含钙矿物对褐煤灰熔融特性的影响研究.pdfVIP

第 35卷 第 4期 煤 炭 转 化 Vo1．35 No．4 2012年 lO月 C0ALC0NVERS10N 0ct．2O12 含钙矿物对褐煤灰熔融特性的影响研究 李风海D 贾建波D 黄戒介 房倚天 ’ 摘 要 采用酸洗脱钙和添加矿物质的方法，运用灰熔点测定仪研 究了不 同赋存形 态的含钙 矿物及含量对褐煤灰熔融特性的影响．结果表明，有机钙在灰化过程 中生成的氧化钙微 晶比合钙矿 物质生成的氧化钙颗粒更易于与其他矿物质作用形成玻璃体或钙长石、钙黄长石等低熔点共融物， 从而导致褐煤灰熔点的下降．两种褐煤灰 的灰熔点都 随CaO含量的增加先降低后升高，在 CaO含 量为30 ～35A0时达到最低值．随着CaO含量的增加 ，霍林河煤灰在 SiO一Al03一CaO三元相图中 由高熔点的莫来石 区移动到较低熔点的钙长石和钙黄长石 区，最后到达灰熔点较 高的硅酸二钙 区； 小龙潭煤灰 由钙 长石到钙黄长石区，最后达到硅酸二钙 区． 关键词 褐煤 ，灰熔融特性 ，含钙矿物质 中图分类号 TQ531 过不 同赋存形态的含钙矿物及含量对褐煤灰熔融特 0 引 言 性影响的研究，旨在探索褐煤流化床气化过程 中含 钙矿物质的演化过程及对褐煤灰熔融特性的影响， 我国褐煤资源丰富，预测资源量达 1903亿 t， 为褐煤灰熔聚加压高温气化工艺的研发提供基础数 占煤炭预测资源量的 41．18 ．_1】据预测 ，由于拥有 据和理论基础 ． 比较丰富的褐煤资源和 电能需求 的快速增长，褐煤 将会在印度 、中国和东南亚 国家得到大规模的开发 1 实验部分 利用．_2褐煤的高水分 、低热值 、易风化和 自燃等特 性限制了褐煤的利用，流化床气化具有煤种适应性 1．1 实验原料 强、操作条件温和、污染物排放量少且易于控制等优 点 ，已成为褐煤高效洁净利用的重要发展方向之一． 1．1．1 原料煤的特性 灰熔融特性对预测煤灰结渣、判断灰渣类型 以及改 原料煤小龙潭褐煤和霍林河褐煤由中国科学院 变煤 的灰熔点适应不 同的排渣方式具有非常重要的 山西煤炭化学研究所煤气化 中试基地提供．两种褐 意义．许志琴等[3发现助熔剂都能有效地降低皖北 煤 的工业分析和元素分析结果见表 1．灰成分和灰 高熔点煤 的灰熔融温度．杨建 国等[7从矿物学的角 熔点分析结果分别见第 8页表 2和表 3．将小龙潭 度分析了温家梁煤和新庄煤灰熔 融性差异的根源． 褐煤和霍林河褐煤分别粉碎至 0．200mm 以下，分 vanDyk等 考察了添加 siO ，AlO。和 TiO 对煤 别记作 XLT和 HLH． 灰熔点的影响，发现三者都能使煤 的灰熔点升高 ，而 表 1 小龙潭褐煤和霍林河褐煤 的工业 AlO。的效果最好．中国褐煤灰分高 ，灰熔点普遍较 分析和元素分析 (％’，ad) Table1 Proximateandultimateanalysis 低 ，在流化床气化过程中，升高温度易导致煤灰烧结 oftWOlignites( ，ad) 而出现失流态化现象，轻则影响气化炉的效率 ，重则 导致整个气化系统的停产．[g叩加压高温是流化床 技术发展 的方向．褐煤 中含有大量的与有机组分相