專利名稱：一種利用三氧化二鋁作為添加劑提高煤灰熔融溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高煤灰熔融溫度的方法，特別是涉及一種利用三氧化二鋁作為 添加劑提高煤灰熔融溫度的方法。
背景技術(shù)：
儲量達(dá)2200多億噸的神華煤存在著灰熔融溫度低，導(dǎo)致燃燒時容易結(jié)渣，甚至?xí)?引發(fā)鍋爐爆炸的事故發(fā)生，影響鍋爐安全運(yùn)行。為了避免神華煤結(jié)渣，目前采用配煤提高神 華煤灰熔點(diǎn)，但神華配煤資源有限，同時配煤也會影響港口裝運(yùn)效率，為此采用減少神華煤 在鍋爐運(yùn)行中結(jié)渣的添加劑，已越來越成為提高神華煤灰熔融溫度的主要方法。目前還沒有針對神華煤的專門添加劑來提高神華煤灰熔融溫度的方法，使用神華 煤的添加劑還是以鈉鹽和鉀鹽為主，但是，在實(shí)踐中，鈉鹽和鉀鹽對神華煤灰熔融溫度并無 提高，而且，由于劑量的無確定性，甚至還有使神華煤灰熔融溫度降低的情況發(fā)生，造成這 種情況的主要原因是神華煤灰成分中CaO和Fe2O3含量較高，而鈉鹽和鉀鹽適用于CaO和 Fe2O3含量低的其他的煤種，另外鈉鹽和鉀鹽還具有對鍋爐上金屬部件的腐蝕作用，同樣也 構(gòu)成了對鍋爐不安全運(yùn)行的因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種利用三氧化二鋁提高神 華煤灰熔融溫度的方法，通過逐步向神華煤灰中添加三氧化二鋁的比例來確定達(dá)到提高神 華煤灰熔融性溫度的范圍的目的，從而減輕燃用神華煤的鍋爐的結(jié)渣，另外三氧化二鋁對 鍋爐上金屬部件不具有腐蝕作用，消除了鈉鹽和鉀鹽的腐蝕作用對鍋爐不安全運(yùn)行的因
ο為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案一種利用三氧化二鋁作為添加劑提高煤灰熔融溫度的方法，所述方法包括如下步 驟步驟1 在需要添加劑的原料煤中抽樣得到煤樣本，并將該煤樣本磨制到60目以下后進(jìn) 行灰化，得到標(biāo)準(zhǔn)煤灰樣；步驟2 測定標(biāo)準(zhǔn)煤灰樣的灰熔融溫度，即得到煤灰變形溫度、煤 灰軟化溫度、煤灰半球溫度和煤灰流動溫度；步驟3 將標(biāo)準(zhǔn)煤樣本和三氧化二鋁按照質(zhì)量 比99 1的比例均勻混合成混合物，將該混合物磨制到60目以下后進(jìn)行灰化，得到含有三 氧化二鋁添加劑的待測煤灰樣，測定該待測煤灰樣的灰熔融溫度，并和步驟2中測定的標(biāo) 準(zhǔn)煤灰樣的灰熔融溫度進(jìn)行比較；步驟4 按照步驟3的方法，將三氧化二鋁的質(zhì)量比例比 步驟3增加2%，并將相應(yīng)的混合物磨制到60目以下后進(jìn)行灰化，然后測定該待測煤灰樣的 灰熔融溫度，并和步驟3中測定的煤灰樣的灰熔融溫度進(jìn)行比較；步驟5 如果連續(xù)兩次灰 熔融溫度增加的平均值在20°C以下，確定三氧化二鋁添加劑的質(zhì)量比例范圍為這兩次對應(yīng) 比較所添加的三氧化二鋁的質(zhì)量比例的最小值和最大值之間；如果連續(xù)兩次灰熔融溫度增 加的平均值大于30°C，重復(fù)執(zhí)行步驟4。優(yōu)選地，在所述步驟3中，將測定含有三氧化二鋁添加劑的煤灰樣的灰熔融溫度與步驟2中測定的煤灰樣的灰熔融溫度逐項(xiàng)比較，即將步驟2和步驟3中分別測定的煤灰 變形溫度、煤灰軟化溫度、煤灰半球溫度以及煤灰流動溫度進(jìn)行對應(yīng)比較，并求得各個溫度 的差值，將差值除以4得到灰熔融溫度增加的平均值。更優(yōu)選地，向原料煤中添加質(zhì)量比例范圍為5-9%的三氧化二鋁作為添加劑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于本發(fā)明的通過逐步向神華煤灰中添加三氧化二鋁的比例來 確定達(dá)到提高神華煤灰熔融性溫度的目的，從而減輕燃用神華煤的鍋爐的結(jié)渣，另外三氧 化二鋁對鍋爐上金屬部件不具有腐蝕作用，消除了鈉鹽和鉀鹽的腐蝕作用對鍋爐不安全運(yùn) 行的因素。