试验气氛对煤灰熔点测定结果的影响

煤灰熔融性(即灰熔点)不仅是评价工业用煤的重要指标,也是煤灰结渣特性的重要参数,直接影响煤的气化效果。以神华新疆化工有限公司所用红沙泉混煤和黑山混煤为例,按照《煤灰熔融性的测定方法》(GB/T 219—2008)的要求,通过改变封碳法中石墨粒的质量(即控制不同的试验气氛),探讨煤灰熔融性测定时试验气氛与煤灰熔融性之间的关系。结果表明,不同试验气氛对煤灰熔点(主要指流动温度)的影响不同,必须严格按照现场装置一样的气氛进行煤灰熔点的测定,所得数据才对工业生产具有指导意义;同时,利用煤灰熔融性变化的规律,可采用配煤、添加耐熔剂或助熔剂等方法改变或调控煤灰熔点,以满足气化工艺的要求。     

宁东矿区煤灰黏温特性研究

以宁东矿区12个不同灰成分、酸碱比的煤灰作为研究对象,利用X射线荧光光谱仪(XRF)、煤灰熔融性测试仪、高温炉、煤灰高温旋转粘度计等考察了煤灰成分、煤灰熔融性、预熔后形态以及煤灰的黏温特性等指标,研究了煤灰酸碱比与煤灰熔融性、预熔后的表观形态及黏温特性的关系,建立了一种简单快捷的煤灰黏温特性预判方法,并通过对干煤粉气化用煤与水煤浆气化用煤炉渣煤灰黏温特性进行了验证。     

简析两种判断煤灰熔融温度的经验方法

煤灰熔融温度是工业用煤的重要指标。本人根据自身经验提出了两种判断煤灰熔融温度的方法:煤灰成分,煤灰颜色。并作出了验证,得到了较好的验证结果。     

气化用煤中煤灰成分对熔融性的影响

本实验讨论了气化用煤的煤灰成分与煤灰熔点的关系,对煤灰成分中主要含量与煤灰熔融性的关系做了对比研究实验,得到相关数据和结论,对气化炉的运行有实际的参考意义。     

煤灰成分与灰熔融性的关联性分析

为研究鄂尔多斯地区煤灰成分对灰熔融性的影响,分析了煤灰总酸、总碱、酸碱比、熔融指数FI以及煤灰成分对灰熔融性的影响,并结合MATLAB软件对数据进行拟合,得出煤灰熔融温度的回归公式。结果表明,随着酸碱比增加,煤灰熔融温度逐渐升高,酸碱比大于3.65时,煤灰熔融温度大幅提升。依据灰熔融温度回归公式得出熔融指数FI最小值为35.67%,但其预测公式并不能很好地反映FT增减趋势。在气化用煤中,多种矿物共同决定煤灰熔融温度。当Si/Al3、CaO含量30%时,煤灰熔融温度较低;当CaO含量超过30%、Fe_2O_3含量超过20%时,会产生单体CaO、FeO,其具有较高的熔融温度,煤灰熔融温度也相应升高。     

气化条件下煤灰熔融性研究

以CaO和Fe2O3为助熔剂,分别与7种煤样进行不同比例的混合,在气化条件下进行煤灰熔融性实验,降低煤灰熔融性温度,为生产合成气用煤的选择提供科学依据。实验结果表明,7种煤样的流动温度均能降至1400℃以下,煤灰添加CaO助熔剂时的灰熔融性温度变化比较稳定,而对Fe2O3助溶剂都较为敏感,仅在很小的含量范围内能达到最低点,而且规律性较差。     

西部焦化厂炼焦用单种煤灰熔融性研究

通过对西部地区单种煤煤灰熔融性的试验分析,从一个全新的视角对焦化用煤进行判定,为焦化厂在选煤、用煤、判断煤质,修改配煤方案,提高焦炭质量方面提供科学依据。     

气流床气化用煤灰熔融性调控技术研究进展

综述了气流床气化用煤灰熔融性影响因素和煤灰熔融性调控技术研究进展及应用,分析了添加单一助剂、复合助剂和配煤对煤灰熔融性调控效果,并对煤灰熔融性调控机理、煤灰熔融性预测模型进行了分析和阐述,对煤灰熔融调控技术选择具有重要指导意义。     

高温气化过程中降低煤灰熔点的实验研究

高灰熔融性好的寨崖底矿煤分别与低灰熔融性的露天煤、府谷煤按不同配比混合,制成2种配煤灰样,用HR-4灰熔点测定仪分别测定其在氧化性气氛和弱还原性气氛下的熔融特征温度。结果表明,配煤能有效改善煤灰熔融特性,但配煤灰熔融性变化与配比之间是非线性关系,弱还原性气氛下配煤改善效果显著。以硼砂作为助熔剂,按不同比例添加到高灰熔点煤潞安矿中,在弱还原性气氛下测定混煤灰熔融温度,结果表明添加少量比例的硼砂可以显著降低煤灰熔融性温度。对混煤灰进行的X-射线衍射实验表明,煤灰中矿物质形态的变化是混煤灰熔点降低的直接原因。     

