煤灰成分对其黏度影响的试验研究

通过对同一勘探区、同一煤种的不同层位及不同煤灰样品进行化学组成分析和灰黏度试验,研究了其煤灰组成中的各成分含量对其黏度的影响,指出煤灰黏度是动力用煤和气化用煤的重要指标,而煤灰黏度的大小与煤灰中的化学成分有着十分密切的关系。     

利用X射线衍射仪(XRD)分析高温煤灰熔融机理

选择3种不同灰熔融温度的煤,在弱还原性气氛下,利用XRD考察不同加热温度下煤灰熔融过程中的矿物演变过程,并对煤灰的熔融机理进行探讨。结果表明:3种煤中的晶体矿物主要有高岭石、石英、方解石、石膏和黄铁矿等,煤中高岭石和石英的含量与煤灰熔融温度成正相关影响。煤中方解石、黄铁矿和石膏含量与煤灰熔融温度成负相关影响。815℃煤灰中晶体矿物主要为石英、硬石膏和赤铁矿等。随着加热温度的升高,煤灰中石英、硬石膏等结晶矿物含量逐渐减少,生成新的矿物。莫来石的生成是导致煤灰熔融温度高的主要原因。低灰熔融煤灰在加热过程中,1 100℃时少量铁钙辉石的生成起到了降低煤灰熔融的作用。     

弱还原气氛下淮南煤灰矿物质特性研究

对淮南煤在弱还原气氛下的矿物质特性进行实验研究,用X-射线衍射和红外光谱分析不同温度下煤灰矿物组成变化。结果表明：淮南煤中主要晶体矿物有高岭石、石英、方解石、黄铁矿等,高岭石类矿物含量越高,煤灰熔点越高;方解石和黄铁矿含量越高,煤灰熔点越低。煤灰中主要晶体矿物有石英、硬石膏、赤铁矿等,硬石膏和赤铁矿含量越高煤灰熔点越低。随着温度的升高,煤灰中石英、硬石膏、赤铁矿等结晶矿物含量逐渐减少,生成新的矿物质,莫来石的生成是导致淮南煤灰熔点高的主要原因,钙长石起到降低灰熔点的作用。     

几种主要氧化物对神华煤灰灰熔点的影响

选取煤灰的主要成分SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、Na2O模拟神华煤灰,利用国标和灰熔点测定仪测定弱还原气氛下各种配比的熔融特征温度,表征模拟煤灰的熔融性;分析各个化合物对灰熔点的影响,从而改变煤熔点,满足不同的生产需求。     

添加CaCO3对煤灰熔融性影响及其机理的研究

考察了CaCO3不同添加量对三种低灰熔点煤样的软化温度（ST）的影响,揭示了CaCO3对煤灰熔融性的影响规律。同时结合X射线衍射技术及CaO—Al2O3—SiO2三元相图探讨了加入CaCO3后的煤灰熔融机理。结果表明,煤灰熔点随CaCO3加入量的提高先降后升,当煤灰CaO超过一定含量后可起到提高灰熔点的阻熔剂作用。机理表明氧化钙在加热过程中与其他成分会生成多种高含钙化合物,各物质之间会形成低温共熔化合物,造成灰熔点降低,当钙含量过高时,由于过剩氧化钙的存在,灰熔点上升。     

降低气化用煤的灰熔点问题研究

煤灰熔融性是燃烧和气化用煤的一项重要质量指标,而煤灰熔融温度的高低取决于煤灰的组成及含量,深入研究煤灰化学成分对灰熔融温度的影响,对于特定的煤种能否满足不同排渣方式的气化及扩大适用煤种范围具有十分重要的意义。煤中矿物质是煤的一个重要组成部分,决定了煤灰的组成和熔融特性,而煤灰的组成即煤灰化学成分决定煤灰熔融特性。煤中矿物质组成不同,则煤灰化学组成不同,煤灰的熔融特性也不同。所以,对于不同的煤灰,可以根据实际需要通过添加一些助熔剂改变其化学成分组成,从而降低煤灰的熔融温度。     

