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某电厂烟煤灰熔融性温度经验公式及其影响因素探究

更新时间:2009-03-28

煤的灰熔融性温度又称为灰熔点,是指煤灰在规定的条件下加热达到一定温度以后开始出现变形、软化和流动等特征时的温度[1],它可以用于评价煤在燃烧过程中对锅炉壁的结渣和沾污作用,是电厂锅炉燃煤的一项重要指标。对固态排渣锅炉来说,若燃煤的灰熔点偏低在运行时易发生炉壁结焦影响锅炉效率和运行安全。目前煤的灰熔融性温度测定除了按《煤灰熔融性测定方法》(GB/219-2008)采用灰熔点测定仪实测外,研究机构还建立了数学模型如三元相图、神经网络模拟、factsago热力学软件、经验公式等来辅助预测,其中以经验公式最简单[2]。有关文献在研究煤灰成分与灰熔融特征温度关系基础上,总结出一些灰熔融性温度的经验公式[3-4]。对于福建省一般检测机构而言,由于测定煤灰成分的难度要大于测定灰熔点本身,因此上述经验公式的适用性不高。笔者在福建沿海某电厂入厂煤验收过程中发现,该电厂烟煤的灰分指标和灰熔融性温度呈一定的正相关关系。本文探究该电厂烟煤的灰熔融性温度和灰分的关系,检测了经验公式的准确性与适用性,为预测灰熔融性温度经验公式提供参考。

近几年魔芋种植面积大幅度扩大,但魔芋繁殖系数低,致使很多农民抱怨买不到良种。魔芋有叶斑病、软腐症和白绢病等多种病害,其中软腐病、白绢病是魔芋生长中的“疑难杂症”,目前并没有有效的防治措施,每年因软腐病导致减产达30%。魔芋种源严重缺乏,魔芋品种退化,抗逆性降低,再加上农药、肥料和人工成本,致使魔芋种植成本较高。

1 测试数据及分析

(1)灰熔融性温度测定。煤样按《煤的工业分析方法》GB/T 212-2008灰化,然后按 《煤的灰熔融性测定方法》GB/T 219-2008将灰样制成灰锥,使用HR-3A型灰熔点测试仪,在弱还原性气氛下测定灰熔点温度,记录灰锥软化温度(ST)。

(2)数据结果和处理。某电厂连续18个船次入厂煤的灰分分析结果和软化温度(ST)实测值如表1所示:

利用excel软件,将上面数据表中干基灰分和ST实测值依次进行线性方程,二次方程、三次方程、指数方程、对数方程拟合,其拟合方程结果和符合性程度R2值如表2所示:

将电厂烟煤干基灰分分别代入拟合的二次方程和三次方程,计算灰熔融性温度的结果如表3所示:

式中:ST煤灰软化温度/℃;Ad干基灰分值。

灰熔融性温度再现性临界值≤80℃,通常文献将此规定作为经验公式预测值与实测值的偏差允许范围[6]。从表3可看出二次方程计算的灰熔融性温度有2组数据超出范围,三次方程有3组数据超出范围,综合考虑经验公式的简便易用

古琴还是中国文人阶层的特殊乐器,文人赋予了古琴重要的意义。法国传教士钱德明神父在其论文中就曾提及:“中国人认为古琴的构造、形状,以及任何与它有关的事物都与‘道’契合,都是在表达某种特殊的含义或象征。”[4]著名的汉学家高罗佩先生曾在《琴道》一书中言及:“古琴可以作为人与‘道(Tao)’交流的工具”。[3]84因而可以说,学琴就是通“道”的境界。

GB/T 219-2008《煤的灰熔融性测定方法》中有关灰熔点精密度规定如表 4[5]

R2是趋势线拟合程度的指标,R2值约接近1,说明拟合程度越高。从表2可以看出该电厂灰分和灰熔融性温度存在一定的关联性,其中利用二次方程和三次方程进行拟合的符合程度较好,均在0.8以上。如图1、图2所示:

选取该电厂2017年度1月份连续3个船次入厂煤的灰熔融性温度实测值和按二次方程经验公式拟合计算结果如表5所示:

 

表1 摇煤的灰分测定值和软化温度(ST)实测值

  

序号 全水分/%空水/%收到基灰分/%空干基灰分/%干基灰分/%ST/℃1 16.4 9.96 10.71 11.89 12.81 1105 2 16.6 9.59 14.81 16.38 17.76 1220 3 12.7 7.14 16.48 17.75 18.88 1340 4 15.9 9.32 12.33 13.60 14.66 1160 5 11.8 5.39 18.11 19.14 20.53 1500 6 16.3 9.96 13.6 15.10 16.25 1290 7 15.6 8.99 13.73 15.09 16.27 1220 8 19.7 12.57 10.25 11.72 12.76 1108 9 17.7 9.67 14.09 15.60 17.12 1190 10 20.9 12.92 9.07 10.42 11.47 1238 11 11.2 5.21 18.61 19.63 20.96 1500 12 13.6 6.46 16.34 17.47 18.91 1500 13 14.5 8.16 14.85 16.17 17.37 1200 14 16.9 9.72 11.33 12.55 13.63 1140 15 11.4 6.24 17.88 19.07 20.18 1380 16 16.9 10.07 8.95 9.95 10.77 1150 17 16.0 8.03 10.03 10.91 11.94 1120 18 10.3 5.02 19.43 20.46 21.66 1500

