一種煤沾污性的判別方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及鍋爐燃煤技術領域，更具體地講，設及一種煤沾污性的判別方法。
【背景技術】
[0002] 我國煤炭資源豐富，不同產區不同煤礦產煤差異較大。在其作為電站鍋爐燃料時， 由于煤種差異，會出現電站鍋爐在運行過程中出現受熱面沾污結焦的情況，阻礙鍋爐的正 常運行。尤其W新疆準東煤為代表的高堿煤，在使用中發現其具有較強的沾污性，導致鍋爐 出力不足、效率低，無法長周期運行。為了解決燃用高堿煤沾污問題的發生，需改變受熱面 的布置方式，比如拉大管屏間的截距等，但往往會增加制造成本。然而，實際運行中發現并 非所有的高堿煤都會引起鍋爐嚴重沾污問題的發生，因此準確判斷煤樣的沾污性對于合理 地設計鍋爐結構和受熱面具有重要的意義。
[0003] 大量研究表明，煤的沾污性的強弱與煤中堿金屬含量有密切的關系，尤W水溶態 鋼的揮發為主，揮發出的鋼W氣相形式存在于高溫煙氣中，當溫度降低時，在受熱面表面冷 凝而引起沾污的發生。
[0004] 目前多采用灰中氧化鋼百分含量、煤中當量氧化鋼含量、沾污指數等進行沾污性 的判別，由于目前采用的判別方法中均采用殘留在灰中的化2〇含量來進行計算，而未考慮 揮發出的鋼含量，使得判斷的準確度較低。
[0005]因此，有必要提供一種操作簡單且判別準確性較高的煤沾污性判別方法。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種不僅能準確判別煤的 沾污性而且操作簡便的煤沾污性判別方法。
[0007]本發明公開了一種煤沾污性的判別方法，所述判別方法包括W下步驟：
[000引A、將煤樣干燥后制粉，得到煤粉樣品；
[0009] B、檢測所述煤粉樣品中的可溶性鋼含量和不溶性鋼含量并由所述可溶性鋼含量 和不溶性鋼含量的總和得出所述煤粉樣品中的鋼含量，其中，所述煤粉樣品中的鋼含量采 用單位質量煤粉中Na2〇的百分含量計量并記為Wi;
[0010] C、對所述煤粉樣品制灰并且制灰溫度為需要判斷煤燃燒時沾污性的燃燒溫度，得 到煤灰樣品；
[0011]D、稱取0.07~0.15g所述煤灰樣品并加入8~15mL硝酸和2~5mL質量濃度為35~ 45 %的氣化錠溶液，進行微波消解，采用ICP對所得消解液進行測試，獲得所述消解液中的 Ti含量、K含量、Μη含量、P含量、Ca含量、A1含量、Fe含量、Mg含量和化含量并分別換算為單位 質量煤灰中對應穩定氧化物的百分含量，其中，總含量記為W2，所得Na2〇的含量記為W3;稱取 45~55mg所述煤灰樣品并采用自動測硫儀測試S含量并換算為單位質量煤灰中S〇3的百分 含量W4;并且，根據100-胖2-恥計算得到單位質量煤灰中Si化的百分含量；
[0012]E、準確稱取Ig所述煤粉樣品進行制灰并計算灰分含量Aad，其中，制灰溫度為需要 判斷煤燃燒時沾污性的燃燒溫度；
[001引F、利用式1計算煤沾污性的判別值Z:
[0014]
[0015]其中，B為所述制灰溫度下單位質量煤灰中堿性物質含量之和，所述堿性物質包括 化0、Mg0、Fe2化、Na2〇和K20;A為所述制灰溫度下單位質量煤灰樣品中酸性物質含量之和，所 述酸性物質包括Si化、A!203和Ti化;Wi*100/Aad為假定所述煤樣中的Na2〇在制灰過程中不發 生揮發時，單位質量煤灰中的Na2〇含量；
[0016]G、根據計算得到的所述煤沾污性的判別值Z來判別煤樣的沾污性，判別值Z越小則 煤樣的沾污性越弱，判別值Z越大則煤樣的沾污性越強。
[0017]根據本發明煤沾污性的判別方法的一個實施例，在步驟A中，煤樣的干燥溫度為室 溫至60°C，煤粉樣品的粒徑在0.2mmW下。
