煤灰熔融性的测定
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浅析影响煤灰熔融性测定准确度的几个关键因素结合工作经验,分析和探讨了影响煤灰熔融性测定结果准确度的几个关键因素,并提出提高检测结果准确性的应注意事项。
标签:煤灰熔融性测定准确度煤灰的熔融性是表征煤中矿物质在锅炉燃烧时不同物理状态,是动力用煤和气化用煤的重要指标。
它可为设计锅炉炉膛出口烟温和锅炉安全运行提供依据;电力用煤中,煤灰熔融性的好坏直接关系到锅炉是否结渣。
因为容易结渣的煤灰将给锅炉燃烧带来困难,影响正常运行。
因此,可利用煤灰的熔融温度对燃煤在锅炉中的结渣情况进行预判;在锅炉的实际运行过程中发现,不同燃烧方式和排渣方式的锅炉对煤灰的熔融性要求也不同,可利用煤灰熔融温度为不同锅炉选择燃煤。
如电力用煤,要选择灰熔融温度高于1350℃的煤,且越高越好。
一定化学组成的煤灰,其熔融性测定结果受多方面因素影响。
在此,有必要针对几个关键影响因素进行分析,以获得准确可靠的实验数据。
1 实验气氛性质的影响实验气氛性质对煤灰熔融性温度的影响最为明显,尤其是铁含量大的煤灰。
由于煤灰中铁在氧化性、弱还原性和还原性的三种不同性质气氛中有着三种不同的形态。
其中,以在弱还原性气氛下的FeO熔点最低,且因其能够形成低共熔物而使煤灰在该气氛中的熔融温度最低。
实验发现,当灰中Fe2O3含量达到15%以上时,氧化性气氛下的软化温度和流动温度比弱还原性气氛下的温度高100~300℃。
工业锅炉的燃烧或气化室一般都是弱还原性气氛。
因此,煤灰熔融性测定,一般也在与其相似的弱还原性气氛中进行。
由此可见,只有定期检查炉内气氛的性质,才能保证测定结果的可靠性。
通常,检查炉内气氛性质的方法有参比灰锥法和气体分析法。
参比灰锥法因简单易行,效果较好,被广泛采用。
此法中首先要选择合适的参比灰,并用选择好的参比灰制成灰锥,进行熔融性测试。
若实测值与参比值的差值在50℃以内,则可以认为炉内气氛是弱还原性的,该气氛条件下可做任何灰样(<1500℃)的熔融性测定。
煤灰熔融性测定仪安全操作及保养规程煤灰熔融性测定仪是一种用于测定煤中灰分的熔融性的仪器,其操作和保养需按照规程进行,以确保人员和设备的安全和保持设备的正常使用。
本文将介绍煤灰熔融性测定仪的安全操作和保养规程,以供参考。
一、安全操作规程1. 设备检查在操作使用前,需要对仪器设备进行检查,确认设备无任何故障,特别是电源、加热器和温度计等设备。
2. 操作前准备在进行煤灰熔融性测定之前,需要将样品制备好并将其放入试样盘中。
同时,选择合适的工作环境,避免使用时产生任何危险。
3. 操作流程将装有样品的试样盘放入煤灰熔融性测定仪中,按照仪器操作说明书上所示的操作程序进行操作。
注意在操作过程中,距离加热器保持至少10厘米的距离,并确保操作过程中保持仪器的干燥和清洁。
同时,在整个操作过程中,严格遵守安全操作规程,切勿随意触碰试样盘和加热器等部件。
4. 操作后处理操作结束后,及时关闭电源开关,并将设备内的试样盘取出,注意避免烫伤。
同时,将仪器进行清洁和维护,并存储在干燥通风处。
5. 安全提示•在操作过程中,严格遵循操作规程,如有任何异常情况,请及时停止操作。
•切勿将手伸入加热器附近,切勿直接用手触摸试样盘,以免烫伤。
•在使用煤灰熔融性测定仪过程中,请勿将其接在任何不正常的电网上。
•使用时,需保持设备所处环境干燥、通风良好。
二、保养规程1. 干燥在使用完毕后,将整个设备进行干燥处理。
可以使用干燥软布等清洁设备和部件上的水分和任何可能导致腐蚀的液体。
保持设备外部的清洁可以确保设备长时间使用。
2. 清洁在煤灰熔融性测定仪使用期间,需要对其进行定期清洗,以保持设备的清洁。
在清洗前,请勿使用任何化学试剂,也不要使用金属刷或过于硬的刷子。
