【摘要】：選取我國不同地區(qū)的19種典型煤樣為研究對象,利用X-射線衍射儀(XRD)對煤樣制成的低溫灰和高溫灰進行晶體礦物的定性和定量分析,探討煤灰中晶體礦物與煤灰熔融特性之間的關系,根據煤灰礦物組成和煤灰成分與煤灰熔融特性之間的聯系,改善煤灰渣粘度,為預防氣化爐堵渣提供理論依據,主要得到以下幾點結論： 通過XRD定性和定量分析可知,低溫灰化后的19種煤樣中包含的晶體礦物主要有高嶺石、石英、方解石、金紅石、黃鐵礦、鐵白云石、菱鐵礦和白云母。在高溫灰中晶體礦物主要包括石英、赤鐵礦、石灰、方解石、硬石膏、白云母,定量分析結果轉化成的氧化物與煤灰成分一致。 利用19種煤樣灰中晶體礦物組成對煤灰熔融溫度進行預測,得出煤灰熔融溫度的預測方程式為：FT=1103.8-1.8×[石英]+1.3×[赤鐵礦]-8.5×[石灰]-3.0×[硬石膏]+5.6×[白云母]+3.1×[M],對方程進行檢驗,絕對偏差均小于50℃。利用灰色關聯法對煤灰中晶體礦物與煤灰熔融溫度間的關聯度進行計算,結果為r白云母r石英r赤鐵礦≥r石灰≥r硬石膏。 對選擇的6種煤樣的灰渣粘溫特性進行分析可知,熔渣的粘溫特性曲線與煤灰中鐵鈣含量有密切關系,鐵鈣比較低時,熔渣以玻璃渣的形式存在,鐵鈣比較高時以結晶渣的形式存在。當熔渣為結晶渣時,鐵鈣比越低,粘溫曲線在臨界溫度點前后變化越明顯,可以通過增加鐵鈣比,改善煤灰粘度。 結合工業(yè)實際過程中Shell氣化爐堵渣實例進行分析,堵渣時用煤方案粘溫特性的臨界溫度大于25Pa.s時熔渣對應溫度,易導致熔渣中有鈣長石析出。對用煤方案進行調整,增加煤灰中鐵鈣比例,對調整后的用煤方案進行分析,粘溫特性的臨界溫度大于25Pa.s時熔渣對應溫度,熔渣中鈣長石的含量明顯減少,熔渣粘度得到改善。
【圖文】：

KTL-1600高溫加熱裝置示意圖

升溫速度（90(rCtM(15~30)°C/min，900°C之后(5?10)°C/min)加熱，在電腦記錄下整個館融過程的視頻后，人工讀取煤灰溶融的特征溫度，如圖3所示。 -?形 DT ST HT FT圖3灰錐溶融時特征示溫度意圖Fig3 Diagram of the ash cone fusion characteristics變形溫度（DT):灰錐頂部尖端（或棱邊）^u始溶融成球狀（或彎曲）時的溫度；軟化溫度（ST):灰錐彎曲至灰錐頂尖觸及托板，灰錐變成球形或高度等于（或小于）底長的半球形時的溫度；半球溫度（HT):灰錐形變近似半球形，即高約等于底長的一半時的溫度；流動溫度（FT):灰錐溶化展開成高度在1.5 mm以下的薄層時的溫度。在同一實驗條件下，DT的允許誤差為<6(rC，ST的允許誤差為<4(rC，，HT的允許誤差為<4(rC，FT的允許誤差為<40°C。2.實驗儀器本實驗的所有煤灰溶融溫度數據均是在湖南長沙開元公司生產的5E-AFn智能灰館融性測試儀（高溫管式爐，最高工作溫度150(rC)上采集的。根據計算機判別出的溶融特征溫度結合實驗室經驗計數人員的讀數記錄下所有煤灰館融溫度。2.3.2煤灰灰成分分析本實驗采用的X射線突光光譜儀為美國賽默飛世爾科技集團瑞士 ARL應用研宄實驗室公司制造的ARL9800XP+型X射線焚光光譜儀。其工作X射線衍射功率(Powder):40 kV-66 mA；分光晶體（Crystal): LiF (200)、Ge(lll)、PET (002)、AX06；溫度(Temperature)：室溫控制：23°C±3°C
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ533

【參考文獻】

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1 豐蕓;李寒旭;丁立明;;利用XRD分析高溫下淮南煤灰礦物質變化[J];安徽建筑工業(yè)學院學報(自然科學版);2008年05期

2 褚曉亮;苗陽;付玉玲;張玉斌;苗雨旺;;氣流床氣化技術在我國的應用現狀及發(fā)展前景[J];化工技術與開發(fā);2013年12期

3 張宗飛;湯連英;章衛(wèi)星;趙濤;;殼牌煤氣化裝置的運行現狀與展望[J];化肥設計;2010年03期

4 豐蕓;李寒旭;丁立明;;弱還原氣氛下淮南煤灰礦物質特性研究[J];安徽理工大學學報(自然科學版);2009年01期

5 戴愛軍;;煤灰成分對灰熔融性影響研究[J];潔凈煤技術;2007年05期

6 丁振華;鄭寶山;莊敏;;貴州燃煤型砷中毒地區(qū)煤的微量元素的賦存狀態(tài)[J];礦物學報;2005年04期

7 李平;梁欽鋒;袁海平;龔欣;劉海峰;郭曉鐳;代正華;許建良;;常用預測煤灰熔融性溫度經驗公式的適應性研究[J];煤化工;2010年01期

8 徐國壯;周紅軍;周廣林;崔隆起;;Shell粉煤氣化裝置主要運行問題的分析[J];煤化工;2010年03期

9 郭云飛;高原;;SHELL煤氣化堵渣事故的應對處理[J];化工時刊;2012年12期

10 宋金榮;李海賓;王軍;;Shell粉煤氣化爐堵渣處理與研究[J];化工時刊;2013年03期

本文編號：2611893