提升氣化爐原料煤灰熔點的研究

景登才(內(nèi)蒙古黃陶勒蓋煤炭有限責任公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017313)

0 引言

煤的灰熔點又叫煤灰熔融性，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、軟化和流動特征物理狀態(tài)，是動力用煤和氣化用煤的一個重要的質(zhì)量指標，可以反映煤中礦物質(zhì)在鍋爐中的動態(tài)，根據(jù)它可以預計鍋爐中的結(jié)渣和沾污作用?；胰埸c與熱量沒有任何關(guān)系，它的高低與煤灰中鈣、鎂、鐵的含量高低有關(guān)，根據(jù)鍋爐的設計，有的根據(jù)灰熔點越高了越好，有的根據(jù)灰熔點越低了越好。

煤炭灰熔點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，灰的熔點就不同，如灰中含二氧化硅和氧化鋁越多，灰的熔點就越高。介質(zhì)因素：與周邊介質(zhì)性質(zhì)改變有關(guān)，如當灰份與一氧化碳、氫等還原性氣體相遇時，其熔點會降低。濃度因素：當煤中含灰量不同時，熔點也會發(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，因為灰中各成份在加熱過程中相互接觸頻繁，則產(chǎn)生化合、分解、助熔等作用的機會就增多，所以分濃度也是影響灰熔點的因素。

世林化工分公司所用氣化煤灰熔點較低煤活性差，爐體內(nèi)壁掛渣效果較差，操作爐溫不能進一步提高，操作反應所需的爐溫與煤的反應活性不匹配，煤炭燃燒不充分，渣含碳量較高，資源浪費嚴重，爐內(nèi)水冷壁也存在磨穿、燒蝕泄漏等風險。針對上述問題，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氣化用煤進行了煤質(zhì)分析。

1 巴彥高勒末原煤檢測結(jié)果

對巴彥高勒末原煤進行煤質(zhì)分析，結(jié)果見表1～表2。

表1基本信息

表2差減法*結(jié)果

2 巴彥高勒洗末煤檢測結(jié)果

對巴彥高勒洗末煤進行煤質(zhì)分析，結(jié)果見表3～表4。

表3 基本信息

表4差減法*結(jié)果

3 三礦煤矸石檢測結(jié)果

對三礦煤矸石進行煤質(zhì)分析，結(jié)果見表5～表8。

3.1 山西煤化所檢測結(jié)果

表5基本信息

表6差減法*結(jié)果

3.2 北京煤科院檢測結(jié)果

表7基本信息

表8差減法*結(jié)果

4 結(jié)語

世林化工經(jīng)過對比分析，決定選用酸性氧化物SIO2和AL2O3含量較高、灰熔點均較高(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，提高進氣化爐煤粉的灰熔點。在實驗中其成分中，結(jié)果見表9。

表9添加矸石實驗結(jié)果

在反復試驗過程中，采取95:5的配比方案后得到上述試驗結(jié)果，可將巴彥高勒末原煤的灰熔點由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行需要。