 

表2 摇煤的灰分值和灰熔融性温度拟合方程

  

序号 方程类型 方程 R2 1 线性方程 y=35.639x+688.08 0.7232 2 二次方程 y=4.9233x2-123.63x+1919.2 0.8374 3 三次方程 y= -0.5307x3+30.896x2-536.74x+4048.6 0.8477 4 指数方程 y=805.84e0.0275x 0.7316 5 对数方程 y=536.36ln(x)-215.73 0.6652

  

图1 二次方程拟合

  

图2 三次方程拟合

 

表3 摇二次方程和三次方程计算灰熔融性温度结果

  

序号 干基灰分/%实测值 经验计算值ST/℃ 二次方程/℃绝对偏差三次方程/℃绝对偏差1 12.81 1105 1143 38 1127 22 2 17.76 1220 1276 56 1288 68 3 18.88 1340 1340 0 1356 16 4 14.66 1160 1165 5 1148 12 5 20.53 1500 1456 44 1459 41 6 16.25 1290 1210 80 1208 82 7 16.27 1220 1211 9 1209 11 8 12.76 1108 1143 35 1128 20 9 17.12 1190 1246 56 1252 62 10 11.47 1238 1149 89 1156 82 11 20.96 1500 1491 9 1485 15 12 18.91 1500 1342 158 1358 142 13 17.37 1200 1257 57 1266 66 14 13.63 1140 1149 9 1129 11 15 20.18 1380 1429 49 1438 58 16 10.77 1150 1159 9 1189 39 17 11.94 1120 1145 25 1141 21 18 21.66 1500 1551 51 1525 25

 

表4 摇GB/T 219-2008《煤的灰熔融性测定方法》灰熔点精密度规定

  

熔融性特征温度/℃DT精密度重复性限/℃ 再现性临界差60 -ST 40 80 HT 40 80 FT 40 80

性和符合程度,推荐使用二次方程拟合结果,其拟合方程如下:

 

瑞士有很多传统的奶酪饮食,其中奶酪火锅就是其中最著名的一款。如果说瑞士有什么美食的话,那一定首推奶酪火锅。瑞士盛产奶酪,而且法令规定一个地区只能生产该地区产的奶酪,因此瑞士的奶酪直至今日仍能够保持极其传统的风味,且不同地区的奶酪味道各不相同。

2 经验公式适用性分析

我国外籍员工招聘主要集中在东部沿海的发达地区,其中北京招聘岗位为1 054个;广东有899个;上海为894个,江苏595个,浙江500个,排名前五的省市招聘数量约占全国总量的60%。其中广东省招聘外籍员工的需求主要聚集在深圳和广州这两个国际化都市,两市占全省招聘数量的70%。

 

表5 摇入厂煤的灰熔融性实测结果和按二次方程经验公式拟合结果

  

序号 干基灰分/% ST/℃ 二次方程/℃ 与实测偏差1 27.36 1500 以上 大于1500 -2 16.22 1170 1209 39 3 15.21 1250 1178 -72

从表5计算结果可以看出二次方程经验公式的计算值与实测结果的偏差在允许范围内。

3 结论

本文对某电厂燃煤的灰熔融特征温度和灰分指标进行实测,通过方程拟合得到灰熔融性温度和干基灰分相关的经验公式并进一步研究其适用性,得到结论如下:

(1)方程拟合结果显示,某电厂烟煤灰分与灰熔融性特征温度之间存在正关联性,干基灰分越高,灰熔融性温度越高。

(2)本文根据某电厂燃煤的灰分指标和灰熔点实测结果拟合的灰熔点温度经验公式具有一定的准确性。本文旨在为长期使用稳定煤源又未具备灰熔点实测条件的企业提供一种简便的总结灰熔点经验公式的方法。

参考文献

1 李英华.《煤质分析应用技术指南》(第2版).北京:中国标准出版社出版,2009.

2 李平,梁钦锋.常用预测煤灰熔融性温度经验公式的适应性研究.煤化工,2010,146(1):17-23.

3 陈文敏,姜宁.煤灰成分与灰熔融性的关系[J].洁净煤技术,1996,2(2):34-37.

4 戴爱军.煤灰成分对灰熔融性影响研究[J].洁净煤技术,2007,13(5):23-26.

5 煤炭科学研究总院.GB/T 219-2008煤灰熔融性的测定方法[S].北京:中国标准出版社,2009.

6 贾明生,张乾熙.影响煤灰熔融性温度的控制因素 [J].煤化工,2007,35(3):1-5.

 
罗浩
《能源与环境》 2018年第02期
《能源与环境》2018年第02期文献

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