一种测定煤灰中三氧化硫含量的方法技术

一种检测煤灰中ＳＯ↓［３］含量的方法，包括以下步骤：采集锅炉中飞灰样品，对飞灰样品进行灰化和测定ＳＯ↓［３］含量，其中，（１）所述锅炉为一维火焰炉，该锅炉炉体由锥体炉顶和六级可分别控制壁温的电加热炉组成；（２）采集样品时，所述锅炉工况为入炉热量２３．０３ＭＪ／ｈ、入炉总空气量７．０７Ｎｍ↑［２］／ｈ、一次风风率５４％、一次风风温２２℃、二次风风率４６％、二次风风温１２０℃、炉膛容积热负荷５２３ＭＪ／ｍ↑［２］ｈ，各级电加热控制最低壁温分别为第一级９００℃、第二级１１００℃、第三级１２００℃、第四级１２００℃、第五级１１００℃、第六级１０００℃，入炉空气系数为１．２５；（３）在所述锅炉的第六级飞灰取样孔取样。采用本发明专利技术的方法检测飞灰成分与电厂实际燃烧后的飞灰成分更为接近，其检测结果对于飞灰的品质及利用更具有实际指导意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
目前，煤灰制样和煤灰中三氧化硫的测定均是按照《电力用燃料标准汇编》(第2版)的国标GB/T1574-1995的试验方法进行。在煤灰制取 过程中，将煤样按规定的灰化条件(马弗炉温度为815°C )灰化后，煤中 的全硫(硫化铁硫、有机硫和硫酸盐硫)除硫酸盐硫未分解存于灰中夕卜， 其余硫份燃烧后进入空气中并通过马弗炉的烟囱排出。随后在煤灰化学 成分分析时，煤灰在1300。C的高温下滞留120秒， -使得卩琉酸盐^5危在高温 下分解并被检测。检测出的硫酸盐硫被定义为煤灰中的硫酸盐硫。炉后，有机硫、硫化铁硫均为可燃硫，其迅速氧化为二氧化硫，部分转 化为三氧化硫，而硫酸盐硫在炉内高温下分解为二氧化硫以及碱性氧化 物。大部分二氧化硫随烟气排放，其中仅少部分硫以硫酸盐形式存在于 灰中。这部分硫酸盐一部分属于锅炉未燃烧碳中的或灰中未分解的，另 一部分是烟气中二氧化硫或三氧化硫在炉内低温区与碱性氧化物作用生 成的。大量的数据表明，所检测灰中的三氧化硫折算到原煤中硫的份额普 遍偏大，达到原煤中硫的80-90%,有的数值甚至更高，与实际情况极为 不符。按照上述方法测得的是硫在煤灰中的固有含量，而没有考虑煤灰 在实际炉内燃烧过程对煤灰的影响。通过调查分析发现，使用现有标准 灰化原煤存在较大的问题。目前实验室使用原煤灰化的条件与锅炉运行 产生的飞灰条件不同，用现有的标准检测出灰中三氧化硫偏高，不能代 表锅炉运行时飞灰中三氧化硫的含量。因此，需要寻找一种能更准确地测定煤灰中三氧化硫含量的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能更准确地测定煤灰中三氧化硫含量的 方法，使飞灰成分与电厂实际燃烧后的飞灰成分更为接近。为达到上述目的，本专利技术提供了一种检测煤灰中S03含量的方法，包括以下步骤采集锅炉中飞灰样品，对飞灰样品进行灰化和测定S03 含量，其中，(1) 所述锅炉为一维火焰炉，该锅炉炉体由锥体炉顶和六级可分别控 制壁温的电加热炉组成；(2) 釆集样品时，所述锅炉工况为入炉热量23.03 MJ/h、入炉总空气 量7.07Nm2/11、 一次风风率54%、 一次风风温22。C、 二次风风率46%、 二次风风温120°C、炉膛容积热负荷523 MJ/m2h，各级电加热控制最低 壁温分别为第 一级900 °C 、第二级1100°C 、第三级120CTC 、第四级1200 °C 、 第五级1100。C、第六级1000。C,入炉空气系数为1.25;(3) 在所述锅炉的第六级飞灰取样孔取样。在一个优选的技术方案中，采用国标GB/T212-2001中灰分测定时的 灰化方法对飞灰样品进行灰化。在一个优选的l支术方案中，采用国标GB/T212-2001中S03测定的方法测定S03含量。在一个优选的技术方案中，用于测定S03含量的样本为2-4克。 在一个优选的技术方案中，用于测定S03含量的样本为3克。 在一个优选的技术方案中，飞灰取样的时间为1-4分钟。 在一个优选的技术方案中，当煤样的收到基灰分<10%时，飞灰取样 时间为3-4分钟。在一个优选的技术方案中，当煤样的收到基灰分为10-20%时，飞灰 取样时间为2.5分钟。在一个优选的技术方案中，当煤样的收到基灰分为20-30%时，飞灰 取样时间为1.5分钟。在一个优选的技术方案中，当煤样的收到基灰分>30%时，飞灰取 样时间为1分钟。本专利技术方法采用一维火焰炉;漠拟电厂锅炉燃烧，对其煤灰成分进行 分析。其飞灰成分与电厂实际燃烧后的飞灰成分更为接近，其检测结果 对于飞灰的品质及利用更具有实际指导意义。