煤的熱穩定性測定方法
發布時間：2017-09-01
煤的熱穩定性是指煤在高溫燃燒或氣化過程中對熱的穩定性程度，也就是煤塊在高溫作用下保持原來粒度的性質。熱穩定性好的煤在燃燒或氣化過程中不破碎或破碎較少；熱穩定性差的煤在燃燒或氣化過程中迅速裂成小塊或爆裂成煤粉。由于細粒度煤的增多，輕則增加爐內的阻力和帶出物，降低氣化和燃燒效率；重則破壞整個氣化過程，甚至造成停爐事故。
因此使用塊煤作為氣化原料時，應預先測定其熱穩定性，以便選擇合適的煤種或改變操作條件，來盡量減小因熱穩定性差而對氣化過程的影響，使運轉正常。因此煤的熱穩定性是生產、科研及設計單位確定氣化工藝、技術、經濟指標的重要依據之一。
煤的熱穩定性測定方法的測定條件是依據煤加入煤氣發生爐內首先進人干燥層表面，煤突然受熱而發生不同程度的破裂；干燥層以下是干餾層，其表面溫度一般在800～9000C，煤主要在干餾層受熱破裂。經過反復試驗后，確定試驗溫度為8500C，受熱時間為30min。
一、方法提要
量取6～13mm粒度的煤樣，在(850±15)℃的馬弗爐中隔絕空氣加熱30min，稱量，篩分，以粒度大于6mm的殘焦質量占各級殘焦質量之和的百分數作為熱穩定性指標TS+6；以3～6mm和小于3mm的殘焦質量分別占各級殘焦質量之和的百分數作為熱穩定性輔助指標TS3～6、TS-3。
二、測定步驟
①按煤樣制備方法的規定制備6～13mm粒度的空氣干燥煤樣約1.5kg，仔細篩去小于6mm的粉煤，然后混合均勻，分成兩份。
②用坩堝從兩份煤樣中各取500cm3煤樣，稱量(稱準到0.01g)并使兩份質量一致(±lg)。將每份煤樣分別裝入5個坩堝，蓋好坩堝蓋并將坩堝放入坩堝架上。
③迅速將裝有坩堝的架子送入已升溫到9000C的馬弗爐恒溫區內，關好爐門，將爐溫調到(850±15)℃，使煤樣在此溫度下加熱30min。煤樣剛送入馬弗爐時，爐溫可能下降，此時要求在8min內爐溫恢復到(850±15)℃，否則測定作廢。
④從馬弗爐中取出坩堝，冷卻到室溫，稱量每份殘焦的總質量(稱準到0.01g)。
⑤將孔徑6mm和3mm的篩子和篩底盤疊放在振篩機上，把稱量后的一份殘焦倒人6mm篩子內，蓋好蓋并將其固定。
⑥開動振篩機，篩分10min。
⑦分別稱量篩分后粒度大于6mm、3～6mm及粒度小于3mm的各級殘焦的質量(稱準到0.01g)。
⑧將各級殘焦的質量相加，與篩分前的總殘焦質量相比，二者之差不應超過±lg，否則測定作廢。
三、結果計算
煤的熱穩定性指標和輔助指標按式計算：
式中TS+6――煤的熱穩定性指標，％；
TS3～6、TS一3――煤的熱穩定性輔助指標，％；
m――各級殘焦質量之和；g；
M+6――粒度大于6mm的殘焦質量，g；
m3～6――粒度為3～6mm的殘焦質量，g；
m-3――粒度小于3mm的殘焦質量，g。
計算兩次重復測定各級殘焦指標的平均值。
將各級殘焦指標的平均按數據修約到小數點后一位，作為最后結果報告。
四、精密度
各項指標的兩次重復測定的差值都不超過3.0%。
將各級殘焦指標的平均值按數據修約規則修約到小數點后一位，作為最后結果報告。
