[发明专利]一种煤灰黏温特性的预测方法

说明书

本发明提供了一种煤灰黏温特性的预测方法，包括以下步骤：一、建立煤灰黏温指数的预测模型；二、利用煤灰黏温指数的预测模型对待预测煤样的煤灰黏温特性进行预测，然后对待预测煤样的煤灰黏温指数η进行分析，若η满足：1/3<η<5/3，则预测结果为：该煤样符合气化炉排渣的灰黏温特性要求；否则，预测结果为：该煤样不符合气化炉排渣的灰黏温特性要求。本发明适用范围较广，模型简单，预测精度高。

技术领域

本发明属于软测量技术领域，具体涉及一种煤灰黏温特性的预测方法。

背景技术

煤灰黏温特性是煤质对气流床气化炉的一项重要的影响因素，其主要表现为一定温度下的灰黏度，是一项影响气化炉正常运行的重要指标。气流床气化炉主要有以下两种炉型：德士古水煤浆(Texaco)气化炉、GSP粉煤气化炉。煤灰的高温黏度在操作温度下既不能太低又不能太高，不同的气化炉其适宜黏度范围不同，具体黏度要求Texaco为5～25Pa·s，GSP为10-50Pa·s。煤灰的黏度太低，则可以导致采用耐火砖的Texaco气化炉的炉砖侵烛脱落较快，缩短耐火砖的使用寿命，还容易导致采用水冷壁的GSP气化炉的固态渣层变薄，不能达到以渣抗渣的效果；而黏度太高则容易导致气流床气化炉出现结渣、堵塞等现象。因此，快速准确的预测煤灰黏温特性对于气流床气化炉长周期稳定运行具有重要的意义。

目前，可以利用高温灰黏度计测定煤样的灰黏度，其过程比较复杂、费时，通常煤样要经过破碎、筛分、混均、干燥、灰化、制熔渣、预熔、仪器测试等过程，单个煤样的分析时间是10-12小时。并且需要使用大量的耗材，测试的费用昂贵，从而不能满足气流床气化炉的生产需要。

现阶段，国内外专家学者通过寻求灰成分与灰黏度的关系，建立了预测灰黏度的经验关系式，但这些经验关系式均较为复杂难懂，不便于计算，再者其计算精度也较低。

目前只有关于一种煤灰流动温度的预测方法的专利(公开号：CN104408215A)，一些文献也报道了关于预测煤灰黏温特性的模型如：S²模型、Watt-Fereday模型、Ribod模型、Urbain修正模型(离子熔体)、和Kalmanovitch-Frank模型，但这些模型均很复杂且精度不高，未见到适用范围较广、模型较简单且预测精度较高的煤灰黏温特性预测方法的专利报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种适用范围较广、模型简单且预测精度高的煤灰黏温特性的预测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种煤灰黏温特性的预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、建立煤灰黏温指数的预测模型，具体过程为：

步骤101、任意选取一煤样，利用X-荧光光谱仪检测该煤样中煤灰成分SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、Fe₂O₃、MgO、K₂O、SO₃和CaO的含量，然后利用高温灰黏度计检测该煤样在温度为1100℃～1500℃条件下的灰黏度，之后将所测得的数据汇总成样本点数据集；

步骤102、在步骤101中所述样本点数据集中提取煤样的煤灰成分及温度作为自变量，提取煤样的灰黏度作为因变量，然后利用SPSS软件中的多元非线性回归与曲线拟合算法建立煤灰黏度的预测模型；

步骤103、对步骤102中所述煤灰黏度的预测模型进行转化，得到煤灰黏温指数的预测模型；

步骤二、利用步骤103中所建立的煤灰黏温指数的预测模型对待预测煤样的煤灰黏温特性进行预测，具体过程为：