煤的熱穩(wěn)定性測定方法

發(fā)布時間：2017-09-01

煤的熱穩(wěn)定性是指煤在高溫燃燒或氣化過程中對熱的穩(wěn)定性程度，也就是煤塊在高溫作用下保持原來粒度的性質(zhì)。熱穩(wěn)定性好的煤在燃燒或氣化過程中不破碎或破碎較少；熱穩(wěn)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(nèi)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(yīng)預(yù)先測定其熱穩(wěn)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(wěn)定性差而對氣化過程的影響，使運轉(zhuǎn)正常。因此煤的熱穩(wěn)定性是生產(chǎn)、科研及設(shè)計單位確定氣化工藝、技術(shù)、經(jīng)濟指標的重要依據(jù)之一。

煤的熱穩(wěn)定性測定方法的測定條件是依據(jù)煤加入煤氣發(fā)生爐內(nèi)首先進人干燥層表面，煤突然受熱而發(fā)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800～900^{0C，煤主要在干餾層受熱破裂。經(jīng)過反復(fù)試驗后，確定試驗溫度為850^{0C，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(zhì)量占各級殘焦質(zhì)量之和的百分數(shù)作為熱穩(wěn)定性指標TS+6；以3～6mm和小于3mm的殘焦質(zhì)量分別占各級殘焦質(zhì)量之和的百分數(shù)作為熱穩(wěn)定性輔助指標TS_{3～_{6、TS_-3。}}

二、測定步驟

①按煤樣制備方法的規(guī)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500cm^{3煤樣，稱量(稱準到0.01g)并使兩份質(zhì)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900^{0C的馬弗爐恒溫區(qū)內(nèi)，關(guān)好爐門，將爐溫調(diào)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(nèi)爐溫恢復(fù)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(zhì)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(nèi)，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(zhì)量(稱準到0.01g)。

⑧將各級殘焦的質(zhì)量相加，與篩分前的總殘焦質(zhì)量相比，二者之差不應(yīng)超過±lg，否則測定作廢。

三、結(jié)果計算

煤的熱穩(wěn)定性指標和輔助指標按式計算：

式中TS_{+6――煤的熱穩(wěn)定性指標，％；}

TS_{3_{～6、TS_{一3――煤的熱穩(wěn)定性輔助指標，％；}}}

m――各級殘焦質(zhì)量之和；g；

M_{+6――粒度大于6mm的殘焦質(zhì)量，g；}

m_{3_{～6――粒度為3～6mm的殘焦質(zhì)量，g；}}

m_{-3――粒度小于3mm的殘焦質(zhì)量，g。}

計算兩次重復(fù)測定各級殘焦指標的平均值。

將各級殘焦指標的平均按數(shù)據(jù)修約到小數(shù)點后一位，作為最后結(jié)果報告。

四、精密度

各項指標的兩次重復(fù)測定的差值都不超過3.0%。

將各級殘焦指標的平均值按數(shù)據(jù)修約規(guī)則修約到小數(shù)點后一位，作為最后結(jié)果報告。

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