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作更詳細(xì)的說明。本實(shí)施例利用三氧化二鋁提高神華煤灰熔融溫度的方法，步驟如下步驟1 在需要添加劑的神華煤中抽樣得到神華煤樣本20克，并將該神華煤樣本 磨制到55目后進(jìn)行灰化，得到神華煤灰樣；步驟2 測定神華煤灰樣的灰熔融溫度，即得到煤灰變形溫度、煤灰軟化溫度、煤 灰半球溫度以及煤灰流動溫度；此時測得的神華煤灰樣的灰熔融溫度如表1所示
煤灰變形溫度煤灰軟化溫度煤灰半球溫度煤灰流動溫度標(biāo)準(zhǔn)煤灰樣IlOO0C1120°C1130 "C1130°C 表 1步驟3 在神華煤中抽樣得到神華煤樣本20克，將神華煤樣本和三氧化二鋁按照 質(zhì)量比99 1的比例均勻混合成混合物，將該混合物磨制到55目后進(jìn)行灰化，得到有三氧 化二鋁添加劑的神華煤灰樣，測定該有三氧化二鋁添加劑的神華煤灰樣的灰熔融溫度，并 和步驟2中測定的神華煤灰樣的灰熔融溫度逐項(xiàng)比較，即對應(yīng)比較和步驟2中測定的煤灰 變形溫度、煤灰軟化溫度、煤灰半球溫度以及煤灰流動溫度求得其差值，差值除以4得到灰 熔融溫度增加的平均值；此時測得的神華煤灰樣的灰熔融溫度如表2所示，灰熔融溫度增加的平均值為 247. 5 0C
煤灰和三氧化 二鋁的質(zhì)量比煤灰變形溫度煤灰軟化溫度煤灰半球溫度煤灰流動溫度99 11350°C1370°C1370°C1380"C表2步驟4 在神華煤中抽樣得到神華煤樣本20克，將神華煤樣本和三氧化二鋁均勻 混合成混合物，其中三氧化二鋁的質(zhì)量比例比步驟3增加2%，將該混合物磨制到55目后進(jìn)
4行灰化，得到有三氧化二鋁添加劑的神華煤灰樣，測定該有三氧化二鋁添加劑的神華煤灰 樣的灰熔融溫度，并和上次測定的灰熔融溫度逐項(xiàng)比較，即對應(yīng)比較和上次測定的煤灰變 形溫度、煤灰軟化溫度、煤灰半球溫度以及煤灰流動溫度求得其差值，差值除以4得到灰熔 融溫度增加的平均值；步驟5 如果連續(xù)兩次灰熔融溫度增加的平均值大于20°C，重復(fù)執(zhí)行步驟4 ；如果 連續(xù)兩次灰熔融溫度增加的平均值在20°C以下，確定需要添加劑的神華煤中的三氧化二鋁 添加劑的質(zhì)量比例范圍為這兩次對應(yīng)比較所添加的三氧化二鋁的質(zhì)量比例的最小值和最 大值之間，最終需要添加劑的神華煤中的三氧化二鋁添加劑的質(zhì)量比例范圍即5-9%，本實(shí) 施例選取該范圍值內(nèi)的一個三氧化二鋁的質(zhì)量比例8%，根據(jù)選取的該三氧化二鋁的質(zhì)量 比例和神華煤進(jìn)行均勻混合。此時各次添加三氧化二鋁添加劑所得的灰熔融溫度如表3所示，神華煤灰和三氧 化二鋁的質(zhì)量比為97 3時，灰熔融溫度增加的平均值為110°C;神華煤灰和三氧化二鋁的 質(zhì)量比為95 5時，灰熔融溫度增加的平均值為22. 5°C;神華煤灰和三氧化二鋁的質(zhì)量比 為93 7時，灰熔融溫度增加的平均值為0°C ；神華煤灰和三氧化二鋁的質(zhì)量比為91 9 時，灰熔融溫度增加的平均值為0°C。 表3由此確定該實(shí)施例中需要添加劑的神華煤中的三氧化二鋁添加劑的質(zhì)量比例范 圍為5-9%，選取該范圍值內(nèi)的一個三氧化二鋁的質(zhì)量比例8 %，根據(jù)選取的該三氧化二鋁 的質(zhì)量比例和神華煤進(jìn)行均勻混合，這樣就通過逐步向神華煤灰中添加三氧化二鋁的比例 來確定達(dá)到提高神華煤灰熔融性溫度的范圍的目的，從而減輕燃用神華煤的鍋爐的結(jié)渣， 另外三氧化二鋁對鍋爐上金屬部件不具有腐蝕作用，消除了鈉鹽和鉀鹽的腐蝕作用對鍋爐 不安全運(yùn)行的因素。顯而易見，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，可以用本發(fā)明的一種利用三氧化二鋁作為添 加劑提高煤灰熔融溫度的方法，構(gòu)成各種類型的提高煤灰熔融溫度的方法。上述實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而并非是對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的 技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
