煤灰熔點(diǎn)對(duì)氣化的影響

煤的灰熔點(diǎn)對(duì)氣化的影響主講教師：張偉偉CoalChemicalProductionTechnology工業(yè)現(xiàn)象：爐子結(jié)渣，造成氣化爐停車(chē)、鍋爐故障。提出問(wèn)題：爐子為什么會(huì)結(jié)渣呢？分析原因：煤灰的熔融性與爐子是否結(jié)渣有著重要的聯(lián)系。煤灰熔融性是動(dòng)力用煤和氣化用煤的一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)。

煤灰是許多化合物組成的混合物，它的熔融性取決于煤灰的組成。煤在灰化過(guò)程中的主要化學(xué)反應(yīng)（1）黏土、石膏等失去結(jié)晶水：高嶺土在500-600℃失去結(jié)晶水。石膏在在163℃失去結(jié)晶水。（2）碳酸鹽礦物受熱分解：在500-800℃分解生成CO2（3）硫化鐵礦物及碳酸鹽礦物的熱分解產(chǎn)物發(fā)生氧化反應(yīng)：在400～600℃與空氣中氧的作用。4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2CaO+SiO2→CaSiO3根據(jù)煤中的礦物質(zhì)在高溫燃燒時(shí)發(fā)生的化學(xué)變化，煤灰分主要是金屬和非金屬的氧化物及鹽類(lèi)。工業(yè)生產(chǎn)的煤灰是指作為鍋爐燃料和氣化原料時(shí)得到的大量灰渣爐渣粉煤灰粉煤灰又稱(chēng)飛灰，是同煙道氣和煤氣一起帶出的粒徑小于90μm的灰塵。是指呈熔融狀態(tài)或以較大顆粒的不熔狀態(tài)從爐底排出的底灰。煤灰的化學(xué)組成工業(yè)生成中的煤灰和實(shí)驗(yàn)室的煤灰分，化學(xué)組成基本一致。主要成分包括：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO，它們占煤灰組成的95%以上。此外還有少量的K2O、Na2O、SO3、P2O5及微量的Ge、Ga、U、V等元素的化合物。煤灰熔融性習(xí)慣上稱(chēng)灰熔點(diǎn)。是指煤灰在高溫條件下變形、軟化、半球和流動(dòng)的物理狀態(tài)。煤灰熔融性是動(dòng)力和氣化用煤的重要性能指標(biāo)。煤灰是由各種礦物質(zhì)組成的混合物，沒(méi)有一個(gè)固定的熔點(diǎn)，只有一個(gè)較寬的熔化溫度的范圍。煤灰的熔融性特征熔融溫度的判別變形溫度DT軟化溫度ST半球溫度HT流動(dòng)溫度FT灰錐尖端或棱開(kāi)始變圓或彎曲時(shí)的溫度灰錐彎曲至錐尖觸及托板或灰錐變成球形時(shí)的溫度灰錐形變至近似半球形，即高約等于底長(zhǎng)得一半時(shí)的溫度灰錐熔化展開(kāi)成高度在1.5mm以下得薄層時(shí)的溫度通常將變形溫度DT到軟化溫度ST的范圍稱(chēng)為煤灰的軟化范圍，軟化溫度ST到流動(dòng)溫度FT的范圍稱(chēng)為煤灰的熔化范圍。工業(yè)上通常以軟化溫度ST作為衡量煤灰熔融性的主要指標(biāo)，稱(chēng)為灰熔點(diǎn)。煤的灰熔點(diǎn)是氣化過(guò)程中固態(tài)排渣的最高點(diǎn)，液態(tài)排渣的最低點(diǎn)。當(dāng)氣化爐內(nèi)溫度較高，超過(guò)灰熔點(diǎn)，此時(shí)灰分可能熔融成黏稠性物質(zhì)并結(jié)成大塊，這就是通常講的結(jié)渣性。一旦結(jié)渣，會(huì)導(dǎo)致：a.影響氣化劑的均勻分布，增加排灰的困難。b.為防止結(jié)渣采用較低的操作溫度而影響了煤氣的質(zhì)量和產(chǎn)量。c.氣化爐的內(nèi)壁由于結(jié)渣而縮短了壽命。由煤的灰熔點(diǎn)可以了解氣化爐內(nèi)結(jié)渣情況，可為減輕或避免鍋氣化爐結(jié)渣提供有效的依據(jù)。一般用軟化溫度，來(lái)選擇合適的燃燒或氣化設(shè)備，或根據(jù)燃燒和氣化設(shè)備類(lèi)型來(lái)選擇具有合適軟化溫度的原料煤。例如，固態(tài)排渣燃燒或氣化爐，就要求使用灰的熔融