应使用柔软的毛刷或软布清洁设备。
3. 维护和保养煤灰熔融性测定仪需要定期进行维护和保养,以确保设备始终处于正常工作状态。
需要注意以下几点:•定期检查煤灰熔融性测定仪的各部件,例如电源线、保险丝、加热器和温度计等。
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。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素煤灰熔融性是指一定量的煤灰在一定温度下熔化的能力。
它是评价煤质的一项重要指标之一,因为它直接关系到煤的利用价值和燃烧过程中产生的废气、废渣的特性。
对于煤的应用领域,如发电、铁路、冶金等,测定煤灰熔融性可以从多个方面影响其使用效果。
首先,煤灰熔融性对燃烧过程中产生的废气的影响尤为重要。
煤中含有的各种元素在燃烧时会产生气体或者颗粒物,并且这些物质的比例和性质与煤的成分有关。
如果煤中的某些元素在燃烧过程中无法完全燃烧,会发生部分氧化或者分解反应,最终产生大量的有害气体,例如二氧化碳、硫化物、氧化物等。
此时,煤灰熔融性过高或过低都会加剧这种现象,进而增加环境的污染和健康的损害。
所以,减少燃烧过程中有害气体的生成是保障环境和健康的必要手段。
测定煤灰熔融性可以帮助煤的使用者选择更加适合的燃烧条件,从而减少有害气体的产生,保护环境和健康。
其次,煤灰熔融性还会对产生的废渣的性质产生影响。
烧煤时,生成的煤灰会在炉膛内逐渐积累,如果煤灰的熔融性太高,就会导致煤灰在炉内结块或者凝固成大块,降低炉子的效率,甚至会在废渣中形成一些酸性物质,对设备的损耗更大。
同时,过高的煤灰熔融性也会导致废渣的含水量降低,给处置废渣带来困难。
也就是说,测定煤灰熔融性可以帮助用户选择不同的设备、燃烧条件和处理方法,从而有效地减少废渣的产生和处理难度。
最后,煤灰熔融性的大小还会对煤的利用价值产生影响。
在某些领域,如冶金和耐火材料等,需要使用煤中的部分矿物质进行合成或者改性,而这些矿物质通常都集中在煤灰中。
如果煤灰的熔融性太高或太低,不仅会影响是否能有效地提取这些矿物质,还会影响合成或改性所需的温度和条件。
这也就意味着测定煤灰熔融性是保证煤的利用宽度和效率的一项重要工作。
总之,测定煤灰熔融性是一项对于维护环境、健康、设备、废渣处理和煤的利用价值等多个方面都有着重要意义的任务。
煤灰熔融性的影响因素主要包括煤的成分、燃烧过程中的温度和压力、反应性物质的存在和化学作用等等。
煤的灰熔融性测定安全操作规程
一、开机前的准备:
1、按国标GB/T219《煤灰熔融性测定方法》现行版本的规定进行制备灰锥。
2、对设备的电路进行检查。
3、对摄像头进行检查,保证摄像头所处位置、镜头的清晰度正常。
4、对石英镜片进行检查,及时更换不清晰的石英镜片。
二、操作程序:
1、启动仪器、电脑,对仪器各项功能进行相关检查。
3、检查完成后,将灰锥固定在准备好的灰锥托板上,刚玉杯加入石墨或活性碳等。
4、装好灰锥后,进入试验程序,设置试验参数,选择试验方法
5、试验参数设置完成后,点击试验菜单,开始试验,实验结束后,对各灰锥的特征温度进行判定。
6、退出测定程序,关闭电源。
三、注意事项:
1、灰样的制备用慢灰方式灼烧。
2、未使用过的高温瓷件在使用之前必须在慢灰方式下进行灼烧。
3、用玛瑙研钵研灰时必须保证所有灰样通过0.1mm的筛子。
4、实验前,检查右英片、送样器是否保持干净,若不干净应及时清理。
5、进行第二次实验时须待仪器温度降到200℃以下,才可再次使用。
6、在高温下不可直接关闭仪器电源,仪器温度降至800℃以下时,才能退出程序。
7、定期对炉膛试验气氛进行检查,保证在弱还原气氛下进行检测。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素煤灰是燃烧煤炭后残余下来的固体物质,其中的熔融特性是煤灰在锅炉中的燃烧性能和废弃物处理过程中的关键因素之一。
