抗侵蚀能力,指导锅炉运行和维护。
测定煤灰的熔融性可以评估其对环境的污染程度。
煤灰中的无机物质在高温下熔融成液态或半液态,这些熔融的煤灰颗粒会随烟气排放进入大气中。
煤灰颗粒的大小、形状和化学成分将影响它们在大气中的行为和沉降速度,进而影响其对环境的污染程度。
测定煤灰的熔融性可以帮助评估煤灰颗粒的物理属性和化学活性,为煤电厂的大气污染防治提供科学依据。
影响煤灰熔融性的因素很多,包括煤的类型、灰分含量、燃烧温度和煤灰中无机物质的化学组成等。
不同型号的煤燃烧时生成的煤灰熔点和熔化行为差异较大,硬煤的煤灰熔融性较低,易于形成熔渣,而褐煤的煤灰熔融性较高。