一种利用石灰石作为添加剂提高煤灰熔融温度的方法

摘要

本发明涉及一种利用石灰石作为添加剂提高煤灰熔融温度的方法，包括如下步骤：1.在需要原料煤中抽样得到煤样本，并将该煤样本磨制到60目以下后进行灰化，得到标准煤灰样；2.测定标准煤灰样的灰熔融温度；3.将标准煤样本和石灰石按照质量比99∶1的比例均匀混合成混合物，测定该待测煤灰样的灰熔融温度，并和步骤2中测定的标准煤灰样的灰熔融温度进行比较；4.将石灰石的质量比例比步骤3增加2％，测定该待测煤灰样的灰熔融温度，并和步骤3中测定的煤灰样的灰熔融温度进行比较；步骤5.确定石灰石添加剂的质量比例范围。本发明可减轻燃用神华煤的锅炉的结渣，并对锅炉上金属部件不具有腐蚀作用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高煤灰熔融温度的方法，特别是涉及一种利用石灰石作为添加剂提高煤灰熔融温度的方法。

背景技术

储量达2200多亿吨的神华煤存在着灰熔融温度低，导致燃烧时容易结渣，甚至会引发锅炉爆炸的事故发生，影响锅炉安全运行。为了避免神华煤结渣，目前采用配煤提高神华煤灰熔点，但神华配煤资源有限，同时配煤也会影响港口装运效率，为此采用减少神华煤在锅炉运行中结渣的添加剂，已越来越成为提高神华煤灰熔融温度的主要方法。

目前还没有针对神华煤的专门添加剂来提高神华煤灰熔融温度的方法，使用神华煤的添加剂还是以钠盐和钾盐为主，但是，在实践中，钠盐和钾盐对神华煤灰熔融温度并无提高，而且，由于剂量的无确定性，甚至还有使神华煤灰熔融温度降低的情况发生，造成这种情况的主要原因是神华煤灰成分中CaO和Fe₂O₃含量较高，而钠盐和钾盐适用于CaO和Fe₂O₃含量低的其他的煤种，另外钠盐和钾盐还具有对锅炉上金属部件的腐蚀作用，同样也构成了对锅炉不安全运行的因素。

发明内容

本发明的目的在于，克服上述现有技术的缺陷而提供一种利用石灰石提高神华煤灰熔融温度的方法，通过逐步向神华煤灰中添加石灰石的比例来确定达到提高神华煤灰熔融性温度的范围的目的，从而减轻燃用神华煤的锅炉的结渣，另外石灰石对锅炉上金属部件不具有腐蚀作用，消除了钠盐和钾盐的腐蚀作用对锅炉不安全运行的因素。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种利用石灰石作为添加剂提高煤灰熔融温度的方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：在需要添加剂的原料煤中抽样得到煤样本，并将该煤样本磨制到60目以下后进行灰化，得到标准煤灰样；步骤2：测定标准煤灰样的灰熔融温度，即得到煤灰变形温度、煤灰软化温度、煤灰半球温度和煤灰流动温度；步骤3：将标准煤样本和石灰石按照质量比99∶1的比例均匀混合成混合物，将该混合物磨制到60目以下后进行灰化，得到含有石灰石添加剂的待测煤灰样，测定该待测煤灰样的灰熔融温度，并和步骤2中测定的标准煤灰样的灰熔融温度进行比较；步骤4：按照步骤3的方法，将石灰石的质量比例比步骤3增加2％，并将相应的混合物磨制到60目以下后进行灰化，然后测定该待测煤灰样的灰熔融温度，并和步骤3中测定的煤灰样的灰熔融温度进行比较；步骤5：如果连续两次灰熔融温度增加的平均值在30℃以下，确定石灰石添加剂的质量比例范围为这两次对应比较所添加的石灰石的质量比例的最小值和最大值之间；如果连续两次灰熔融温度增加的平均值大于30℃，重复执行步骤4。

优选地，在所述步骤3中，将测定含有石灰石添加剂的煤灰样的灰熔融温度与步骤2中测定的煤灰样的灰熔融温度逐项比较，即将步骤2和步骤3中分别测定的煤灰变形温度、煤灰软化温度、煤灰半球温度以及煤灰流动温度进行对应比较，并求得各个温度的差值，将差值除以4得到灰熔融温度增加的平均值。

