煤的灰熔点
2013-12-20 09:50阅读:
煤灰是各种矿物质组成的混合物,没有一个固定的熔点,只有一个融化的范围。煤
灰熔融性又称
灰熔点。
灰熔点是
固体燃料中的
灰分,达到一定温度以后,发生变形,软化和熔融时的温度,它与原料中
灰分组成有关,
灰分中
三氧化二铝
、
二氧化硅含量高,
灰熔点高;
三氧化二铁、
氧化钙和
氧化镁含量越高,灰熔点越低。(即:煤中的酸碱化合物含量决定的,煤中酸性化合物多,灰熔点就高,反之碱性化合物多,灰熔点就低)。
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。由于煤中矿物质不同,煤经高温灼烧后剩下的残留物即灰分的成份十分复杂,其含量变化范围很大,他们主要有硅、铝、铁、钙、镁、钾和钠等元素的氧化物和盐类。这些成份决定了煤灰的熔融性和灰渣粘度特性。所以煤质不同也决定了灰的熔点的。
1、成分因素:灰分中各种不同成分的物质含量及比例变化时,灰的熔点就不同,如灰中含二氧化硅和氧化铝越多,灰的熔点就越高。
2、介质因素:与周边介质性质改变有关,如当灰份与一氧化碳、氢等还原性气体相遇时,其熔点会降低。
3、浓度因素:当煤中含灰量不同时,熔点也会发生变化一般灰越多越低,这是由于各物质之间有助熔作用。燃烧多灰的煤,因为灰中各成份在加热过程中相互接触频繁,则产生化合、分解、助熔等作用的机会就增多,所以分浓度也是影响灰熔点的因素。
煤灰成分的分析
灰分成分
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SiO2
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A12O3
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Fe2O3
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CaO
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MgO
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K2O+Na2O
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含量(%)
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15~60
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15~40
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1~35
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1~20
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1~5
|
1~5
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煤灰熔融性是影响
气化操作的主要因素
原料煤灰熔点,是影响
气化操作温度的主要因素。灰熔点控制1200左右比较好。灰熔点低的原料,
气化温度不能维持太高。由于灰渣的熔融、结块,各处阻力不一,影响气流均匀分布,碳层易结疤发亮。而且由于熔融结块,还减少气化剂接触面积,不利于气化。灰熔点低的原料煤,适用在较低温度下操作。煤灰熔点高,不易结渣,发电厂锅炉的选择就要依据灰熔点来选择排渣方式。因此,煤灰熔融性是动力和气化用煤的重要指标。
型煤的灰熔点关系到炉况成渣性以及反应温度下的热稳定性。
虽然从理论上说是可以调整的,但调整灰溶点的原料多影响煤的热值和固定碳。一般都不做此考虑,但是为改善型煤的成渣性以及反应温度下的热稳定性,对其进行必要的调整是恰当的。碳化煤球(福建无烟煤灰熔点在1100℃左右)通过向煤中加入过量CaO(碱性化合物)提高煤的灰熔点使之形成高灰熔点的硅酸钙。
通过型煤的实践发现,向煤中加入CaO(碱性化合物)降低煤的灰熔点是比较通用的方法,如果加入氧化铁也可以达到同样的效果,只是从成本方面加入石灰石考虑会节约一点。但是如果石灰石加入过多,可能形成高灰熔点的硅酸钙,反而不利于灰熔点的降低。
加入1%~2%的轻烧粉(氧化镁和氯化镁的混合物),由于其熔点在所有金属氧化物和盐类中是最低的,在制气过程中其首先熔化(数量少不会结大块),大大改善了型煤的热稳定性和成渣性,对于造气炉带出物的减少和炉况的稳定意义很大。
煤的灰熔点决定于煤中金属氧化物的组成,而灰熔点是各种金属氧化物熔化温度的平均值。如果各种金属氧化物的熔化温度非常接近,由此带来一个问题。制气反应温度控制高,虽有利于成渣、热稳定性和制气反应,但炉子易结大块;制气反应温度控制低,则不利于制气,热稳定性也差,不利于成渣。