一种煤沾污性的判别方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及锅炉燃煤技术领域，更具体地讲，设及一种煤沾污性的判别方法。
【背景技术】
[0002] 我国煤炭资源丰富，不同产区不同煤矿产煤差异较大。在其作为电站锅炉燃料时， 由于煤种差异，会出现电站锅炉在运行过程中出现受热面沾污结焦的情况，阻碍锅炉的正 常运行。尤其W新疆准东煤为代表的高碱煤，在使用中发现其具有较强的沾污性，导致锅炉 出力不足、效率低，无法长周期运行。为了解决燃用高碱煤沾污问题的发生，需改变受热面 的布置方式，比如拉大管屏间的截距等，但往往会增加制造成本。然而，实际运行中发现并 非所有的高碱煤都会引起锅炉严重沾污问题的发生，因此准确判断煤样的沾污性对于合理 地设计锅炉结构和受热面具有重要的意义。
[0003] 大量研究表明，煤的沾污性的强弱与煤中碱金属含量有密切的关系，尤W水溶态 钢的挥发为主，挥发出的钢W气相形式存在于高溫烟气中，当溫度降低时，在受热面表面冷 凝而引起沾污的发生。
[0004] 目前多采用灰中氧化钢百分含量、煤中当量氧化钢含量、沾污指数等进行沾污性 的判别，由于目前采用的判别方法中均采用残留在灰中的化2〇含量来进行计算，而未考虑 挥发出的钢含量，使得判断的准确度较低。
[0005]因此，有必要提供一种操作简单且判别准确性较高的煤沾污性判别方法。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种不仅能准确判别煤的 沾污性而且操作简便的煤沾污性判别方法。
[0007]本发明公开了一种煤沾污性的判别方法，所述判别方法包括W下步骤：
[000引A、将煤样干燥后制粉，得到煤粉样品；
[0009] B、检测所述煤粉样品中的可溶性钢含量和不溶性钢含量并由所述可溶性钢含量 和不溶性钢含量的总和得出所述煤粉样品中的钢含量，其中，所述煤粉样品中的钢含量采 用单位质量煤粉中Na2〇的百分含量计量并记为Wi;
[0010] C、对所述煤粉样品制灰并且制灰溫度为需要判断煤燃烧时沾污性的燃烧溫度，得 到煤灰样品；
[0011]D、称取0.07~0.15g所述煤灰样品并加入8~15mL硝酸和2~5mL质量浓度为35~ 45 %的氣化锭溶液，进行微波消解，采用ICP对所得消解液进行测试，获得所述消解液中的 Ti含量、K含量、Μη含量、P含量、Ca含量、A1含量、Fe含量、Mg含量和化含量并分别换算为单位 质量煤灰中对应稳定氧化物的百分含量，其中，总含量记为W2，所得Na2〇的含量记为W3;称取 45~55mg所述煤灰样品并采用自动测硫仪测试S含量并换算为单位质量煤灰中S〇3的百分 含量W4;并且，根据100-胖2-恥计算得到单位质量煤灰中Si化的百分含量；
[0012]E、准确称取Ig所述煤粉样品进行制灰并计算灰分含量Aad，其中，制灰溫度为需要 判断煤燃烧时沾污性的燃烧溫度；
[001引F、利用式1计算煤沾污性的判别值Z:
[0014]
[0015]其中，B为所述制灰溫度下单位质量煤灰中碱性物质含量之和，所述碱性物质包括 化0、Mg0、Fe2化、Na2〇和K20;A为所述制灰溫度下单位质量煤灰样品中酸性物质含量之和，所 述酸性物质包括Si化、A!203和Ti化;Wi*100/Aad为假定所述煤样中的Na2〇在制灰过程中不发 生挥发时，单位质量煤灰中的Na2〇含量；
[0016]G、根据计算得到的所述煤沾污性的判别值Z来判别煤样的沾污性，判别值Z越小则 煤样的沾污性越弱，判别值Z越大则煤样的沾污性越强。
[0017]根据本发明煤沾污性的判别方法的一个实施例，在步骤A中，煤样的干燥溫度为室 溫至60°C，煤粉样品的粒径在0.2mmW下。
