封碳法试验气氛对煤灰熔融性测定结果的影响

通过智能煤灰熔融性测试仪,采用封碳法对标准物质进行实验分析,用一系列具有代表性的石墨加活性炭质量配比组合达到实验优化条件,避免了因碳物质质量比差异而导致试验气氛的错误选择,进而影响试验结果的准确性。     

煤灰成分对灰熔融性影响研究

通过对154个煤样的灰成分进行分析,探讨了煤灰主要成分及煤灰中酸碱比对灰熔融性的影响,并回归出了酸碱比与灰熔融性的关系式,预测结果与实测值具有较好的一致性。     

常用预测煤灰熔融性温度经验公式的适应性研究

以62组商业用煤为研究对象,在对其煤灰化学成分与灰熔融性温度关系初步分析的基础上,重点对常用的5个预测灰熔融性温度经验公式的预测准确性和适用性进行了研究。通过比较各经验公式计算值与实际测量值的偏差来检验其预测效果,并根据检验结果对其适用范围做了进一步说明。计算结果表明,由于煤灰成分的复杂性和经验公式所用煤种的局限性,经验公式的适用范围比较有限,预测精度有时不够理想。这一方面提示人们在使用经验公式时应关注其预测精度,同时也为深入研究煤灰熔融特性温度模型提供了有价值的参考。     

利用煤炭成份计算我国煤灰熔融性温度

根据近８００多个煤成份试样和１１００多个灰熔融 性样品研究了中国煤炭成份和灰熔生的关系，据此推导出了利用煤灰成份计算灰熔融性软化温度和流动温度的多元回归式，这些回归式有较高的精度，可供广大用煤部门使用。     

煤灰和生物质灰组成及灰熔融温度预测

炉内结渣是影响火电机组和气化工艺可靠运行的关键因素之一,准确及时测量灰熔融温度可提高火电机组和气化炉运行的安全性和经济性。但灰熔融温度测量过程中存在诸多不确定因素,建立灰熔融温度预测方法不仅能验证试验数据可靠性,也可在一定程度上代替繁琐复杂的试验。论述了煤灰和生物质灰的组成、分类方法及异同点,综述了不同氧化物对灰熔融性的影响。阐述了经验公式、机器学习模型、多元相图这3种主要煤和生物质灰熔融温度预测方法,并分析了各类方法的优缺点和适用范围。认为经验公式更适合品种单一且数量较少的煤灰数据集,但不适用于生物质灰熔融温度预测。机器学习模型对煤灰和生物质灰预测效果优良,但建模难度更大,所需训练样本数据更多。基于相图预测灰熔融温度受限于灰熔融性测试方法,预测效果并不优于经验公式和机器学习模型,但对4种典型煤种有较好的预测精度,而生物质灰相较煤灰而言特殊样本更多,能否用于生物质灰熔融温度预测需进一步研究。今后可考虑构建K近邻回归、随机森林等解决回归问题突出的模型,扩充生物质数据库样本,提升预测模型的精度和泛化能力。     

弱还原气氛下不同化学成分对煤灰熔融性的影响

以宁煤煤灰为研究对象,研究了高岭土、Ca2SiO3、Fe2O3、CaO、Al2O3、SiO2等添加剂在弱还原气氛中对煤灰熔融性的影响.实验结果表明:SiO2,Al2O3,Fe2O3,CaO对煤灰熔融温度的影响基本都是随氧化物含量增加先降低后升高;酸性矿物高岭土可以显著提高煤灰的熔融温度;碱性矿物Ca2SiO3可以降低煤灰的熔融温度.在一定的含量范围内,高岭土、Al2O3、SiO2均可提高煤灰熔融温度,但高岭土效果较好;Ca2 SiO3、Fe2O3、CaO均可降低煤灰熔融温度,Ca2SiO3下降效果较为明显.     