一種利用三氧化二鋁作為添加劑提高煤灰熔融溫度的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟步驟1在需要添加劑的原料煤中抽樣得到煤樣本，并將該煤樣本磨制到60目以下后進(jìn)行灰化，得到標(biāo)準(zhǔn)煤灰樣；步驟2測定標(biāo)準(zhǔn)煤灰樣的灰熔融溫度，即得到煤灰變形溫度、煤灰軟化溫度、煤灰半球溫度和煤灰流動溫度；步驟3將標(biāo)準(zhǔn)煤樣本和三氧化二鋁按照質(zhì)量比99∶1的比例均勻混合成混合物，將該混合物磨制到60目以下后進(jìn)行灰化，得到含有三氧化二鋁添加劑的待測煤灰樣，測定該待測煤灰樣的灰熔融溫度，并和步驟2中測定的標(biāo)準(zhǔn)煤灰樣的灰熔融溫度進(jìn)行比較；步驟4按照步驟3的方法，將三氧化二鋁的質(zhì)量比例比步驟3增加2％，并將相應(yīng)的混合物磨制到60目以下后進(jìn)行灰化，然后測定該待測煤灰樣的灰熔融溫度，并和步驟3中測定的煤灰樣的灰熔融溫度進(jìn)行比較；步驟5如果連續(xù)兩次灰熔融溫度增加的平均值在20℃以下，確定三氧化二鋁添加劑的質(zhì)量比例范圍為這兩次對應(yīng)比較所添加的三氧化二鋁的質(zhì)量比例的最小值和最大值之間；如果連續(xù)兩次灰熔融溫度增加的平均值大于30℃，重復(fù)執(zhí)行步驟4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高神華煤灰熔融溫度的方法，其特征在于在所述步驟3 中，將測定含有三氧化二鋁添加劑的煤灰樣的灰熔融溫度與步驟2中測定的煤灰樣的灰熔 融溫度逐項(xiàng)比較，即將步驟2和步驟3中分別測定的煤灰變形溫度、煤灰軟化溫度、煤灰半 球溫度以及煤灰流動溫度進(jìn)行對應(yīng)比較，并求得各個溫度的差值，將差值除以4得到灰熔 融溫度增加的平均值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高神華煤灰熔融溫度的方法，其特征在于向原料煤中添 加質(zhì)量比例范圍為5-9 %的三氧化二鋁作為添加劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用三氧化二鋁作為添加劑提高煤灰熔融溫度的方法，包括如下步驟1.在需要原料煤中抽樣得到煤樣本，并將該煤樣本磨制到60目以下后進(jìn)行灰化，得到標(biāo)準(zhǔn)煤灰樣；2.測定標(biāo)準(zhǔn)煤灰樣的灰熔融溫度；3.將標(biāo)準(zhǔn)煤樣本和三氧化二鋁按照質(zhì)量比99∶1的比例均勻混合成混合物，測定該待測煤灰樣的灰熔融溫度，并和步驟2中測定的標(biāo)準(zhǔn)煤灰樣的灰熔融溫度進(jìn)行比較；4.將三氧化二鋁的質(zhì)量比例比步驟3增加2％，測定該待測煤灰樣的灰熔融溫度，并和步驟3中測定的煤灰樣的灰熔融溫度進(jìn)行比較；步驟5.確定三氧化二鋁添加劑的質(zhì)量比例范圍。本發(fā)明可減輕燃用神華煤的鍋爐的結(jié)渣，并對鍋爐上金屬部件不具有腐蝕作用。
文檔編號C10L9/10GK101921644SQ20101024232
公開日2010年12月22日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者何紅光, 劉家利, 姚偉, 楊忠燦, 王桂芳, 繆希偉, 蒙毅, 薛寧, 谷紅偉, 陳懷珍, 顧小愚 申請人:中國神華能源股份有限公司;神華煤炭運(yùn)銷公司;西安熱工研究院有限公司