[0018]根據本發明煤沾污性的判別方法的一個實施例，在步驟B中，采用一步浸取與低溫 制灰相結合的方法分別檢測所述煤粉樣品中的可溶性鋼含量和不溶性鋼含量。
[0019]根據本發明煤沾污性的判別方法的一個實施例，在步驟B中，采用超純水或濃度為 0.1~0.5mol/L的鹽酸溶液對所述煤粉樣品進行一步浸取并采用裝有水系濾膜的溶劑過濾 器真空抽濾，對抽濾后所得的浸取液進行檢測，得到所述煤粉樣品中的可溶性鋼含量;對抽 濾后所得的濾渣進行低溫制灰并檢測所得煤灰中的鋼含量，經換算得到所述煤粉樣品中的 不溶性鋼含量，其中，所述低溫制灰的制灰溫度為550~700°C并按照所述煤樣完全燃燒的 最低溫度確定。
[0020] 根據本發明煤沾污性的判別方法的一個實施例，在步驟C和步驟E中，將裝有所述 煤粉樣品的灰皿置于溫度低于l〇〇°C的馬弗爐中，20~30min升溫至450~550°C并恒溫20~ 30min，之后再升溫至所述制灰溫度并恒溫2~2.化，得到煤灰樣品。
[0021] 根據本發明煤沾污性的判別方法的一個實施例，當Z〉1時，所述煤樣為強沾污性 煤;當Z=l~0.5時，所述煤樣為中等沾污性煤；當Z= 0.5~0.2時，所述煤樣為弱沾污性煤； 當Z<0.2時，所述煤樣為不沾污性煤。
[0022] 與現有技術相比，本發明提供了一種能夠有效判別高堿煤在不同燃燒溫度下沾污 性的判別方法，引入了燃燒過程中揮發的鋼的量來判別沾污性并突出了煤中可揮發性化對 于沾污的影響，具有判別準確、操作簡便等優點。通過本發明的方法對高堿煤的沾污性作準 確判斷，可使鍋爐選型和設計更加合理和具有針對性，并可作為鍋爐運行時煤種適應性的 重要判斷指標，對于我國含量豐富的高堿煤的利用具有重要意義。
【具體實施方式】
[0023]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟W外，均可任何方式組合。
[0024]本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的 替代特征加W替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子 而已。
[0025]下面將對本發明的煤沾污性的判別方法進行詳細說明。
[0026]本發明實際上是引入了燃燒過程中揮發的鋼的量來判別煤的沾污性，從而不僅有 效地提高了判別的準確性，而且操作簡便，解決了采用灰中氧化鋼百分含量、煤中當量氧化 鋼含量、沾污指數等現有方法對煤沾污性判別不準確且操作復雜的問題。
[0027]根據本發明的示例性實施例，所述煤沾污性的判別方法包括W下依次進行的多個 步驟。其中，若無特別說明，下文中的含量均為質量百分比。
[002引步驟A:制備煤粉
[0029]將煤樣干燥后制粉，得到一定粒徑的煤粉樣品。
[0030]其中，煤樣的干燥溫度優選為室溫至60°C。并且，考慮到需要使煤樣中的鋼充分析 出，煤粉樣品的粒徑優選在0.2mmW下。
[0031] 步驟B:煤樣中鋼含量測定
[0032]檢測步驟A所得煤粉樣品中的可溶性鋼含量和不溶性鋼含量并由可溶性鋼含量和 不溶性鋼含量的總和得出煤粉樣品中的鋼含量，其中，煤粉樣品中的鋼含量采用單位質量 煤粉中Na2〇的百分含量計量并記為Wi。
[0033]根據本發明的一個實施例，本步驟采用一步浸取與低溫制灰相結合的方法分別檢 測煤粉樣品中的可溶性鋼含量和不溶性鋼含量，具體地，采用超純水或濃度為0.1~ 0.5mol/L的鹽酸溶液對煤粉樣品進行一步浸取并采用裝有水系濾膜的溶劑過濾器進行真 空抽濾，對抽濾后所得的浸取液進行檢測，得到所述煤粉樣品中的可溶性鋼含量。根據本發 明，可W采用ICP對浸取液中的成分進行檢測，也可W采用原子吸收、離子色譜等方法，本發 明不限于此。
[0034] 之后，對抽濾后所得的濾渣進行低溫制灰并檢測所得煤灰中的鋼含量