因此,测定煤灰熔融性对于煤炭工业的发展与应用具有重要的意义。
本文将介绍测定煤灰熔融性的意义及其影响因素。
一、意义1.指导煤炭选用与加工。
煤炭选择时,需要了解其煤灰的熔融性质,以便选用适合的燃烧设备及煤灰处理方案。
2.优化锅炉的设计与操作。
锅炉内的煤灰会影响其燃烧效率及排放物的质量。
测定煤灰的熔融性可以指导锅炉的设计和操作,使其达到最佳的燃烧效果。
3.指导废弃物处理。
在煤炭工业中,产生的废弃物中常常含有大量的煤灰,而煤灰的熔融特性会影响其处理方式。
因此,测定煤灰的熔融性可以帮助选择最适合的废弃物处理方案。
4.研究煤灰成分及煤的热解特性。
煤灰的成分及熔融性是确定煤的热解特性的关键因素之一。
因此,测定煤灰的熔融性可以为研究煤的热解提供重要的参考数据。
二、影响因素1.煤的类型和成分。
不同类型的煤炭在燃烧后留下的矿物成分不同,因此煤灰的熔融性也不同。
2.煤的热解特性。
煤炭的热解特性会影响煤灰中残留下来的矿物物质所处的形态及其熔融性。
3.燃烧条件。
煤的燃烧条件包括温度、压力、气氛等多种因素,这些因素会对煤灰的组成、形态和熔融性产生影响。
4.煤灰的成分及形态。
煤灰的成分、比表面积、孔隙度、磨损度等因素都会影响煤灰的熔融性。
5.试验方法。
测定煤灰熔融性的试验方法不同也会影响测试结果。
常用的试验方法包括热显微镜法、平衡试验法等。
综上所述,测定煤灰的熔融性对于煤的加工、燃烧及废弃物处理均具有重要意义。
影响其熔融性的因素较多,因此在进行试验前需对其相关影响因素进行分析,以期得到准确可靠的结果。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素1. 引言1.1 煤灰熔融性的定义煤灰熔融性是指煤灰在高温下熔化的性质。
煤在燃烧时会产生大量的煤灰,而煤灰的熔融性则决定了煤灰在燃烧过程中的行为。
煤灰的熔融性可以通过测定煤灰的软化温度来反映,即在一定条件下,煤灰开始软化并熔化的温度。
煤灰熔融性的好坏直接影响着煤电厂的烟气净化装置的运行效果,同时也会对锅炉和除渣器等设备的正常运行产生影响。
煤灰熔融性的差异会导致燃烧系统渣堆的形成,影响燃烧效率,同时也会对环境造成一定的污染。
煤灰熔融性的研究具有重要意义,可以为煤电厂提供科学依据,优化燃烧过程,提高能源利用效率,减少环境污染。
通过深入研究煤灰熔融性,可以为煤电厂的节能减排工作提供技术支持和指导。
1.2 煤灰熔融性的重要性煤灰熔融性是指煤灰在高温条件下熔化的特性,是煤燃烧过程中重要的燃烧特性之一。
煤灰熔融性的重要性主要体现在以下几个方面:1. 影响燃烧效率:煤灰在燃烧过程中的熔融特性直接影响燃烧过程中的煤灰融合温度和煤灰在锅炉内的分布情况。
煤灰熔融性好的煤可以有效降低燃烧过程中的温度和烟气中的固体颗粒物含量,提高燃烧效率。
2. 影响烟气处理:煤灰熔融性对烟气处理设备的运行稳定性和除尘效率有重要影响。
良好的煤灰熔融性可以减少烟气中的气溶胶含量,降低烟气对环境的污染程度,延长烟气处理设备的使用寿命。
3. 影响环境污染:燃煤烟气中的颗粒物和有害物质主要来自煤灰。
煤灰熔融性差会导致煤灰在燃烧过程中难以固化,易溢出炉外,造成大气污染,影响环境质量。
煤灰熔融性的研究和分析对指导煤燃烧过程、优化燃烧工艺、减少环境污染具有重要意义。
深入了解煤灰熔融性的影响因素以及如何优化煤灰熔融性,对于促进清洁能源的发展和环保工作具有重要意义。
2. 正文2.1 影响煤灰熔融性的因素1. 煤的成分:煤的不同成分会对煤灰熔融性产生影响,特别是灰分和挥发分的含量。
灰分的增加会使煤灰的熔点降低,而挥发分的增加会促使煤灰更快地熔化。
煤灰熔融性的测定