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。     

煤灰成分与灰熔融性关系研究进展

从定性和定量两个角度,介绍了煤灰成分与灰熔融性关系的国内外研究进展,分析了煤灰成分对灰熔融性温度的影响。煤灰中氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物,煤灰中酸碱比的变化对煤灰熔融性温度会产生影响,并提出了基于灰成分预测煤灰熔融性温度的方法,以起到对实际工作的指导作用。     

粒度对煤灰熔融特性的影响及作用机理初探

利用计算机控制扫描电镜(CCSEM)和5E-AFⅡ型智能灰熔点测试仪分别研究了A和B两种典型煤样的矿物组成及粒径分布和煤灰熔融温度。结果表明,煤灰熔融温度随粒径增大呈直线上升的趋势,当粒径大于100μm时,煤灰流动温度大于1 450℃。A、B煤中高岭石、石英、硅铝酸钾、蒙脱石矿物均以中小颗粒的形式存在,方解石分别以小颗粒、粗大颗粒的形式存在,铁氧化物则反之,且内在、外在矿物颗粒分布存在非均一性,这些是导致煤灰熔融特性产生重大变化的根本原因。     

安徽煤灰熔点特性研究

对淮南（张集、顾桥）、淮北（桃园、朱庄、朔里）和宿州（木瓜界）等六个煤样的灰熔点进行了研究,并与陕西神府煤灰熔点进行了对照.通过实验,表明安徽煤的灰熔点普遍比神府煤灰熔点偏高.神府煤在弱还原气氛下的煤灰熔点比模拟德士古气氛下低.     

配煤对煤灰熔点的影响及灰熔点预测模型研究

针对皖北刘桥二矿煤（A）属于高灰熔点煤,无法满足Shell气化炉液态排渣的需要。考察了采用配煤技术降低煤A的灰熔点的效果,结果表明,配煤可以显著的降低煤A的高灰熔融性。使其能够满足Shell气化炉液态排渣工艺的要求。并采用最小二乘法对灰熔点与煤灰灰成分之间建立并回归了预测模型,预测模型方程表明,若能增加配煤煤灰中MgO的含量可显著降低煤灰熔点,增加配煤煤灰中CaO的含量可使煤灰熔点降低,在煤灰中SiO2和Al2O3总含量一定的条件下,高硅低铝的配煤煤灰可进一步降低煤灰熔点。同时该模型能较好地预测三种原煤配煤的灰熔点。     

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。     

合成煤中钠对煤燃烧及灰特性影响

准东煤中钠含量高，燃用时锅炉会出现严重结渣问题。通过向准东煤为原料制取的超纯煤中添加灰的模型化合物，得到合成煤。并在此基础上利用热重-差示扫描量热分析法（TG/DTG/DSC）、X射线衍射仪（XRD）和灰熔融温度测定分析手段，研究Na₂O含量对煤燃烧特性和灰熔融性的影响。结果表明：钠主要影响合成煤的着火温度（T_i）与焦炭燃烧阶段，钠含量增加使T_i升高，并且Na₂O在灰中质量分数由5%升高至8%后，钠含量增加使焦炭燃烧速率先减小后加快，并能够改善煤粉燃尽特性。钠能够降低灰熔融温度，并在Na₂O质量分数高于5%后，温度下降更加明显。在三元相图中钠对莫来石的助熔作用是造成灰熔融温度降低的重要原因。XRD分析表明Na₂O含量增加，充当骨架作用的石英在钠的助熔作用下与难熔矿物硅钙石、MgO等生成低熔点长石类矿物，这类矿物在高温下有助熔作用，能够降低灰熔融温度。同时还生成助熔性含钠矿物霞石，加剧了灰熔融。     

助熔剂对宁东煤灰熔融特性影响的研究

通过添加CaCO3、MgO和Fe2O3三种助熔剂,考察其对宁东矿区两种煤样（1#、2#）灰熔融温度的影响,并利用三元相图及XRD对煤灰矿物组成进行分析.结果表明：在高温下煤灰中矿物质之间形成低温共熔物,使煤灰的灰熔点降低,且硅铝比较低的煤样具有较低的灰熔融温度.实验表明在弱还原性气氛中,三种助熔剂对2#煤样灰熔融温度的降低效果较明显.     

生物质与煤混合灰的熔融及黏温特性

使用灰熔点测试仪研究了稻草、玉米秸秆、棉秆3种生物质分别掺入不同比例对鲍店煤灰熔融特性的影响,并利用高温黏度计考察了3种生物质掺入比例均为10%时对鲍店煤灰黏温特性的影响。结合X射线衍射仪分析测试结果,采用热力学计算软件FactSage得到了不同温度下灰渣熔融过程中物相及渣液内固含量的变化。结果表明：3种生物质掺混比例为10%～30%时,混合灰灰熔点均随生物质掺混比例的增加而降低,在较高的掺混比例下混合灰灰熔点呈现波动性,但均未高于煤的灰熔点。掺混比例为10%时,生物质的加入一定程度上改善了鲍店煤灰的黏温特性,可使气化炉操作温度下限降低约20℃左右。钙长石的生成是造成熔渣黏度迅速增加的主要原因。     

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。