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什么是灰熔点、灰的粘温特性?这两个指标对气

[ 时间:2016-12-13 点击: ]
煤灰熔融性是动力和气化用煤的重要指标。煤灰是由各种矿物质组成的混合物,没有一个固定的熔点,只有一个熔化温度的范围。煤灰熔融性又称灰熔点。煤的矿物质成分不同,煤的灰熔点比其某一单个成分灰熔点低。灰熔点的测定方法常用角锥法(见国标GB219-74)。将煤灰与糊精混合塑成三角锥体,放在高温炉中加热,根据灰锥形态变化确定DT(变形温度)、ST(软化温度)、HT(半球温度)和FT(熔化温度)。一般用ST评定煤灰熔融性。
粘温特性是指煤的灰分在不同温度下熔融时,液态灰所表现的流动性。
煤灰的熔融性是与煤灰化学组成相关的一个重要指标,对煤的气化和燃烧有很大影响。一般而言,煤灰中酸性组分 SiO2、Al2O3、TiO2 和碱性组分 Fe2O3、CaO、MgO、Na2O 等的比值越大,灰熔点越高。煤灰中铁的化合价煤灰熔融性有很大的影响,在强氧化性气氛下(铁以三氧化二铁的形式存在)或者在强还原性气氛下(铁以单质铁的形式存在)会使灰的熔融点比半还原性条件下(铁以氧化铁的形式存在)高出许多,这是由于氧化铁可与灰中的三氧化二铝、二氧化硅生成一种低熔点的二价铁、铝的硅酸盐。Shell 煤气化属熔渣、气流床气化,为保证气化炉能顺利排渣,气化操作温度要高于灰熔点 FT约 100~150℃。如果灰熔点过高,势必要求提高气化温度,从而影响气化炉的运行经济性。 因此FT温度低对气化排渣有利。对高灰熔点的煤,一般可以通过添加助熔剂来改变煤的熔融特性,以保证气化炉的正常运行。但其中一些组分超过一定的含量之后就会达到“饱和” ,如加入石灰石到一定量后,灰中氧化钙占主导地位,反而会使煤灰熔点升高。
灰渣粘温特性差对装置的影响
1)激冷室积灰:
由于粘温特性差,液态渣在流动过程中随着温度的降低,黏度直线上升、灰渣流动性减弱,形成挂渣,堵塞了降管。再之渣口处气流速度快,将黏度高的液态灰渣拉成玻璃丝状,这种玻璃丝起着粘结剂作用,使细灰易粘结在激冷室内,给停炉后的清理工作带来很大困难,使激冷室液位正常控制受到影响,严重时甚至导致串气停车。
2)灰水管线磨蚀加快
粗渣细且有大量的玻璃丝,灰水中固含量增加,管线、阀门磨蚀加快,灰水界区频繁磨漏,渣斗循环泵出口管线多次磨穿,有时不得不停车处理,严重影响生产稳定运行。
3)炉砖损耗快:
渣口处渣黏度大,不易流动,需提高炉温来降低黏度。炉膛温度高,炉壁渣黏度低,炉砖剥落快;渣口下渣黏度大,渣口或下降管易堵渣。
4)有效工艺气含量低:
在灰渣从炉内到渣口排出过程中,温度降低,渣黏度增大,导致渣口或下降管堵塞,为了熔渣不得不提高℃,以提高炉温来达到熔渣的目的,这样就需要更多的碳与氧气反应生成CO2来提高热量,导致工艺气中CO2含量高,相应的有效气成分CO+H2含量降低,而且由于CO含量降低及热负荷高,水气比高,使变换反应温度难以维持,不利于变换工段高负荷操作。
5)下降管损坏
由于粘温特性不好,在渣从渣口向下流动过程中温度降低、黏度增大,导致挂渣、难以流动,挂渣导致气体偏流,使下降管结渣或烧穿,原料煤更换前,每次停炉后都不得不检修下降管。下降管堵渣后需要打开炉头大盖,用风镐进行人工敲击清除灰渣,一般需要十几天才能完成。费时费力,被迫处于单炉运行,严重制约生产的高负荷运行
6)出口工艺气温度高
由于粘温特性不好,灰渣从渣口排出过程中,黏度上升、流动性变差,在下降管中形成挂渣,使气流通道变窄,妨碍气流与水接触。气流速度加快,气流冲出套管下沿,造成气体未经环隙而短路,使工艺气流温度高而联锁跳车。
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