上海歡奧   煤灰熔融性測試

    煤灰熔融性測定可提供鍋爐設(shè)計有關(guān)數(shù)據(jù)、預(yù)測燃煤情況、鍋爐燃燒方式選擇、判斷煤灰渣型。掌握正確的煤灰熔融性測定技術(shù)，煤灰熔融性對鍋爐結(jié)渣情況的影響，可為減輕或避免鍋爐結(jié)渣提供有效的依據(jù)。

一、產(chǎn)品簡介：

    煤灰的熔融性是動力用煤高溫特性的重要測定項目，是動力用煤的重要指標(biāo)，它反映煤中礦物質(zhì)在鍋爐中的變化動態(tài)。測定煤灰熔融性溫度在工業(yè)上特別是火電廠中具有重要意義。

    *，可以提供鍋爐設(shè)計選擇爐膛出口煙溫和鍋爐安全運行的依據(jù)。在設(shè)計鍋爐時，爐膛出口煙溫一般要求比煤灰的軟化溫度低 50 ~ 100℃，在運行中也要控制在此溫度范圍內(nèi)，否則，會引起鍋爐出口過熱器管束間灰渣的 “搭橋” ，嚴(yán)重時甚至發(fā)生堵塞，從而導(dǎo)致鍋爐出口左右側(cè)過熱蒸汽溫度不正常。

    第二，可以預(yù)測燃煤的結(jié)渣。因為煤灰熔融性溫度與爐膛結(jié)渣有密切關(guān)系。根據(jù)煤粉鍋爐的運行經(jīng)驗，煤灰的軟化溫度小于 1350℃ 就有可能造成爐膛結(jié)渣，妨礙鍋爐的連續(xù)安全運行。

    第三、可為不同鍋爐燃燒方式選擇燃煤。不同鍋爐的燃燒方式和排渣方式對煤灰的熔融性溫度有不同的要求。煤灰固態(tài)排渣鍋爐要求煤灰熔融性溫度高些，以防爐膛結(jié)渣；相反，對液態(tài)排渣鍋爐，則要求煤灰熔融性溫度低些，以避免排渣困難。因為煤灰熔融性溫度低的煤在相同溫度下有較低的粘度，易于排渣。

    第四，可判斷煤灰的渣型。根據(jù)軟化區(qū)間溫度（DT - ST）的大小，可粗略判斷煤灰是屬于長渣或短渣。一般認(rèn)為當(dāng)（ST - DT）=200 ~ 400℃為長渣；（ST - DT）=100 ~ 200℃為短渣。通常鍋爐燃用長渣煤時運行較安全。燃用短渣煤時，由于爐溫增高，固態(tài)排渣爐可能在很短的時間內(nèi)就出現(xiàn)大面積的嚴(yán)重結(jié)渣情況；燃用長煤渣時，DT，ST 之間的溫差雖過 200℃，但固態(tài)排渣爐的結(jié)渣相對進行得較為緩慢，一旦產(chǎn)生問題，也常常是局部性的。

    綜上所述，是煤灰熔融性測定的重要性，必須掌握煤灰熔融性的準(zhǔn)確測定方法，以達到確保鍋爐安全經(jīng)濟燃燒的目的。

二、技術(shù)要求：

    按*標(biāo)準(zhǔn) GB219 - 74 規(guī)定要求，應(yīng)用硅碳管高溫爐應(yīng)滿足有足夠大的恒溫區(qū)，恒溫區(qū)內(nèi)溫差應(yīng)不大于 5℃；能按照規(guī)定的溫升速度升溫至 1500℃；爐內(nèi)氣氛能方便控制為弱還原性或氧化性；能在試驗過程中隨時觀察試樣的變化情況；電源要有足夠容量，可連續(xù)調(diào)壓。

    鉑銠 - 鉑熱電偶及高溫計，測溫范圍為 0 ~ 1600℃，*小分度為 5K，經(jīng)校正后（半年校正一次）使用，熱電偶要用氣密性剛玉管保護，防止熱端材質(zhì)變異?；义F模子，由對稱的兩半構(gòu)成和黃銅或不銹鋼制品?；义F托模板，有模座、墊片和頂板三部分構(gòu)成，用硬木或其他堅硬材料制作。常量氣體分析器，可測定一氧化碳、二氧化碳和氧氣含量。

三、氣氛要求：

    煤灰熔融性溫度測定的氣氛一般有兩種，一種是氧化性氣氛，另一種是弱還原性氣氛。常用的氣氛是弱還原性氣氛。這是因為在工業(yè)鍋爐的燃燒中，一般都形成由 CO、H2、CO2 和 O2 為主要成分的弱還原性氣氛，所以煤灰熔融性溫度測定一般也在與之相似的弱還原性氣氛中進行。所謂弱還原性氣氛，是指在 1000 ~ 1300℃范圍內(nèi)，還原性氣體（CO、H2、CH4）含量在 10% ~ 70% 之間，同時在 1100℃以下時，它們和 CO2 的體積比不大于 1 ： 1，含氧量不大于 0.5%。

    對對于弱還原性氣氛的控制方法，一般有兩種，一種是封碳法，它是將一定量的木炭、石墨、無煙煤等含碳物質(zhì)封入爐中，這些物質(zhì)在高溫爐中燃燒時，產(chǎn)生還原氣體（CO、H2、CH4），形成弱還原性氣氛。封碳法簡單易行，在國內(nèi)普遍采用。另一種是通氣法，在測定煤灰熔融性溫度的爐內(nèi)通入 40% ± 5% 的一氧化碳和 60% ± 5% 的二氧化碳混合氣或 50% ± 10% 的二氧化碳和 50% ± 10% 的氫氣混合氣。通氣法容易調(diào)節(jié)并能獲得規(guī)定的氣體組成。對于氧化性氣氛的控制，是煤灰熔融性溫度測定爐內(nèi)不放置任何含碳物質(zhì)，并使空氣在爐內(nèi)自由的流通，這一方法更為簡單，也被許多電廠采用。