[0018]根据本发明煤沾污性的判别方法的一个实施例，在步骤B中，采用一步浸取与低溫 制灰相结合的方法分别检测所述煤粉样品中的可溶性钢含量和不溶性钢含量。
[0019]根据本发明煤沾污性的判别方法的一个实施例，在步骤B中，采用超纯水或浓度为 0.1~0.5mol/L的盐酸溶液对所述煤粉样品进行一步浸取并采用装有水系滤膜的溶剂过滤 器真空抽滤，对抽滤后所得的浸取液进行检测，得到所述煤粉样品中的可溶性钢含量;对抽 滤后所得的滤渣进行低溫制灰并检测所得煤灰中的钢含量，经换算得到所述煤粉样品中的 不溶性钢含量，其中，所述低溫制灰的制灰溫度为550~700°C并按照所述煤样完全燃烧的 最低溫度确定。
[0020] 根据本发明煤沾污性的判别方法的一个实施例，在步骤C和步骤E中，将装有所述 煤粉样品的灰皿置于溫度低于l〇〇°C的马弗炉中，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，得到煤灰样品。
[0021] 根据本发明煤沾污性的判别方法的一个实施例，当Z〉1时，所述煤样为强沾污性 煤;当Z=l~0.5时，所述煤样为中等沾污性煤；当Z= 0.5~0.2时，所述煤样为弱沾污性煤； 当Z<0.2时，所述煤样为不沾污性煤。
[0022] 与现有技术相比，本发明提供了一种能够有效判别高碱煤在不同燃烧溫度下沾污 性的判别方法，引入了燃烧过程中挥发的钢的量来判别沾污性并突出了煤中可挥发性化对 于沾污的影响，具有判别准确、操作简便等优点。通过本发明的方法对高碱煤的沾污性作准 确判断，可使锅炉选型和设计更加合理和具有针对性，并可作为锅炉运行时煤种适应性的 重要判断指标，对于我国含量丰富的高碱煤的利用具有重要意义。
【具体实施方式】
[0023]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤W外，均可任何方式组合。
[0024]本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的 替代特征加W替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子 而已。
[0025]下面将对本发明的煤沾污性的判别方法进行详细说明。
[0026]本发明实际上是引入了燃烧过程中挥发的钢的量来判别煤的沾污性，从而不仅有 效地提高了判别的准确性，而且操作简便，解决了采用灰中氧化钢百分含量、煤中当量氧化 钢含量、沾污指数等现有方法对煤沾污性判别不准确且操作复杂的问题。
[0027]根据本发明的示例性实施例，所述煤沾污性的判别方法包括W下依次进行的多个 步骤。其中，若无特别说明，下文中的含量均为质量百分比。
[002引步骤A:制备煤粉
[0029]将煤样干燥后制粉，得到一定粒径的煤粉样品。
[0030]其中，煤样的干燥溫度优选为室溫至60°C。并且，考虑到需要使煤样中的钢充分析 出，煤粉样品的粒径优选在0.2mmW下。
[0031] 步骤B:煤样中钢含量测定
[0032]检测步骤A所得煤粉样品中的可溶性钢含量和不溶性钢含量并由可溶性钢含量和 不溶性钢含量的总和得出煤粉样品中的钢含量，其中，煤粉样品中的钢含量采用单位质量 煤粉中Na2〇的百分含量计量并记为Wi。
[0033]根据本发明的一个实施例，本步骤采用一步浸取与低溫制灰相结合的方法分别检 测煤粉样品中的可溶性钢含量和不溶性钢含量，具体地，采用超纯水或浓度为0.1~ 0.5mol/L的盐酸溶液对煤粉样品进行一步浸取并采用装有水系滤膜的溶剂过滤器进行真 空抽滤，对抽滤后所得的浸取液进行检测，得到所述煤粉样品中的可溶性钢含量。根据本发 明，可W采用ICP对浸取液中的成分进行检测，也可W采用原子吸收、离子色谱等方法，本发 明不限于此。
[0034] 之后，对抽滤后所得的滤渣进行低溫制灰并检测所得煤灰中的钢含量