灰熔點和粘溫特性對氣化來講是很重要的指標。灰熔點是煤灰達到熔融時的溫度,一般分軟化、熔融、流動幾個溫度點,我們一般關心的是流動時的溫度,灰熔點越低對德士古氣化來講越好,但還有一種情況有的煤種灰熔點較低,但煤灰達到灰熔點時流動性并不好,也不適宜于氣化,于是就引進了粘溫特性這個詞,也就是說,不僅煤質的灰熔點較低,而且煤灰到灰熔點溫度時的粘度也要低,容易流動,這樣的煤才是適合于德士古氣化的煤種。
煤灰熔融性是動力和氣化用煤的重要指標。煤灰是由各種礦物質組成的混合物,沒有一個固定的熔點,只有一個熔化溫度的范圍。煤灰熔融性又稱灰熔點。煤的礦物質成分不同,煤的灰熔點比其某一單個成分灰熔點低。灰熔點的測定方法常用角錐法、見GB219-74。將煤灰與糊精混合塑成三角錐體,放在高溫爐中加熱,根據灰錐形態變化確定DT(變形溫度)、ST(軟化溫度)和FT(熔化溫度)。一般用ST評定煤灰熔融性。
粘溫特性是指煤的灰分在不同溫度下熔融時,液態灰所表現的流動性。
灰渣粘溫特性差對裝置的影響
1)激冷室積灰
由于粘溫特性差,液態渣在流動過程中隨著溫度的降低,黏度直線上升、灰渣流動性減弱,形成掛渣,堵塞了降管。再之渣口處氣流速度快,將黏度高的液態灰渣拉成玻璃絲狀,這種玻璃絲起著粘結劑作用,使細灰易粘結在激冷室內,給停爐后的清理工作帶來很大困難,使激冷室液位正常控制受到影響,嚴重時甚至導致串氣停車。
2)灰水管線磨蝕加快
粗渣細且有大量的玻璃絲,灰水中固含量增加,管線、閥門磨蝕加快,灰水界區頻繁磨漏,渣斗循環泵出口管線多次磨穿,有時不得不停車處理,嚴重影響生產穩定運行。
3)爐磚損耗快
渣口處渣黏度大,不易流動,需提高爐溫來降低黏度。爐膛溫度高,爐壁渣黏度低,爐磚剝落快;渣口下渣黏度大,渣口或下降管易堵渣。
4)有效工藝氣含量低
在灰渣從爐內到渣口排出過程中,溫度降低,渣黏度增大,導致渣口或下降管堵塞,為了熔渣不得不提高O/C,以提高爐溫來達到熔渣的目的,這樣就需要更多的碳與氧氣反應生成CO2來提高熱量,導致工藝氣中CO2含量高,相應的有效氣成分CO+H2含量降低,而且由于CO含量降低及熱負荷高,水氣比高,使變換反應溫度難以維持,不利于變換工段高負荷操作。
5)下降管損壞
由于粘溫特性不好,在渣從渣口向下流動過程中溫度降低、黏度增大,導致掛渣、難以流動,掛渣導致氣體偏流,使下降管結渣或燒穿,1998年4月底至5月22日原料煤更換前,每次停爐后都不得不檢修下降管。下降管堵渣后需要打開爐頭大蓋,用風鎬進行人工敲擊清除灰渣,一般需要十幾天才能完成。費時費力,被迫處于單爐運行,嚴重制約生產的高負荷運行
6)出口工藝氣溫度高
由于粘溫特性不好,灰渣從渣口排出過程中,黏度上升、流動性變差,在下降管中形成掛渣,使氣流通道變窄,妨礙氣流與水接觸。氣流速度加快,氣流沖出套管下沿,造成氣體未經環隙而短路,使工藝氣流溫度高而聯鎖跳車。
粘度隨著溫度的降低而升高,通過測定可以得到一條 粘溫曲線,通過曲線可以知道 灰渣的類型和灰渣的粘溫特征溫度等信息,通過粘溫曲線可以便捷的獲得操作參數。而灰熔點僅能簡單的表明熔融情況。目前,中科院山西煤炭化學研究所擁有目前世界上的Theta灰熔點測定儀,可以獲得準確的粘溫曲線。