CN110907431B - 一种煤炭结渣程度判别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种煤炭结渣程度判别方法，本发明的煤炭结渣程度判别方法操作简单，对煤灰可以判别轻度结渣、中度结渣和严重结渣三个指标，并且对煤灰的结渣程度以一个具体的数值进行呈现，可以从更微观的角度对煤灰的结渣程度进行判别，测试结果的准确度高，并且对含钙高的煤种有良好的适用性，可以适用于对多种不同品种的煤种的测量。

Description

一种煤炭结渣程度判别方法
技术领域
本发明涉及煤炭结渣分析技术领域，尤其涉及一种煤炭结渣程度判别方法。
背景技术
我国于2005年勘探到准格尔盆地东部地区储藏着大量煤炭资源，预计达3900亿吨，以目前我国煤炭年使用量计算，一个准东煤田就可供全国实用一百年，是我国目前探明最大的整装煤田。准东煤作为一种低阶煤，具有高发热量、高水分、低灰熔点、碱金属含量高等特点，在燃用过程中出现严重的结渣问题，限制其大规模应用。准东煤矿各矿区各煤层工业指标中挥发分、灰分、粘结指数、发热量、全硫的两极值与平均值非常接近，处于相对的稳定状态；但是其五彩湾矿区的准东煤煤灰中Na2O、CaO的含量分别达到4～10％和20～40％，由此导致当地电厂燃用时，锅炉的受热面沾污、结渣严重，影响了锅炉的安全稳定运行。因此研究并预测准东煤结渣程度对锅炉安全、高效运行有重要意义。
目前国内对煤种结渣性的判别常用指标包括：硅铝比(SiO2/Al2O3)、硅比G、碱酸比(B/A)、铁钙比(Fe2O3/CaO)、综合指数Rs、灰软化温度t2等。
但是，研究发现常规结渣指标评判准东煤结渣预测准确率低、分辨率差，难以对燃准东煤锅炉提供理论指导。究其原因，一方面，常规指标往往只考虑一种或几种灰成分对结渣性的影响，而仅依靠灰成分这一判据，难以完全、真实地反应实际锅炉煤粉的燃烧状况；另一方面，已有的经验拟合公式煤种覆盖不全面，准东煤钙盐含量较其他动力用煤高，应用常规指标评价准东煤有局限性。
发明内容
本发明的目的在于提出一种测量煤灰结渣程度的精准度较高，且对含钙高的煤种有针对性的煤炭结渣程度判别方法。
为达到上述目的，本发明提出一种煤炭结渣程度判别方法，包括以下步骤：
步骤1：测量出煤样灰分中SiO2和CaO的质量占总质量的百分比含量；
步骤2：测量煤样灰分的粘温曲线，取煤样动力粘度为25Pa·s时所对应的摄氏温度T25；
步骤3：通过公式
Figure GDA0002367354870000021
计算出C；
步骤4：根据C值判断煤炭的结渣程度。
在本实施例中，C为判别指数。
在本实施例中，煤炭的结渣程度判断标准为：C>8.9为轻度结渣；4.9≤C≤8.9为中等结渣；C＜4.9为严重结渣。
与现有技术相比，本发明的优势之处在于：本发明的煤炭结渣程度判别方法操作简单，对煤灰可以判别轻度结渣、中度结渣和严重结渣三个指标，并且对煤灰的结渣程度以一个具体的数值进行呈现，可以从更微观的角度对煤灰的结渣程度进行判别，测试结果的准确度高，并且对含钙高的煤种有良好的适用性，可以适用于对多种不同品种的煤种的测量。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案作进一步地说明。
本发明提出一种煤炭结渣程度判别方法，包括以下步骤：
步骤1：测量出煤样灰分中SiO2和CaO的质量占总质量的百分比含量；
步骤2：测量煤样灰分的粘温曲线，取煤样灰分动力粘度为25Pa·s时所对应的摄氏温度T25；
步骤3：通过公式
Figure GDA0002367354870000031
计算出C；
步骤4：根据C值判断煤炭的结渣程度。
在本实施例中，C为判别指数。
在本实施例中，煤炭的结渣程度判断标准为：C>8.9为轻度结渣；4.9≤C≤8.9为中等结渣；C＜4.9为严重结渣。
在本实施例中，测量煤灰粘温曲线可利用热力学软件Factsage7.1及以上版本进行计算。
下面将通过具体实施例，对本方法的技术效果做出进一步说明：
如表1所示，按照ASTM1755-01制灰标准对样品进行制灰，利用TOPEX型微波消解仪对灰分进行消解，利用Prodigy型电感耦合等离子体原子发射光谱仪进行灰成分分析。
接着利用本发明的煤炭结渣程度判别方法，通过公式
Figure GDA0002367354870000032
其计算出各种煤灰的判定指数C，进而判断各种煤灰的结渣程度，其中，T25Pa·s温度低于700℃时，T25Pa·s＝300℃如表2所示。
在本实施例中，与传统判断方法对比，本发明的煤炭结渣程度判别方法操作简单，对煤灰可以测别轻度结渣、中度结渣和严重结渣三个指标，并且对煤灰的结渣程度以一个具体的数值进行呈现，可以从更微观的角度对煤灰的结渣程度进行判别，并且引入了燃烧温度的数据，可以真实的反应实际锅炉煤粉的燃烧情况，测试结果的准确度高，结渣指数C准确率86.36％，并且对含钙高的煤种有良好的适用性，可以适用于对多种不同品种的煤种的测量。
表1标准灰灰成分分析
Figure GDA0002367354870000041
表2判别指数C对结渣性的预测
Figure GDA0002367354870000051
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种煤炭结渣程度判别方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：测量出煤样灰分中SiO2和CaO的质量占总质量的百分比含量；
步骤2：测量煤样灰分的粘温曲线，取煤样灰分动力粘度为25Pa•s时所对应的摄氏温度T25；
步骤3：通过公式C=（SiO2质量百分比含量/CaO质量百分比含量）+0.001T25，计算出C；
步骤4：根据C值判断煤炭的结渣程度；C为判别指数；
煤炭的结渣程度判断标准为：C>8.9为轻度结渣；4.9≤C≤8.9为中等结渣；C＜4.9为严重结渣。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101393119A (zh) * 2008-10-20 2009-03-25 西安热工研究院有限公司 一种通过测试燃煤灰的色差值检测燃煤结渣性的方法
CN101639473A (zh) * 2008-08-01 2010-02-03 中国神华能源股份有限公司 一种判别煤结渣趋势的方法
CN101639412A (zh) * 2008-08-01 2010-02-03 中国神华能源股份有限公司 一种分区域确定锅炉防结渣能力的方法
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101639473A (zh) * 2008-08-01 2010-02-03 中国神华能源股份有限公司 一种判别煤结渣趋势的方法
CN101639412A (zh) * 2008-08-01 2010-02-03 中国神华能源股份有限公司 一种分区域确定锅炉防结渣能力的方法
CN101393119A (zh) * 2008-10-20 2009-03-25 西安热工研究院有限公司 一种通过测试燃煤灰的色差值检测燃煤结渣性的方法
CN109798537A (zh) * 2019-01-25 2019-05-24 西安热工研究院有限公司 一种保证准东煤锅炉安全运行的煤质参数控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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