煤的结渣性测定方法
发布时间：2017-09-01
煤的结渣性是指煤在气化或燃烧过程中，煤灰受热软化、熔融而结渣的性能的量度。以在规定条件下，一定粒度的煤样燃烧后，大于6mm的渣块占全部残渣的质量百分数表示。
煤的结渣性是反应煤灰在气化和燃烧过程中成渣的特性。
在气化、燃烧过程中，煤中的碳与氧反应，放出热量产生高温使煤中的灰分熔融成渣。渣的形成一方面使气流分布不均匀，易产生风洞，造成局部过热，给操作带来一定的困难，结渣严重时还会导致停产；另一方面由于结渣后煤块被熔渣包裹，煤中碳未完全燃烧就排出炉外，增加了碳的损失。为了使生产正常运行，避免结渣，往往通入适量的水蒸气，但这样又会降低反应层的温度，使煤气质量和气化效率下降。因此，煤的结渣性对于用煤单位和设计部门都是不可忽视的重要指标。煤的结渣性测定方法是模拟工业发生炉的氧化层反应条件。煤在氧化层的反应方程式如下：
C+O2→CO2+393.3Kj/mol
此时煤中的灰在反应所产生的高温作用下发生软化和局部熔融而结渣。实验室以大于6mm的渣块占总灰渣质量的百分数来评价煤的结渣性的强弱。
一、方法提要
将3～6mm粒度的试样装入特制的气化装置中，用木炭引燃，在规定鼓风强度下使其气化(燃烧)。待试样燃尽后停止鼓风，冷却，将残渣称量和筛分，以大于6mm的渣块质量百分数表示煤的结渣性。
二、试样的制备
①按煤样制备方法的规定，制备粒度为3～6mm的空气干燥试样4kg左右。
②挥发分焦渣特征小于或等于3的煤样以及焦炭不需要经过破黏处理。
③挥发分焦渣特征大于3的煤，按下列方法进行破黏处理。
・将马弗炉预先升温到300℃。
・量取煤样800cm3(同一鼓风强度重复测定用样量)放人铁盘内，摊平，使其厚度不超过铁盘高的2/3。
・打开炉门，迅速将铁盘放人炉内，立即关闭炉门。
・待炉温回升到300℃以后，恒温30min。然后将温度调到350℃，并在此温度下加热到挥发物逸完为止。
・打开炉门，取出铁盘，趁热用铁丝搅动煤样，使之松动，并倒在振筛机上过筛。遇有大于6mm的焦块时，轻轻压碎，使其全部通过6mm筛子。取3～6mm粒度煤样备用。
三、测定步骤
①取试样400cm3，并称量(称准到0.01g)。
②将试样倒人气化套内，摊平，将垫圈装在空气室和烟气室之间，用锁紧螺筒固紧。
③称取约15g木炭，放在带孔铁铲内，在电炉上加热至灼红。
④开动鼓风机，调节空气针形阀，使空气流量不超过2m3/h。再将铁漏斗放在仪器顶盖位置处，把灼红的木炭从顶部倒在试样表面上，取下铁漏斗，摊平，拧紧顶盖，再仔细调节空气流量，使其达到规定值，开始计时。
⑤在测定过程中，随时观察空气流量是否偏离规定值，并及时调节，从与测压孔相接的压力计读出料层最大阻力，并记录。
⑥从观测孔观察到试样燃尽后，关闭鼓风机。记录反应时间。
⑦气化套冷却后取出全部灰渣，称其质量。
⑧将6mm筛子和筛底叠放在振筛机上，然后把称量后的灰渣全部转移到6mm筛子上，盖好筛盖。
⑨开动振筛机，振动30s，然后称出粒度大于6mm渣块的质量。
⑩每个试样在0.1m/s、0.2m/s和0.3m/s(相应于空气流量分别为2m3/h、4m3/h、6m3/h)三种鼓风强度下分别进行重复测定。
以鼓风强度为0.2m/s和0.3m/s进行测定时，应先使风量在2m3/h下保持3min，然后再调节到规定值。
四、结果计算
结渣率按式计算：
式中C1in――结渣率，％，
m1――粒度大于6mm渣块的质量，g；
m――总灰渣质量，g。
五、精密度
每一试样按0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s三种鼓风强度进行重复测定，两次重复测定结果的差值不得超过±5.0％。
参考资料：煤质分析及煤化工产品检测