配煤对降低高灰熔融性煤的三元相图分析

采用2种低灰熔融性温度煤对一种高灰熔融性温度煤进行配煤降低煤灰熔融性温度的研究。依据相平衡理论分析了配煤降低高灰熔融性温度煤的熔融特性。研究表明:配煤可以有效的降低高灰熔融性温度煤的灰熔融性温度,其灰熔融性温度变化并不与配煤比例成线性关系,而与相应的三元相图液相线温度具有很好的相似性,三元相图同样适用于混煤灰的熔融特性研究。在相图的三元低温共晶点和二元共晶线附近灰的熔融温度随灰成分的变化比较显著,且低于周围灰成分的灰熔融性温度,相图理论可以很好的对配煤降低高灰熔融性温度煤的灰熔融性温度进行理论分析。     

铁钙比对煤灰熔融特性的影响

在灰中铁钙比(Fe2O3/Ca O)1.1的刘一煤中添加Ca CO3和还原铁粉,调节灰中铁钙比,考察铁钙比对煤灰熔融温度及渣样矿物组成的影响。结果表明,随铁钙比的增大,煤灰熔融温度逐渐降低,铁钙比5.5时,煤灰流动温度1 300℃;增大铁钙比,莫来石的生成受到了抑制,钙长石在高温下依然存在,含铁矿物进入低温共融矿物群的数量增大,显著降低灰熔融温度;降低铁钙比,高温下生成大量的高熔点矿物钙黄长石,导致灰熔融温度较高。     

复配CaO对焦炭灰熔融性的影响研究

将氧化钙配入原煤中,经过焦化实验后,进行煤灰激冷实验,分析配入氧化钙后焦炭灰在不同温度下矿物质的组成变化,进而研究矿物质组分差异对焦炭灰熔融性的影响。结果表明,大量存在的氧化钙会和焦炭灰中无定型的硅铝氧化物反应生成较多的钙长石、钙铝黄长石,长石类矿物和石英、假硅灰石等矿物质反应容易形成低温共熔体。从815℃升高到1 050℃阶段,硬石膏的衍射峰逐渐减小,衍射强度减弱,在1 150℃时硬石膏完全消失。当CaO添加比例改变时,焦炭灰熔融温度随着变化,所以配入氧化钙可以有效改善焦炭灰熔融温度。     

复配CaO对焦炭灰熔融性的影响研究

将氧化钙配入原煤中,经过焦化实验后,进行煤灰激冷实验,分析配入氧化钙后焦炭灰在不同温度下矿物质的组成变化,进而研究矿物质组分差异对焦炭灰熔融性的影响。结果表明,大量存在的氧化钙会和焦炭灰中无定型的硅铝氧化物反应生成较多的钙长石、钙铝黄长石,长石类矿物和石英、假硅灰石等矿物质反应容易形成低温共熔体。从815℃升高到1 050℃阶段,硬石膏的衍射峰逐渐减小,衍射强度减弱,在1 150℃时硬石膏完全消失。当CaO添加比例改变时,焦炭灰熔融温度随着变化,所以配入氧化钙可以有效改善焦炭灰熔融温度。     

硫元素对煤灰熔融性影响机理研究

向林南仓煤和刘庄煤中分别添加含钙试剂(CaSO_4、CaO),使WCaO(%)分别为0.82,1.65,2.47,3.29,4.12,测定加钙煤灰熔融温度,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜和X射线能谱仪(SEM-EDX)等测试手段研究渣样的晶体矿物组成、表观形貌和微区化学组成。结果表明,随着含钙试剂添加量的增大,煤灰熔融温度先降低后上升,添加CaSO_4后的灰熔融温度降低幅度更大;刘庄煤添加CaSO_4后,随着温度升高,渣样中以钙长石和莫来石为主,而添加CaO后,高温下渣样中仅存在莫来石;高温下硫在灰渣中以(Fe-O-S)melt共熔体或FeS晶体形式存在。     