作者:李晓颖易辉林江成李帅
来源:《山东工业技术》2018年第09期
摘要:本文主要是为了了解煤灰的熔融性与那些成分有关,以及每一种成分是如何影响其熔融性的,进而满足煤粉固态排渣炉要求灰熔融性温度高的要求。
通过实验可知,Al2O3含量越多,煤灰的灰熔融性越高;SiO2含量的越少,煤灰熔融性温度相对越高;Fe3O4、CaO的含量越多,煤灰的熔融性越低。
关键词:煤灰;测定;熔融性
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.09.061
1 引言
煤灰即煤炭燃烧后剩下的粉末残余物,主要成分是SiO2、Fe3O4、Al2O3、FeO,并有少量的CaO、MgO。
煤灰的熔融性是指煤灰受热时从固态转为液态的特性[1-2]。
不同的煤灰,其组成的成分一般都是不同的,从而导致其熔融性也是有高有低。
通过实验,改变煤灰的组成成分,从而得出每一种成分含量的多少对灰熔融性的影响[3-4]。
测定的方法:按照药品比例不同配制成组分不同的灰,再将配制好的灰做成三角锥,在一定的气体介质中加热,升温过程中观察灰锥的形状的变化,此过程灰锥将有四个形状,每个形状对应一个温度,分别是变形温度度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT),并将软化温度作为煤灰熔融性指标[5-8]。
2 实验部分
2.1 实验仪器
高温炉(能解热至1500℃以上、有足够的恒温带、能按规定程序加热、),微机灰熔点测定仪,气体分析器,Factsage软件,分析天平,研钵,刚玉舟,灰锥托板。
2.2 所需药剂
SiO2,Al2O3,CaO,Fe3O4,糊精溶液(糊精10g溶于100mL蒸馏水中配成100g/L溶液),煤样(无烟煤)。
2.3 实验内容
取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样,按照药品比例不同配制成组分不同的灰。
按规定将其完全灰化,然后用研钵研细至0.1mm以下。
灰渣组成见下表:
根据每组灰渣总量为4g,根据灰渣组成,可计算灰渣中各氧化物的重量,见下表:
取2g左右配制好的煤灰放在玻璃板上,滴加适量糊精溶液润湿并调成可塑状,然后用小尖刀铲入灰锥模中挤压成型。
用小尖刀将模内的灰锥推至灰锥托板的三角槽内,放置于空气中风干备用。
将带灰锥的托盘置于刚玉舟上,让空气在高温炉内自由流通。
接着打开高温炉盖,将刚玉舟缓缓推入炉内,至灰锥位于高温带并紧邻热电偶热端。
关上炉盖,仔细观察灰锥的形状变化,记录灰锥的四个熔融特征温度,并记录在下表:
根据表3,通过对1号实验和3号实验的对比可知,Si/Al的比值越小,其软化温度越高,即煤灰的熔融性越高,反之,Si/Al的比值越大,其软化温度越低,煤灰的熔融性越低。
通过对2号实验和4号实验的对比可知,Fe3O4的含量越多,其软化温度越低,煤灰的熔融性越低。
综合5组实验数据可知,SiO2含量的越少,煤灰熔融性温度相对越高。
Al2O3含量越多,煤灰的灰熔融性越高。
CaO的含量越高,煤灰的灰熔融性越低。
由表4可知人工读数与机器读数的差值均在20℃以内,符合要求。
3 结语
在制作三角灰锥时,向选定的灰中加入糊精溶液应适量,若加得太少,会导致灰太干,不易粘结,若加得太多会变稀,不易塑形。
灰熔点测定的4个温度在各个区间分别受SIO2、Al2O3、CaO及Fe2O3的影响;通过实验可以发现,煤灰中Al2O3含量越多,煤灰的灰熔融性越高。
SiO2含量的越少,煤灰熔融性温度相对越高。
Fe3O4、CaO的含量越高,煤灰熔融性越低。
参考文献:
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作者简介:李晓颖(1992-),男,贵州大方人,本科,矿物加工专业。