浅谈通气法测定煤灰熔融性

2019年第8期

2019 No.8

Technology Frontier技术前沿

Electric Power System Equipment电力系统装备

浅谈通气法测定煤灰熔融性

周义凤

（江苏方天电力技术有限公司，江苏南京 211100）

［摘 要］本文结合GB/T219-2008《煤灰熔融性的测定方法》中通气法测定的相关要求，从灰的制备、灰锥的制备、弱还原性 气氛的控制等方面探讨了在采用通气法测定煤灰熔融性时应注意的相关问题。

［关键词］煤灰熔融性；通气法；弱还原性气氛［中图分类号］TQ531　　　　　［文献标志码］B　　　　　［文章编号］1001–523X（2019）08–0214–02

Discussion on the Determination of Coal Ash Fusibility By Aeration Method

Zhou Yi-feng

［Abstract］In combination with the relevant requirements of the airway method in GB/T219-2008 “Determination of coal ash fusibility”, the determination of ash, the preparation of ash cone, the control of weak reducing atmosphere, etc. Related issues that should be noted when coal ash is fusible.

［Keywords］coal ash fusibility; aeration method; weak reducing atmosphere在进行煤灰熔融性的测定时，需要在GB/T219—2008《煤灰熔融性的测定方法》中的有关规定下进行，接着对煤灰进行加热，并记录下其在受热过程中所发生的变形、软化、半球和流动等物理特征时所面临的温度，该温度称之为特征温度。在这当中，软化温度被人们大量的使用，人们可以根据其选择出适合该煤灰的燃烧锅炉，或者根据燃烧锅炉对煤灰进行选择。煤灰熔融温度可以将煤灰在燃烧锅炉中的变化反应出来，可以根据煤灰熔融温度预测燃烧锅炉中煤灰的结渣情况，所以煤灰熔融性的测定十分的重要。

GB/T219-2008中具有关于煤灰熔融性测定的办法，在这些办法中，大多数是关于弱还原性气氛的煤灰熔融性测定。根据GB/T219-2008中的有关规定，在对煤灰熔融性进行测定的过程中，可以使用通气法或封碳法对气氛进行控制。1 煤灰熔融性的4个特征温度

变形温度的简称为DT，指的是所测煤灰的锥尖或棱发生变圆或弯曲之时的温度。

软化温度简称为ST，指的是所测煤灰的锥尖发生弯曲并且与托板接触或者灰锥变成球形之时的温度。

半球温度简称为HT，指的是所测煤灰的灰锥形变到接近半球之时的温度。

流动温度简称为FT，指的是所测煤灰的灰锥熔化，并且变成1.5 mm厚度的薄层之时的温度。2 测定步骤

通气法测定煤灰熔融性的步骤：将煤灰制成规定尺寸的三角锥，在通入H2和CO2的弱还原性气氛中，通过按照一定的规范进行升温，并实时记录下所测煤灰的形态情况，并记录下所测煤灰的四个特征温度。当温度升至200℃时开始通入CO2，温度达到500℃通入H2。3 测定的仪器设备和材料

（1）5E-AF4000智能灰熔融性测试仪。（2）GH-500高纯H2发生器，该仪器可产生小流量、高纯度、气流稳定、压力可控的H2，工作原理为电解水产生H2。该仪器已广泛用于气相色谱仪作载气，是替代钢瓶实验室用的理想气源，安全可靠。（3）CO2。

4 测定时的影响因素

4.1 灰的制备

需要严格按照GB/T212-2008中缓慢灰化法的规定将煤样制备成灰样，为确保煤样灰化完全，以避免影响后续的测试结果，制备完毕的灰样还需用玛瑙研钵研细至0.1 mm以下。

4.2 灰锥的制备

取1g~2g煤灰放在一个尺寸合适的灰皿中，并取用一定的糊精将煤灰调制成可塑状，然后将变成可塑状的煤灰放入灰锥模中定型。对于糊精的取用量，可以在实际过程中根据灰泥的状态进行调整，如果取的糊精的量不对，会造成灰泥过干或者过湿，这样都影响灰锥的制备效果。对于灰锥的制备，其尺寸具有一定的要求，一般为高20 mm、长7 mm，形状必须为正三角，经过长时间的发展，灰锥的制备技术已经有了长足的进步，当前的灰锥模具都能够满足有关要求，但是由于长时间使用灰锥模具，这有可能会导致灰锥模具发生形变，所以需要对其定期进行检查，避免因为使用过程中的磨损导致灰锥尺寸出现问题，有效保证其尺寸正确。而且在进行灰锥的制备时，需要控制力度，这样才可以保证所制灰锥的内部和表面的质量，并且在脱模之后，其形状也能保持完好，这样有助于后续实验的顺利进行。

4.3 弱还原性气氛的控制

煤灰熔融性的特征温度会受到气氛的影响，特别是一些含铁量较大的煤灰，对其影响最为显著。这是因为煤灰中的铁所存在的气氛性质不一样，形态也会有所不同。氧化性气氛中，铁以Fe2O3的形态存在，在弱还原气氛中，则成为了FeO。在强还原介质中，以Fe的形态存在。三者熔点，以 FeO 最低，Fe2O3最高，Fe 居中。而且因为FeO会和煤中所具有的SiO2发生化学反应，生成熔点更低的物质，所以在工业锅炉中，一般都是用弱还原气氛，所以在进行煤灰熔融性测定时，也需要在弱还原气氛中进行。

通H2和CO2时，推荐两种气体的流量都为250 ml/min左右。在这期间，需要严格按照有关规定对炉内的气氛进行检测，保证其时刻处于弱还原气氛，气氛的检测通常使用的是标准物质测定法和取气分析法。

4.4 观察死角的问题，同时避免主观因素影响

煤灰所具有的成分十分复杂，是由多种元素的氧化物化合物共同组成，所采用的灼烧方式不同，煤灰变成灰样之后，其所具有的成分的含量也就有所不同，并且也会对煤灰的熔融温度造成剧烈的影响。所以，在进行灰锥的制作过程中，

214丨电力系统装备 2019.8

随着科学技术的发展，灰熔融性的测定技术也发生着改变，当前的测定仪器中，大多都具有摄像的功能，这样有助于对所测结果进行研究分析，这样不仅可以增加测定试验人性化，也可以让测定人员多次进行观看分析，保证所读数据的准确，而且即使测定仪器不能读出特征温度的具体数值，也可以采用人工的方式，得出结果。但是虽然通过实验过程中所录下的图像进行测定灰熔融性看起来并没有任何的不妥，但是有时偏偏会因为测定仪器的原因，导致测定人员被束缚，