四、技術(shù)參數(shù)：

1、主要功能：

（1）利用游絲旋轉(zhuǎn)回力特征測量高溫熔融體粘度

（2）使用*溫度 1700 度，高精度控溫與多種升溫制度

（3）高真空或多種氣氛環(huán)境下測試（氧化性或還原性）

（4）可定義 SMC、SRC 轉(zhuǎn)子參數(shù)測試低粘度樣品

2、粘度計參數(shù)：

（1）控制軟件：可定義 SMC、SRC

（2）粘度范圍：1.5 cP ~ 5×10⁷cP

（3）測量精度：1% 扭矩

（4）樣重現(xiàn)性：0.2% 扭矩

（5）轉(zhuǎn)速范圍：0.1 ~ 250 RMP，2500 種轉(zhuǎn)速

（6）感應(yīng)方式：非點切割連續(xù)感應(yīng)

（7）編程步驟：可編程變轉(zhuǎn)速，變扭矩測試

3、高溫真空爐部分參數(shù)：

（1）*工作溫度：1800℃

（2）長期使用溫度：1700℃

（3）發(fā)熱體元件：MoSi2

（4）恒溫上下區(qū)：100 mm

（5）真空保護管材料：AL₂O₅

（6）真空保護管尺寸：長度 420 mm、外徑 65 mm、內(nèi)徑 55 mm、帶真空法蘭

（7）B 型熱電偶：外徑 3.2 mm，偶絲 φ 0.5 mm

（8）控制程序：可設(shè) 20 段溫度，TPC/IP 網(wǎng)口通信

（9）升溫速度：60℃/分鐘

（10）高溫爐尺寸（長×寬×高 D×W×H）：300 × 300 × 450 mm

（11）高溫爐電源：3.2 KW，230 V / 50 Hz

（12）高溫爐重量：35 Kg

4、機械泵參數(shù)（一級）

（1）萊寶旋片雙級油封真空泵

（2）換氣功能：單向防回流控制

（3）真空度：4 × 10^-4 mbar

（4）抽速：8.113 m/h

（5）重量：14.5 Kg

（6）電壓：230 V、50 Hz

五、操作步驟：

1、灰的制備：

    取粒度小于 0.2 mm 的分析煤樣，按照測定灰分的方法，將煤樣置于瓷方皿內(nèi)，放入箱形電爐中，使溫度在 30 min 內(nèi)逐漸升到 500℃，在此溫度下保持 30 min，然后升至 815 ± 10℃，關(guān)閉爐門灼燒 1 h，使煤樣全部灰化，之后取出方皿冷卻至室溫，再將煤灰樣用瑪瑙缽研細(xì)，使之粒度全部達到 0.1 mm 以下。

2、灰錐的制做：

    取 1 ~ 2 g煤灰樣放在瓷板或玻璃板上，用數(shù)克糊精水溶液濕潤并調(diào)成可塑狀，然后用小尖刀鏟入不銹鋼灰錐模中擠壓成高為 20 mm，底邊長 7 mm 的正三角形錐體，錐體的一個棱面垂直于底面。用小尖刀將模內(nèi)灰錐小心地推至瓷板或玻璃板上，放在空氣中干燥或放入 60℃ 恒溫箱內(nèi)干燥后備用。

3、在弱還原性氣氛中測定：

    用 10% 糊精水溶液將少量氧化鎂調(diào)成糊狀，用它將灰錐固定在灰錐托板的三角坑內(nèi)，并使灰錐的垂直棱面垂直于托板表面。將帶灰錐的托板置于剛玉舟的凹槽內(nèi)，如用封碳法來產(chǎn)生弱還原性氣氛，預(yù)先在舟內(nèi)放置足夠量的碳物質(zhì)。打開高溫爐爐蓋，將剛玉舟徐徐推入爐內(nèi)，使灰錐位置恰好處于高溫恒溫區(qū)的中央，將熱電偶插入爐內(nèi)，使其頂端處于灰錐正上方 5 mm 處，關(guān)上爐蓋，開始加熱并控制升溫速度為：900℃ 以下時，（15 ~ 20℃ / min），900℃ 以上時（5 ± 1℃ / min）。如用通氣法產(chǎn)生弱還原性氣氛，應(yīng)通入 1 ： 1 的氫氣和二氧化碳混合氣體，當(dāng)爐內(nèi)溫度為 600℃ 時開始通入二氧化碳，以排除爐內(nèi)的空氣，700℃時開始通入混合氣體。氣密性較好的爐膛，沒分鐘通入 100 ml，以不漏入空氣為準(zhǔn)。每 20 min 記錄一次電壓、電流和溫度。隨時觀察灰錐的形態(tài)變化（高溫下觀察時，需戴上墨鏡），記錄灰錐的四個熔融特征溫度：變形溫度 DT，軟化溫度 ST，半球溫度 HT，流動溫度 FT。待全部灰錐都達到流動溫度或爐溫升至 1500℃ 時斷電，結(jié)束試驗，待爐子冷卻或，取出剛玉舟，拿下托板，仔細(xì)檢查其表面，如發(fā)現(xiàn)試樣與托板作用，則需另換一種托板重新試驗。