測量煤灰熔融性HR-4A

煤灰的熔融性是動力用煤高溫特性的重要測定項目之一，是動力用煤的重要指標，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。
，可以提供鍋爐設計選擇爐膛出口煙溫和鍋爐安全運行的依據(jù)。在設計鍋爐時，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”，嚴重時甚至發(fā)生堵塞，從而導致鍋爐出口左右側(cè)過熱蒸汽溫度不正常。
第二，可以預測燃煤的結(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。煤粉固態(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。一般認為當（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)大面積的嚴重結(jié)渣情況；燃用長渣煤時，DT、ST之間的溫差雖超過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確測定方法，以達到確保鍋爐安全經(jīng)濟燃燒的目的。
2 測定煤灰熔融性設備的技術要求
按國家標準GB219—74規(guī)定要求，應用硅碳管高溫爐應滿足有足夠大的恒溫區(qū)，恒溫區(qū)內(nèi)溫差應不大于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℃，最小分度為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。
灰錐模子，由對稱的兩半塊構成的黃銅或不銹鋼制品。
灰錐托板模，由模座、墊片和頂板三部分構成，用硬木或其他堅硬材料制做。
常量氣體分析器，可測定一氧化碳、二氧化碳和氧氣含量。
3 氣氛條件的控制
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、CH4、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）總含量在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，它是將一定量的木碳、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。
4 測定步驟
4．1 煤灰的制備
取粒度小于0.2mm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30min內(nèi)逐漸升到500℃，在此溫度下保持30min，然后升至815±10℃，關閉爐門灼燒1h，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，使之粒度全部達到