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煤灰熔融性

鎖定
煤灰熔融性是指在規定條件下,隨加熱温度的變化,煤的灰分的變形、軟化和流動特徵的 物理狀態。
煤的灰分的主要成分有SiO2、Al2O3、CaO、MgO、 Fe2O3等,它沒有固定的熔點,當其加熱到一定温度時開始局部熔化,隨着温度升高,熔化部分增加,到某一温度時全部熔化。 這種逐漸熔化的過程,使煤灰試樣產生變形、軟化和流動。所以人們就以與變形、軟化和流動這三態相應的温度來表徵煤的熔融性。
中文名
煤灰熔融性
外文名
coal ash fusibility
學    科
煤地質學
影響重要因素
三氧化二鋁
表    徵
變形、軟化和流動
作    用
煤灰是否容易結渣的一個指標

煤灰熔融性簡介

礦物質中Al2O3含量的比例越大,灰熔融性越高;Fe2O3、CaO、MgO的含量比例越高,則灰熔融性越低。SiO2 45%~60%時,灰熔融性隨SiO2含量增高而降低,小於45%或大於60%則與灰熔融性的關係不夠明顯。
灰熔融性是影響煤的燃燒和氣化的重要因素,工業上對煤灰熔融性的要求各有不同,如固態排渣鍋爐固定牀氣化爐中一般使用高灰熔融性煤,液態排渣的鍋爐和氣化爐使用低灰熔融性煤,以免排渣困難。因此為了正確選擇氣化用煤和鍋爐用煤,須進行煤灰熔融性的測定。

煤灰熔融性煤灰熔融性温度

煤的灰熔融性是評價煤灰是否容易結渣的一個指標,煤灰在一定温度下開始變形,開始變形的温度稱為變形温度,進而軟化和流動,故稱為軟化温度和流動温度。
煤灰軟化温度實際上是開始熔融的温度,故習慣稱其為灰熔點。當爐温達到或超過灰熔點温度時,煤灰就會結成渣塊,影響通風和排渣,使爐膛含碳量升高,有時會粘在爐牆管壁或爐排上,惡化傳熱,造成局部高温,嚴重影響鍋爐的正常運行。所以灰熔融性對鍋爐的安全經濟運行關係極大。 [1] 

煤灰熔融性意義

煤灰熔融性是動力用煤和氣化用煤的重要質量指標。一般根據它來選擇合適的燃燒或氣化設備,或根據燃燒和氣化設備類型來選擇具有合適軟化温度的原料煤。煤灰的熔融温度高,燃燒成本高;煤灰的熔融温度低,爐內易結渣。

煤灰熔融性煤灰成分影響

煤灰成分對其熔融性的影響為:
(1)三氧化二鋁(Al2O3)。煤灰熔融時它起“骨架”作用,它能明顯提高灰的熔融温度。Al20,含量增加時,煤灰的熔融温度也增高。
(2)二氧化硅(SiO2)。 煤灰熔融時它起“助熔”作用,特別是煤灰中鹼性成分含量較高時,助熔作用更加明顯。但SiO,含量和煤灰熔融温度的關係不太明顯。
(3)三氧化二鐵(Fe2O3)。 它起升高熔融温度的作用。
(4)氧化鈣(CaO)。在煤灰熔融中它起助熔作用,但其含量超過一-定限度後(煤灰中CaO超過30%),它又起升高熔融温度的作用。
其他氧化物如氧化鎂等,在煤灰熔融中都起助熔作用。 [2] 

煤灰熔融性測定方法

常用的測定方法,是將煤灰與糊精混合,顰成灰錐,在高温爐弱還原氣體介質中加熱,分別測定灰熔融性變形温度Td、軟化温度Ts、半球温度Th和流動温度TF。一般用Ts(℃)作為煤灰熔融性的主要指標:小於或等於1100℃為易熔灰分,大於1100~1250℃為低熔灰分,大於1250~1500℃為高熔灰分,大於1500℃為難熔灰分。
參考資料
  • 1.    孫琪娟.煤質分析實訓:中國紡織出版社,2015
  • 2.    金豔娟.高爐噴煤技術:冶金工業出版社,2011