煤灰熔融特性的影響因素及其調(diào)控的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、煤灰熔融特性是判斷煤灰結(jié)渣程度的重要參數(shù),爐內(nèi)結(jié)渣影響鍋爐的高效、安全運(yùn)行,因此,研究煤灰熔融特性的影響因素及其調(diào)控方法對(duì)動(dòng)力煤的有效利用具有重要意義。本文針對(duì)六種煤灰成分差異較大煤樣熔融特性的影響因素和灰熔融溫度的調(diào)控手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,利用XRD、SEM、SEM-EDS、三元相圖等分析手段,探討了煤灰化學(xué)成分對(duì)煤灰灰熔融溫度的影響,分析煤灰熔融特性的變化規(guī)律及其機(jī)理,找到了調(diào)節(jié)煤灰熔融溫度的幾種方法,并建立了煤灰熔融溫度的預(yù)測(cè)模型。<

2、br>　　在研究煤灰成分對(duì)煤灰熔融性的影響過程中,考慮到煤灰成分組成的復(fù)雜性,采用模擬灰替代原煤灰的方法來研究煤灰成分對(duì)灰熔融性的影響規(guī)律,以A灰樣為研究對(duì)象,采用人工配灰法配制化學(xué)組分與 A灰樣相似的人工灰樣,以便于控制煤灰中各組分的種類和含量。結(jié)果表明,煤灰的熔融溫度隨Al2O3和CaO呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。A煤灰中Al2O3和CaO的含量在15％和20%左右時(shí),A煤灰的熔融溫度最低;由于煤灰中Al2O3含量一般大于15%,所以

3、Al2O3通常起提高灰熔點(diǎn)的作用;TiO2起提高灰熔點(diǎn)的作用,TiO2含量每增加0.5%,煤灰的熔融溫度增加12~15℃。SiO2對(duì)灰熔點(diǎn)的影響是雙重的,煤灰熔融溫度隨SiO2含量的增加呈現(xiàn)降低-升高-降低-升高的變化規(guī)律, Fe2O3、MgO和Na2CO3系助熔組分。Fe2O3含量每增加3%,A煤灰的灰熔點(diǎn)下降10~20℃,Fe2O3參與多個(gè)低溫共熔體的形成,如Al2O3·SiO2-2FeO·SiO2-SiO2和SiO2-Al2O3-

4、Fe2O3共熔體系,這些低溫共熔體的熔點(diǎn)一般在1000~1200℃之間,所以Fe2O3具有助熔作用;MgO一般起降低灰熔點(diǎn)的作用,這主要是因?yàn)?Mg2+易于和高灰熔點(diǎn)的莫來石反應(yīng)生成低熔點(diǎn)的礦物;
　　煤灰熔融溫度的調(diào)控研究,主要通過B、C、D、E、F灰樣的兩兩混配以及向煤樣中加入礦化機(jī)和混合助劑來研究配煤、礦化機(jī)和混合助劑對(duì)灰熔融特性的影響規(guī)律,結(jié)果表明:
　　配煤過程灰熔點(diǎn)變化不符合線性規(guī)律,配煤的灰熔融溫度與Al2O3

5、-CaO-SiO2的液相溫度相似,但要低于三元相圖中所得到的溫度。配煤過程,如果兩種單煤在Al2O3-CaO-SiO2三元相圖位置上的連線經(jīng)過低溫共熔區(qū),則這兩種煤可以混配出灰熔點(diǎn)低于參配單煤灰熔點(diǎn)的混煤。處于Al2O3-CaO-SiO2三元相圖同一結(jié)晶礦物區(qū)的單煤相配,配煤的灰熔融特性溫度與配比之間的線性回歸系數(shù)要大于不在同一結(jié)晶礦物區(qū)的單煤相配時(shí)的灰熔融特性溫度與配比之間的線性回歸系數(shù)。
　　礦化劑和混合助劑通過促進(jìn)或抑制高熔

6、點(diǎn)結(jié)晶礦物的生成來調(diào)節(jié)煤灰的熔融溫度。礦化劑的作用效果與礦化劑的種類、用量和煤灰成分有關(guān)。V2O5和 NaF通過促進(jìn)莫來石的生成來提高煤灰的熔融溫度。V2O5的效果要優(yōu)于 NaF。礦化劑對(duì) C煤灰的作用效果要優(yōu)于D煤灰。對(duì)于降低F煤灰熔融溫度的實(shí)驗(yàn),混合助劑CaO/SiO2=13/7的作用效果比 CaO好。適當(dāng)?shù)幕旌现蹌┛梢杂行У卣{(diào)節(jié)煤灰的熔融溫度,調(diào)節(jié)效果要優(yōu)于單一助劑。
　　在研究煤灰成分在相圖上的分布特點(diǎn)和灰熔點(diǎn)調(diào)控機(jī)理的