煤灰熔融温度多项式模型的偏回归函数分析

为了考察煤灰中的化学组分对熔融特性温度的贡献，借助我国69种重要的商业用煤的灰熔融特性温度和灰中SiO2和Al2O3等6种主要化学组分的测试数据，利用多项式模型的偏回归函数分析方法，对煤灰的熔融特性温度进行一至四阶多项式模型回归分析，获得了各化学组分的偏回归函数。研究结果表明：各化学组分的偏回归函数能够表现熔融温度对应于该组分变化的趋势；同一组分偏回归函数不同，该组分对变形温度、软化温度和熔融温度的影响存在较大的差异；CaO和TiO2的偏回归函数反映熔融温度变化趋势的可信度最高。实验为进一步研究煤灰熔融特性温度的数学模型和参数选择提供参考。     

煤灰熔融性测定的神经网络方法研究

研究测量煤灰熔融性的方法.通过神经网络进行图像分析,实现煤灰熔融性的自动测定.首先建立神经网络模型,然后采用数字图像处理和模式识别技术对采集的图像进行分析,最后获取煤灰的熔融性.该方法具有很高的精度,实时性好,完全可以替代原来由人眼完成的任务,实现了煤灰熔融性试验控制的自动化.     

煤灰中高岭石熔融性的密度泛函理论研究

选出两种复盐,熔融温度高的高岭石和熔融温度低的含钾高的微斜长石.以第一性原理的密度泛函理论(DFT)和量子化学从头算法为理论基础,结合PW 91算法和广义梯度近似(GGA),对煤灰中高岭石和微斜长石的反应活性进行计算,然后分析它们的最高能量占据轨道(HOMO)、最低空轨道(LUMO)、态密度和Milliken布局数.计算结果表明:高岭石轨道的能级差ΔE较大、化学活性低,高温脱水后生成莫来石,莫来石的结构比较稳定;高岭石脱水后易和电子接受体反应,不易和电子给予体反应,K~+作为电子接受体进入高岭石晶格变成微斜长石,煤灰熔融温度降低.     

煤灰熔融性的影响因素及其调控

综述了煤灰熔融性的影响因素及国内外研究进展。从定性和定量两个方面对煤灰化学组成与煤灰熔融性的关系进行了概述。总结了煤灰中典型的耐熔矿物质和助熔矿物质,并分析了其在受热过程中的演变规律。结合实例,简述了配煤、添加助剂两种调控煤灰熔融性的方法;揭示了反应气氛、压力对煤灰熔融性的影响。在分析讨论的基础上为气化、燃烧设备排渣工艺的优化以及煤种适用范围的扩大提出了建议。     

混煤煤灰中矿物行为对煤灰熔融特性的影响

采用三种煤灰混合成二种类混合灰样，对混合灰样进行灰熔点测定和变形温度Ｔ１下的矿物组成测定，并得用三元相图进行分析，结果表明：混煤灰熔点与混煤比不呈线规律，而与矿物质间的低温共熔作用有关。混煤灰在弱还原性气氛和Ｔ１温度下的矿物组成与ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ三元相图的矿物组成基本一致。     

煤灰和熔渣的熔融特性和黏温特性比较

利用灰熔点测定仪和高温旋转黏度计,研究了鲍店煤和混配煤的两种煤灰和经气化炉高温熔融后熔渣的熔融特性和黏温特性。在高温条件下,煤灰和熔渣的黏度变化规律相似;根据煤灰和熔渣的组成及其在Al2O3-SiO2-CaO-FeO四元相图中的位置和在临界黏度附近矿物质的变化规律,分析了煤灰和熔渣熔融特性和黏温特性差异的原因,分析结果与实验结果吻合良好。     

煤灰中矿物的化学组成与灰熔融性的关系

以神府煤煤灰化学成分和灰熔融性为研究对象，讨论了煤灰化学成分与熔融性的关系，发现煤灰化学成分中碱性氧化物及SO1含量对煤灰熔融性有较大影响，提出了用熔融指数FI(FI=wSO3 ωFe2O3 ωCaO ωMgO ωK2O ωNa2O)来预测煤灰熔融特征温度的回归公式，用FI回归公式计算的煤灰熔融特征温度计算值与实测值之差小于国家标准规定的误差值(再现性≤80℃)。     