硫元素对煤灰熔融性影响机理研究

向林南仓煤和刘庄煤中分别添加含钙试剂(CaSO_4、CaO),使WCaO(%)分别为0.82,1.65,2.47,3.29,4.12,测定加钙煤灰熔融温度,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜和X射线能谱仪(SEM-EDX)等测试手段研究渣样的晶体矿物组成、表观形貌和微区化学组成。结果表明,随着含钙试剂添加量的增大,煤灰熔融温度先降低后上升,添加CaSO_4后的灰熔融温度降低幅度更大;刘庄煤添加CaSO_4后,随着温度升高,渣样中以钙长石和莫来石为主,而添加CaO后,高温下渣样中仅存在莫来石;高温下硫在灰渣中以(Fe-O-S)melt共熔体或FeS晶体形式存在。     

中国高灰、高硫、高灰熔融性温度煤的灰熔聚流化床气化

煤气化将会在未来中国可持续发展中占有相当重要的位置。对目前的煤气化技术和中国的煤种特性进行了描述和分析,介绍了中国科学院山西煤炭化学研究所灰熔聚流化床的研究与开发现状以及一些煤种的实验结果。结果表明:灰熔聚流化床煤气化技术适合中国高灰、高硫、高灰熔融性温度煤的气化。     

配煤、助熔剂对毕节煤灰熔融特性温度的影响研究

为提高毕节地区煤炭气化和燃烧的性能,研究了配煤和助熔剂对毕节煤灰熔融性温度的影响。在毕节地区织金煤、修文煤和金沙煤中,分别按一定比例添加CaO、Fe_2O_3两种助熔剂,并在织金煤中选用高灰熔融性温度的煤与低灰熔融性温度的煤相配,来测定添加助熔剂和配煤对煤灰熔融特性温度的影响。研究结果表明:CaO添加比例从3%到12%,煤样的灰熔融性温度先降低后增大;Fe_2O_3添加比例从5%到20%,煤样的灰熔融性温度始终呈下降趋势,Fe_2O_3助熔效果较好;低灰熔融性温度的煤与高灰熔融性温度的煤相配,能有效降低高灰熔融性温度煤的灰熔融性温度。     

型煤灰熔融性影响因素的研究

以济源无烟煤为原料煤,采用正交实验法,通过研究MS-1型粘结剂、配煤和生物质添加剂的用量对造气型煤灰熔融性的影响,找出影响规律并确定出应用于工业生产的最优配方.     

助熔剂对型煤灰熔融特征温度的影响

研究了高灰熔点型煤灰成分与灰熔融特性的关系,考察了Fe2O3, MgO, CaO和固体水玻璃助熔剂对型煤灰熔融温度的影响. 结果表明,碱性氧化物与灰中所含矿物质在高温下易形成低共熔混合物,能有效降低型煤灰熔融温度. 加入等量(11%, w)的MgO, CaO及固体水玻璃、Fe2O3,流动温度分别下降了22.0, 58.8, 81.2和91.9℃. 通过三元相图及XRD分析揭示了物相组成变化和矿物晶体的存在形式. CaO, 固体水玻璃和Fe2O3适宜的添加量分别为11%, 9%和9%. CaO和固体水玻璃对型煤还具有粘结和促进气化作用,更适合作为助熔剂.     

煤灰熔融温度的准确测定

在煤的各项工业分析中,煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤的一个重要质量指标,准确测定煤灰熔融性对生产运行十分重要。采用不同的制作煤灰灰锥的方法测定煤灰的熔融性温度。     

影响煤灰熔融性温度的控制因素

论述了煤灰熔融性温度与测试气氛、煤灰成分、矿物组成等因素之间的关系。结果表明,不同测试气氛下的煤灰熔融性温度变化规律是不同的,煤灰的化学组成和矿物质类别明显影响着煤灰的熔融特性。利用煤灰熔融性温度的变化规律,采用配煤、添加耐熔剂或添加助熔剂等方法可以改变和控制煤的灰熔融性温度,以期适应不同排渣方式和气化工艺的选择。