更优选地，向原料煤中添加质量比例范围为5-9％的石灰石作为添加剂。

本发明的优点是：由于本发明的通过逐步向神华煤灰中添加石灰石的比例来确定达到提高神华煤灰熔融性温度的目的，从而减轻燃用神华煤的锅炉的结渣，另外石灰石对锅炉上金属部件不具有腐蚀作用，消除了钠盐和钾盐的腐蚀作用对锅炉不安全运行的因素。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更详细的说明。

本实施例利用石灰石提高神华煤灰熔融温度的方法，步骤如下：

步骤1：在需要添加剂的神华煤中抽样得到神华煤样本20克，并将该神华煤样本磨制到55目后进行灰化，得到神华煤灰样；

步骤2：测定神华煤灰样的灰熔融温度，即得到煤灰变形温度、煤灰软化温度、煤灰半球温度以及煤灰流动温度；

此时测得的神华煤灰样的灰熔融温度如表1所示：

  煤灰变形温度  煤灰软化温度  煤灰半球温度  煤灰流动温度  标准煤灰样  1100℃  1120℃  1130℃  1130℃

表1

步骤3：在神华煤中抽样得到神华煤样本20克，将神华煤样本和石灰石按照质量比99∶1的比例均匀混合成混合物，将该混合物磨制到55目后进行灰化，得到有石灰石添加剂的神华煤灰样，测定该有石灰石添加剂的神华煤灰样的灰熔融温度，并和步骤2中测定的神华煤灰样的灰熔融温度逐项比较，即对应比较和步骤2中测定的煤灰变形温度、煤灰软化温度、煤灰半球温度以及煤灰流动温度求得其差值，差值除以4得到灰熔融温度增加的平均值；

此时测得的神华煤灰样的灰熔融温度如表2所示，灰熔融温度增加的平均值为50℃：

表2

步骤4：在神华煤中抽样得到神华煤样本20克，将神华煤样本和石灰石均匀混合成混合物，其中石灰石的质量比例比步骤3增加2％，将该混合物磨制到55目后进行灰化，得到有石灰石添加剂的神华煤灰样，测定该有石灰石添加剂的神华煤灰样的灰熔融温度，并和上次测定的灰熔融温度逐项比较，即对应比较和上次测定的煤灰变形温度、煤灰软化温度、煤灰半球温度以及煤灰流动温度求得其差值，差值除以4得到灰熔融温度增加的平均值；

步骤5：如果连续两次灰熔融温度增加的平均值在30℃以下，确定需要添加剂的神华煤中的石灰石添加剂的质量比例范围为这两次对应比较所添加的石灰石的质量比例的最小值和最大值之间，最终需要添加剂的神华煤中的石灰石添加剂的质量比例范围即5-9％，本实施例选取该范围值内的一个石灰石的质量比例8％，根据选取的该石灰石的质量比例和神华煤进行均匀混合；如果连续两次灰熔融温度增加的平均值大于30℃，重复执行步骤4。

此时各次添加石灰石添加剂所得的灰熔融温度如表3所示，神华煤灰和石灰石的质量比为97∶3时，灰熔融温度增加的平均值为67.5℃；神华煤灰和石灰石的质量比为95∶5时，灰熔融温度增加的平均值为150℃；神华煤灰和石灰石的质量比为93∶7时，灰熔融温度增加的平均值为5℃；神华煤灰和石灰石的质量比为91∶9时，灰熔融温度增加的平均值为2.5℃。

表3

由此确定该实施例中需要添加剂的神华煤中的石灰石添加剂的质量比例范围为5-9％，选取该范围值内的一个石灰石的质量比例8％，根据选取的该石灰石的质量比例和神华煤进行均匀混合，这样就通过逐步向神华煤灰中添加石灰石的比例来确定达到提高神华煤灰熔融性温度的范围的目的，从而减轻燃用神华煤的锅炉的结渣，另外石灰石对锅炉上金属部件不具有腐蚀作用，消除了钠盐和钾盐的腐蚀作用对锅炉不安全运行的因素。

显而易见，本领域的普通技术人员，可以用本发明的一种利用石灰石作为添加剂提高煤灰熔融温度的方法，构成各种类型的提高煤灰熔融温度的方法。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。