煤灰沉积及新型判定指数

基于煤燃烧过程中矿物质蒸发、凝聚和沉积的机理，在理论和实验上对三种不同结渣和沾污特性的煤进行了研究；综合煤的化学组成和锅炉燃烧运行工况对煤灰沉积特性的影响，提出了一种新的结渣和沾污判定指数。     

浅谈影响煤灰熔融性测定准确度的因素

分析和探讨了煤样的灰化、灰样的研磨、灰锥的制作、试验气氛的调整、相关材料的选择及人为因素等影响煤灰熔融性测定准确度的成因，并提出了相应的措施。     

添加剂对准东煤灰熔融特性的影响

以4种典型的准东煤为煤样,利用SiO2-CaO-Al2O3三元系统相图分析了准东煤结渣倾向性的变化,并采用灰熔融温度测试仪研究煤灰化学成分和灰熔融性的关系,寻求提高准东煤灰熔融温度的方法.结果表明,根据三元相图的灰熔融性趋势,预测添加适量的氧化物添加剂可以提高煤灰的熔融温度,并通过试验进行验证.发现神华煤分别添加5%的CaO和5%的Al2O3,可以显著地提高煤灰熔融温度;SiO2对准东煤灰熔点的影响具有两面性.研究结果为准东煤的实际工业应用提供了理论依据,考虑到经济性,电厂、工业锅炉可以添加石英砂、高矾土、石灰石的混合物,使其更好地解决准东煤问题.     

碱性矿物质对煤灰熔融特性影响的研究

将K20和Na20添加剂按不同比例分别掺人两种煤灰中制成混合灰样，对混合灰样的熔融特性进行实验研究，采用X衍射图谱得到混合灰样不同温度的矿物组成，并利用三元系统相图进行分析．结果表明，在还原性气氛下，混合灰样灰熔点特性曲线与K2O-Al2O3-SiO2和Na2O-Al2O3-Sio2三元系统相图液相线温度曲线相似；在高温下混合灰样的矿物组成与三元系统相图的矿物组成基本一致．     

煤泥对煤灰熔融特性的影响及机理研究

煤泥是洗煤过程中产生的一种废弃物,以煤泥为添加剂分别加入到低灰熔点的神木西沟煤和神木河畔煤中,利用X射线衍射和电镜扫描分析了添加煤泥的煤灰在不同温度下矿物组成的变化,初步探讨了煤泥对煤灰熔融特性的影响机理。实验结果表明,煤泥可以有效改善煤灰熔融特性,提高低灰熔点煤的灰熔点。     

铝钙复合物对福建低灰熔点煤灰的影响

选取龙岩(LY)和上京(SJ)两种福建低灰熔点煤,利用灰熔点测定仪研究氧化铝、氧化钙及铝钙复合物对两种煤灰熔融温度的影响规律.研究结果表明:加入Al_2O_3(4%～18%,质量分数,下同)可以一直提高灰熔点,加入CaO(2%～8%)使灰熔点降低.但LY灰、 SJ灰中添加较多Al_2O_3后再加少量CaO可使灰熔点比对应只加Al_2O_3的高,表现出铝钙协同作用.通过XRD和SEM-EDX分析煤灰在高温下的矿物转化行为、表面微观形貌及化学组成,研究铝钙协同作用对低灰熔点煤的影响规律及其机理.结果发现:加入氧化铝后,煤灰在高温下生成的耐熔矿物莫来石是提高灰熔点的主要因素;加入较高含量的氧化铝和少量的氧化钙后,灰中先生成莫来石矿物,其中的氧化钙则会生成钙长石;在有莫来石存在时,钙长石与莫来石一起导致其熔融温度升高,从而提高灰熔点.     

添加剂对准东煤灰熔融特性影响的研究

以四种典型的准东煤为煤样,利用SiO₂-CaO-Al₂O₃三元系统相图分析了准东煤结渣倾向性的变化,并采用灰熔融温度测试仪研究煤灰化学成分和灰熔融性的关系,寻求提高准东煤灰熔融温度的方法。结果表明,根据三元相图的灰熔融性趋势,添加适量的氧化物添加剂可以提高煤灰的熔融温度,实验中神华煤添加5%的CaO,5% Al₂O₃的可以显著的提高煤灰熔融温度。研究结果为准东煤在实际工业应用提供理论依据。