不同的灰熔点调控方式对煤灰熔融特性的影响.pdf

第43卷第2期
燃料化学学报
5年2月
Journal of Fuel Chemistry and Technology
Feb.2015
文章编号:0253-2409(2015)02-0145-08
不同的灰熔点调控方式对煤灰熔融特性的影响
张龙,黄镇宇,沈铭科,王智化,周俊虎
(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室热能工程研究所,浙江杭州310027)
摘要:对两种原始煤灰进行混合,并分别搭配不同的添加剂,得到3种元素组成相同的煤灰,灰熔点测试结果显示,三者的
灰熔点存在较大差异。结合X射线衍射技术和 SEM-EDX(扫描电子显微镜与能谱联用)分析了3种煤灰(>800℃)在高温时
的矿物质转化过程。结果表明,不同的灰熔点调控手段对不同煤的影响是不同的。原因是高温时矿物质组成不仅与煤灰化
学元素组成相关,更与元素在矿物质中的赋存状态有关。两者共同决定了煤灰的熔融特性。
关键词:混煤;添加剂;灰熔点;矿物质;ⅹ射线術射
中图分类号:TK227文献标识码:A
Effect of different regulative methods on coal ash fusion characteristics
ZHANG Long, HUANG Zhen-yu, SHEN Ming-ke, WANG Zhi-hua, ZHOU Jun-hu
( State Key Laboratory of Clean Energy Utilization, Zhefiang University, Hangzhow 310027, China)
Abstract: 3 ash samples with nearly same chemical compositions were obtained by blending two raw coal ashes
and mixing with different additives. There exists obvious difference among the ash fusion temperatures(AFTS)
of the three ash samples. Mineral transformation at high temperature(800) was studied by SEM-EDX and
XRD. The results show that different regulative methods have different impact on AFTS. This is because that the
mineral composition at high emperature is related with the type of chemical elements and their occurrence in
minerals. Both of them determine the ash fusion characteristics
Key words blending coal; ash additives; ash fusion temperature; mineral; XRD
煤灰熔融特性对煤的利用有很大的影响。在煤加热过程中,钙长石((Ca、Na)(Si、Al)4O)和铁钙
粉锅炉中,燃用灰熔点髙的煤种是锅炉颀利运行的辉石(PeAl2O4)的生成起到了降低煤灰熔融温度的
前提条件,液态排渣的煤气化炉则需要把灰熔融性作用。马岩等“添加不同矿物添加剂调节准东煤
控制在一定范囿内才能满足液态排渣对熔渣的要灰的硅铝比(SiO2/Al2O3)后发现,在一定范围内硅
求。因此,不论是煤气化炉液态排渣还是锅炉里的铝比的升高可以降低灰熔点,超出这个范围时,硅铝
煤灰结渣都需要顸先对使用煤种的灰熔融特性进行比对灰熔点的影响不大。地有很多学者研究了两种
评估。
煤的不同掺混比例对煤灰熔点的影响?,实验结
灰熔点测试是评价煤灰熔融特性常用的手段之果一致认为,掺混比例跟灰熔点的变化不成线性关
。目前,实际工业生产中多采用配煤或加入添加系。但对同一种煤不同调节方式对其灰熔点影响的
剂的方式来调控灰熔点。很多学者研究了不同氧化差异还缺乏研究。并且目前指导灰熔点调控手段的
物添加剂和矿物添加剂对煤灰熔点的影响。灰熔点预测模型都是基于煤灰元素组成,利用不同
Vassilev等认为,较高灰熔点煤中含有较少的酸的算法建立起来的-l。
溶性矿物质,难选矿物质(如高岭土、莫来石、金红
研究实验选用新疆准东煤(D)和内蒙古准格尔
石等)较多。马永静利用XRD谱图及三元相图煤(G)作为研究对象。两种媒在(815±10℃)下烧
发现MgO、Na2O、钠长石、白云母、石灰石添加剂在制成灰,并以质量比1:4混合成样品灰(H),同时将
高温时都可以提供Mg2、Ca2:,可以明显起到助熔准东煤灰和准格尔煤灰与不同添加剂混合分别得到
作用,但助熔效果各不相同。芦涛等利用XRDD-T和G-T两种混煤灰,3种煤灰化学元素组成基
技术研究了不同熔点煤种原生矿物质对灰熔融特性本一致。通过XRD和SEM-EDX分析每个灰样不
的影响,认为莫来石(3Al2O3·2SiO2)的生成是导致同温度段的矿物质和熔融态组成,研究三者熔融特
煤灰熔融温度高的主要原因,低灰熔融温度煤灰在性的差异。从而讨论加添加剂和配煤两种灰熔点调
收稿日期:2014-1004;修條回日期:2014-12-19
基金项目:国家重点基础研究发展规划(973计划,2012CB2149060)
联系作者:黄镇宇,E-mail;huangzy@u,edu.cn。