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锅炉热化层灰染化情态的若干探讨
来源-中国锅炉网 | 作者-佚名 | 发布时间-2016/8/25 10:06:25

灰熔点温度也常作为判定灰特性的重要因素之一。测定灰熔点的试验方法是在试验室中将煤样灰化,得到灰样后,由目测确定灰样在一定温度下的变形程度,根据定义将其分为变形温度、软化温度和熔化温度。但是,该试验方法本身存在一定缺陷,第一,煤样在试验室中灰化所经历的温度、时间和环境气分与在实际炉内产生灰分的条件差别很大。第二,灰样在变形过程中,尽管其中一些矿物成分已经发生物相变化,但往往并不能使试样的外形改变,因为试样缓慢加热逸出气体后产生的部份小空穴,会立即被已熔化的物质来填满,这样,在观察试样变形过程带来人为的视差。第三,该试验方法只能粗略地反应总灰样的平均熔融温度,不能反映灰中各个成分的真实熔融温度。

  灰的熔融温度相似的煤在实际工作中其污染性能通常不同。例如,某电站锅炉所用燃料的灰熔点温度t3<1250e,无结渣现象,但换用灰熔点温度t31500e的燃料时炉内却发现了较严重的结渣现象。这说明高灰熔点的煤可能由于仅存有很少量低灰熔点成分而表现出易结渣的特性。因此,高灰熔点煤种一般说应该比低灰熔点煤种对受热面污染会轻些,但并不能够作为准确衡量污染程度的依据。

  灰成分的分析,特别是了解灰中由Si、Al、Fe、碱和碱土金属以及硫酸酐等主要成分组成的化合物,有助于我们对煤的结渣和沾污倾向作出某些推断。因此采用灰中酸碱氧化物比值的大小来衡量锅炉受热面的污染程度也是一种常用的方法。

  目前这种由试验室内测定出的氧化物含量也不能很好地反映炉内实际情况。例如,相同煤种在过热器上积灰的碱、硫化合物含量比试验测得的高若干倍,而炉膛灰渣的碱、硫成分的含量却很低。此外,煤中矿物质是以粘土、碳酸盐、硫化物为主等几十种金属元素所组成的复杂化合物构成的混合物,显然试验室提供的仅为少数主要的简单单金属成分氧化物并不能准确代表原煤矿物质的成分和组成。例如,SiO2既可以存在于石英中也可以存在于粘土中,这两种物质在炉内燃烧过程中性能极为不同。又如碱金属既可结合为疏松的氯化物亦可能牢固地存在于长石内,以不同的性能参与炉内反应。一些研究表明,在燃烧过程中煤的主要矿物成分转变成的灰渣常是富铝红柱石、钙长石和多种铝、铁、钠等复合硫酸盐和低熔融共晶体。这些成分的熔融性能与试验室测出的单金属氧化物差别很大。此外各个煤粒成分往往不同,某一煤颗粒有可能是无矿物质的纯煤;也有可能是单一矿物质或者煤和矿物质的共生体。它们之间的密度、熔融温度相差极多,也影响受热面污染的轻重。故简单地根据煤中矿物质均匀分布的假定来评定煤灰特性和采用常规的灰分析算得煤的结渣指数和沾污指数,严格地讲是难以正确体现出锅炉受热面的污染程度的。从现今我们常见的一些判断煤灰结渣性指标看:酸碱比、硅铝比、铁和白云石比、白云石含率、当量铁率、SiO2含率和全碱含率等,都是只采用灰分析的单金属氧化物作为参数,因而就不一定准确。例如,义马煤是易严重结渣煤种,但按目前的酸碱比算得的结渣指数却属于低结渣性煤范畴,显然与实际不符。

  结束语在当前仍以煤炭做为锅炉主要燃料并力求多烧劣质煤的情况下,进一步加强受热面污染机理的研究以及清灰剂的开发,力求减轻锅炉受热面的污染问题具有很强的现实意义。














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