景登才(內(nèi)蒙古黃陶勒蓋煤炭有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古鄂爾多斯017313)
煤的灰熔點(diǎn)又叫煤灰熔融性,是在規(guī)定條件下得到的隨加熱溫度而變的煤灰(試樣)變形、軟化和流動(dòng)特征物理狀態(tài),是動(dòng)力用煤和氣化用煤的一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo),可以反映煤中礦物質(zhì)在鍋爐中的動(dòng)態(tài),根據(jù)它可以預(yù)計(jì)鍋爐中的結(jié)渣和沾污作用?;胰埸c(diǎn)與熱量沒(méi)有任何關(guān)系,它的高低與煤灰中鈣、鎂、鐵的含量高低有關(guān),根據(jù)鍋爐的設(shè)計(jì),有的根據(jù)灰熔點(diǎn)越高了越好,有的根據(jù)灰熔點(diǎn)越低了越好。
煤炭灰熔點(diǎn)的影響因素主要包含成分因素、介質(zhì)因素、濃度因素。成分因素:灰分中各種不同成分的物質(zhì)含量及比例變化時(shí),灰的熔點(diǎn)就不同,如灰中含二氧化硅和氧化鋁越多,灰的熔點(diǎn)就越高。介質(zhì)因素:與周邊介質(zhì)性質(zhì)改變有關(guān),如當(dāng)灰份與一氧化碳、氫等還原性氣體相遇時(shí),其熔點(diǎn)會(huì)降低。濃度因素:當(dāng)煤中含灰量不同時(shí),熔點(diǎn)也會(huì)發(fā)生變化一般灰越多越低,這是由于各物質(zhì)之間有助熔作用。燃燒多灰的煤,因?yàn)榛抑懈鞒煞菰诩訜徇^(guò)程中相互接觸頻繁,則產(chǎn)生化合、分解、助熔等作用的機(jī)會(huì)就增多,所以分濃度也是影響灰熔點(diǎn)的因素。
世林化工分公司所用氣化煤灰熔點(diǎn)較低煤活性差,爐體內(nèi)壁掛渣效果較差,操作爐溫不能進(jìn)一步提高,操作反應(yīng)所需的爐溫與煤的反應(yīng)活性不匹配,煤炭燃燒不充分,渣含碳量較高,資源浪費(fèi)嚴(yán)重,爐內(nèi)水冷壁也存在磨穿、燒蝕泄漏等風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題,世林化工擬采取添加煤矸石的方法。世林化工公司分別委托山西煤化所和北京煤科院對(duì)氣化用煤進(jìn)行了煤質(zhì)分析。
對(duì)巴彥高勒末原煤進(jìn)行煤質(zhì)分析,結(jié)果見(jiàn)表1~表2。
表1基本信息
表2差減法*結(jié)果
對(duì)巴彥高勒洗末煤進(jìn)行煤質(zhì)分析,結(jié)果見(jiàn)表3~表4。
表3 基本信息
表4差減法*結(jié)果
對(duì)三礦煤矸石進(jìn)行煤質(zhì)分析,結(jié)果見(jiàn)表5~表8。
表5基本信息
表6差減法*結(jié)果
表7基本信息
表8差減法*結(jié)果
世林化工經(jīng)過(guò)對(duì)比分析,決定選用酸性氧化物SIO2和AL2O3含量較高、灰熔點(diǎn)均較高(FT>1500℃)的三礦和五礦煤矸石作為阻熔劑,按照一定比例與氣化用煤混合,提高進(jìn)氣化爐煤粉的灰熔點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)中其成分中,結(jié)果見(jiàn)表9。
表9添加矸石實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在反復(fù)試驗(yàn)過(guò)程中,采取95:5的配比方案后得到上述試驗(yàn)結(jié)果,可將巴彥高勒末原煤的灰熔點(diǎn)由1180℃提高至1270℃增幅為90℃,滿足了世林化工航天煤粉加壓氣化爐的運(yùn)行需要。