[发明专利]一种基于初始结渣温度判别煤结渣性能的方法

说明书

本发明公开了一种基于初始结渣温度判别煤结渣性能的方法，包括步骤：1)按照国标GB/T1574‑2007测试煤样的灰成分Na₂O、K₂O、CaO及Fe₂O₃；2)计算初始结渣温度Ts0：Ts0＝3.57(18‑Ki)+1025；其中，钾钠钙铁指数Ki＝(K₂O+Na₂O)²+0.048(Fe₂O₃+CaO)，每一分子式代表以上测定的该分子式所代表的化合物的煤灰成分重量；3)根据表1中Ts0值进行结渣等级划分；4)根据标准判别高碱煤及其混煤的结渣趋势。本发明根据常规的易得到的煤质数据，得出准确度较高的且适合高碱煤的新型结渣判别指标，为电站锅炉安全经济燃用高碱煤提供技术依据。

技术领域

本发明涉及一种判别煤结渣性能的方法，具体涉及一种基于初始结渣温度判别煤结渣性 能的方法。

背景技术

准东地区煤基本上都是高碱煤，具有着火温度低、燃尽率高，燃烧经济性高，且污染物 排放低，是优良的动力用煤，符合我国节能减排的目标。但是，与国内其它严重结渣煤种相 比，高碱煤具有灰中Na₂O和CaO含量高、SiO₂和Al₂O₃含量低、灰熔点温度较高等特点。实际燃用情况表明，准东煤带来严重的沾污、结渣和腐蚀问题。

准确预测煤及混煤结渣特性是配煤掺烧和实施预防结渣措施的前提，但目前电厂的使用 情况表明高碱煤的结渣特性有别于其他煤种，如高灰熔点的高碱煤也出现严重的结渣与沾污 现象，仅仅采用灰熔点的判别指标已经无法准确反映其特性。因此，有必要在探讨现有指标 适用范围的基础上提出预测煤及其混煤结渣的合适指标，这将有利于掺烧煤的锅炉安全稳定 和高效运行。

煤粉中灰分(矿物质)燃烧后的形成的液态灰渣黏附在炉膛的受热面上，逐步沉积成块 状，形成结渣，影响锅炉出力。结渣产物与锅炉管壁发生反应，腐蚀管壁，导致管壁减薄和 爆管。按照对结渣的作用机理不同可将结渣分为高温黏结灰、低温黏结灰。锅炉受热面表面 形成一层处于熔化或者软化的黏性灰层(黏结性是由化学反应产物产生)，靠这层黏性灰的 捕捉作用积聚飞灰粒子，被捕捉到的飞灰在化学作用下形成紧密的灰层，即形成高温黏结灰。

准确判别煤种燃烧过程中结渣倾向性对确定锅炉尺寸、受热面布置及吹灰系统的选择和 布置都有重要意义。目前，常用的评价指标主要基于煤灰熔融温度和煤灰成分确定。如依据 煤灰熔融温度确定的评价指标有特征温度指标(ST或DT)、特征温度差值(DT-ST)和沉 积指数指标；依据煤灰成分确定的评价指标有碱酸比、硅铝比、硅比、铁钙比、煤中钠当量、 氧化钠含量、硫分结渣指数、灰成分综合指数等；学者们近年来引入的新指标还有粘度指数 和针入度和灰分沉积百分比等指标。

国内外适合判别煤结渣的指标较多，主要有：

灰熔点指标ST

碱酸比B/A＝(CaO+MgO+Fe₂O₃+K₂O+Na₂O)/(SiO₂+Al₂O₃+TiO₂)

硅比Sp＝SiO₂/(SiO₂+Fe₂O₃+CaO+MgO)

铁钙比指数＝Fe₂O₃/CaO

硫结渣指数Rs＝B/A*S_t,d

普华结渣指标Rz＝1.24(B/A)+0.28(SiO₂/Al₂O₃)－0.0023ST－0.019Sp+5.4