配煤对煤灰熔融特性和灰渣粘度影响的实验研究

来源 :安徽理工大学 | 被引量 : 15次 | 上传用户:wenlingqiang6268047
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煤炭是我国国民经济发展的重要支柱,在我国一次能源的生产与消费结构中一直占主导地位。煤炭气化是发展煤炭洁净转化的主要技术之一,近年来,以德士古和谢尔为代表的高温高压液态排渣气流床炉型已广泛应用于煤化工领域,这对原料煤灰的流动温度和灰渣粘度提出了新的要求。 我国煤炭资源丰富,但其中三分之一以上的煤种为高灰熔点煤,淮南煤就是我国典型的高灰熔点煤的代表,大多数煤灰的流动温度大于1500℃,从而无法直接应用于液态排渣气化炉,进而影响淮南煤化工发展。如何降低淮南煤的煤灰熔融温度和灰渣粘度以满足气化工艺的要求是首要课题。 配煤是降低煤灰熔融温度和灰渣粘度的有效手段之一。本论文中选用的煤样为四种淮南煤(淮南煤Ⅰ、淮南煤Ⅱ、淮南煤Ⅲ、淮南煤Ⅳ)和三种低灰熔点煤(A、B、C),淮南煤按一定比例(质量比)分别与低熔点煤相配,对配煤后的煤灰熔融特性和灰渣粘度进行了实验研究。由于目前大部分气流床操作温度控制在1400~1500℃,而在实际操作过程中要求原料煤的流动温度(FT)低于气化温度50℃左右,所以本实验以配煤流动温度降到1380℃为目标来确定低熔点煤的添加量。通过智能灰熔点仪和高温灰渣粘度计分别测定配煤煤灰熔融特征温度和灰渣粘度,确定了满足气流床操作工艺要求的低熔点煤添加比例,同时对三种低灰熔点煤与淮南煤相配的降熔效果进行了对比;借助X-射线衍射(XRD)考察了配煤煤灰中矿物形态的变化及其对煤灰熔融特性和灰渣粘度的影响,得出以下主要结论: 1、A 煤在淮南煤Ⅰ、淮南煤Ⅱ、淮南煤Ⅲ、淮南煤Ⅳ中分别添加15%、40%、70%、80%时可以使得配煤流动温度降到1380℃:B 煤在淮南煤Ⅰ、淮南煤Ⅱ、淮南煤Ⅲ、淮南煤Ⅳ中分别添加5%、20%、20%、30%时可以使得配煤流动温度降到1380℃,C 煤在淮南煤Ⅰ、淮南煤Ⅱ、淮南煤Ⅲ、淮南煤Ⅳ中分别添加5%、40%、65%、70%时可以使得配煤流动温度降到1380℃。通过比较可以看出,为了使配煤流动温度降到1380℃,B煤与淮南煤相配时的添加量与A煤、C煤与淮南煤相配时的添加量相比最少,所以B煤与淮南煤配煤的效果最好。 2、煤灰化学成分、温度和配煤比对配煤煤灰矿物质行为产生重要的影响。随着温度升高,石英、赤铁矿和铁尖晶石等结晶矿物含量逐渐减少,这是由于高
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