[发明专利]一种锅炉燃煤沾污性的测试判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉燃煤、特别是高钠钾煤沾污性的测试判别方法。

背景技术

燃煤锅炉是火力发电机组的重要设备，锅炉选型、结构设计的重要依据就是煤种，针对煤种的特性设计出的锅炉在运行中能表现出稳定、高效、环保、适应性强的优点。我国煤炭资源分布广，煤种差异大，以新疆准东煤为代表的高钠煤有很大的特异性，这类煤的煤灰中氧化钙、氧化钠含量高，二氧化硅、三氧化二铝含量低。一般来讲，灰中氧化钠含量高的煤具有较强的沾污性，会造成对流受热面的沾污，沾污对锅炉危害较大，可导致锅炉出力不足、效率低、甚至无法运行，因此，针对高钠煤的锅炉，其热力指标、对流受热面的布置方式会做大幅度调整，这些调整往往会带来制造成本的增加。但不是所有的高钠煤都具有严重沾污性，因此准确判断高钠煤的沾污性非常重要，以免出现误判而导致锅炉制造成本增加、运行适应性差等情况。

经过试验发现，沾污与灰中氧化钠、氧化钾的释放有直接关联性，煤在燃烧时，煤中不稳定性钠、钾以气相形式释放，存在高温烟气中，遇到受热面凝结促成了沾污。

现判断煤灰沾污性主要有几个指标，诸如灰中氧化钠（Na₂O）含量、当量氧化钠（Na₂O+0.66K₂O）含量、沾污指数（B/A·Na₂O，其中B为灰中 CaO、MgO、Fe₂O₃、Na₂O、K₂O含量之和，A为灰中 SiO₂、Al₂O₃、TiO₂含量之和）等。

利用灰中 Na₂O含量判断煤灰沾污性准确率最低，灰中二氧化硅、三氧化二铝属于酸性物质，这些物质对Na₂O有吸附（物理吸附、化学吸附）作用，也就是说当灰中二氧化硅、三氧化二铝含量高时，即使Na₂O含量高，煤灰的沾污性也比较弱。

另外，灰中氧化钾也属于引发沾污的物质，也应该考虑进去，提出了当量氧化钠（Na₂O+0.66K₂O）含量指标，但同样没有考虑灰中二氧化硅、三氧化二铝的影响，准确率也不高，所以利用灰中当量（Na₂O+0.66K₂O）含量判断沾污性准确率也较低。

为进一步提高判断准确率，提出了沾污指数（B/A·Na₂O）的判别方法，考虑了酸性物质的影响，较单一成分判别准确率提高，但灰中氧化钠、钾有稳定性的和不稳定性的，不稳定性氧化钠、钾对沾污有贡献，稳定性氧化钠、钾对沾污无贡献，因此沾污指数的准确率只是相对高。 

上述这些指标准确率有限，还需结合其他方法判断。

判断沾污性的另一个方法就是利用试验台对煤种试烧，试烧测试最准确，但周期长、成本高，受条件限制，需要有专门的试验台（高校、科研单位才有），适用性有限。

综上所述，现有的判断方法要么准确率低、要么成本高、周期长。结合沾污指数（B/A·Na₂O），如能判别出灰中不稳定性氧化钠、氧化钾的比例则判别准确性会大幅提高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种锅炉燃煤沾污性的测试判别方法，它具有准确率高、成本低、周期短的优点。