附图说明图l是本专利技术所述的一维火焰炉的结构示意图。具体实施例方式下面将结合实施例对本专利技术进行详细描述。 首先对本专利技术所述的一维火焰炉进行介绍。一维火焰炉为电加热积木式结构，炉体立置，烟道水平布置，整体呈 "L"型，炉体由锥体炉顶和六级可分别控制壁温的电加热炉组成。每级有 六个测孔，可以根据试验要求沿火焰流程测定火焰温度，并抽取烟气及焦 碳试样，炉高3米，内径175毫米。试验炉包括送风、给粉、空气预热、 测温及J又样系统。图1为该试,险炉的结构示意图。在图1中，1为送风机、 2为给粉机、3为流量计、4为一次风粉管、5为取样孔及温度测点、6为 二次风管、7为炉膛、8为水平烟道。一维火焰试烧试一验气、粉混合物由锥体顶部引入，炉顶及第一级炉体的锥型渐扩结构 使气粉混合物在加热过程中均匀膨胀，充满截面，消除了烟气回流，形 成无轴向混合的柱塞状流动。因此沿炉膛轴向测定的参数可表征煤粉气 流燃烧过程的特征。试-验选定两个基本工况，对每一种煤均进行这两个工况的试—验，以 获得评价试验煤种与对比煤种燃尽性能的数据。两工况的给粉量以入炉 热量控制，入炉空气系数为1.25。具体试验条件如下(1)入炉热量及风量表1.工况一与二的入炉热量及风量<table>table see original document page 7</column></row><table>(2)电加热控制最低壁温(。c) 表2.工况一与二的电加热控制最低壁温(。c)<table>table see original document page 7</column></row><table>试验时，首先将各级炉体预热至预定温度，随后启动引、送风机， 调整一、二次风量及给粉量，并投入煤粉。待炉壁温度及炉膛出口氧量 稳定后，用抽气热偶测定沿程火焰温度、观察着火位置并抽取焦碳试样。抽取的焦碳试样分析其灰份含量，以计算焦碳的燃尽度"B", B的含 义是指已燃尽的可燃质占初始燃质的百分数。"B"的计算式B= /(100-Ao) 式中Ao—为原煤粉灰分，％; A—为焦碳灰分，％。结渣性能试-验煤在燃烧过程中，由于受炉内环境的影响，结渣性能往往表现得相当 复杂。在一维火焰炉上，模拟煤粉气流在炉内的燃烧过程、温度水平和气 氛等条件，采用硅碳棒作为结渣源，以反映不同区域煤粉燃烧的颗粒形态 和粘结强弱，从而更直观和实际的反映煤的结渣趋势。硅石炭棒作为具有较 高温度的结渣源可直接模拟锅炉如下部位的结渣情况a) 燃烧器、人孔门、观察孔等未敷设水冷壁管的棵露部位。这些地 方处于高温下，是锅炉的主要结渣源。b) 对于加设卫燃带的炉子，可模拟卫燃带在不同区域的结渣情况。c) 对于已运行一段时间的炉子，因水冷壁管上覆灰而形成的高温结 渣源。d) 另外，通过不同煤种形成的渣型对比，结合对比煤种现场的实际 结渣情况，可为锅炉设计及改造提供依据。该项试验中，入炉煤热量及空气量均为与燃烧试验中的工况二相同。 在试验前调整各级炉体壁温，使炉内各区域的火焰温度处于1000 ~ 1500°C间的不同温度水平。待燃烧稳定后，将6个12x8x200的碳化硅 棒插入选定的测孔作为结渣源，使各碳化硅棒分别处于着火初期、火焰 温度最高处、中等温度区及炉膛出口处，结渣时间根据煤的灰份而定。在结渣源上沉积下的灰渣依照其粘结的紧密程度由强到弱分为熔 融、粘熔、强粘聚、粘聚、弱粘聚、微粘聚及附着灰七个等级。对具体 的煤种，才艮据6个结渣源上的渣型等级，将煤种的结渣性用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测煤灰中ＳＯ↓［３］含量的方法，包括以下步骤：采集锅炉中飞灰样品，对飞灰样品进行灰化和测定ＳＯ↓［３］含量，其特征在于，　（１）所述锅炉为一维火焰炉，该锅炉炉体由锥体炉顶和六级可分别控制壁温的电加热炉组成；　（２）采集样品时，所述 锅炉工况为入炉热量２３．０３ＭＪ／ｈ、入炉总空气量７．０７Ｎｍ↑［２］／ｈ、一次风风率５４％、一次风风温２２℃、二次风风率４６％、二次风风温１２０℃、炉膛容积热负荷５２３ＭＪ／ｍ２ｈ，各级电加热控制最低壁温分别为第一级９００℃、第二级１１００℃、第三级１２００℃、第四级１２００℃、第五级１１００℃、第六级１０００℃，入炉空气系数为１．２５；　（３）在所述锅炉的第六级飞灰取样孔取样。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王桂芳，陈怀珍，王月明，顾小愚，何红光，张晋宇，刘家利，谷红伟，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]