煤的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性與氣化關(guān)系煤氣發(fā)生爐知識講解
石家莊遠(yuǎn)航工程科技有限責(zé)任公司多年來致力于煤氣發(fā)生爐設(shè)備設(shè)計(jì)生產(chǎn)維修改造工作,煤氣發(fā)生爐設(shè)備結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),產(chǎn)氣量大。
石家莊遠(yuǎn)航公司為用戶提供煤氣發(fā)生爐所用氣化煤,煤的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性與氣化之間的關(guān)系。
煤的機(jī)械強(qiáng)度是指它的抗破碎力,即破碎難易程度。用于兩段爐的燃料,要求機(jī)械強(qiáng)度大,以減少輸送過程中的破碎量。機(jī)械強(qiáng)度差的煤,在運(yùn)轉(zhuǎn)過程易于破碎,使煤的含粉量過高,塊煤量降低。另一方面,在氣化過程中煤還要承受上層燃料的擠壓,易被壓碎,影響料層的正常通風(fēng),不利于氣化。
機(jī)械強(qiáng)度一般用轉(zhuǎn)鼓方法和落下方法來確定。轉(zhuǎn)鼓方法是把經(jīng)過篩分的一定粒度的煤(13~100mm)塊,放在直徑φ100的鋼制卷筒中,轉(zhuǎn)筒以25轉(zhuǎn)/分的速度,回轉(zhuǎn)4分鐘,在100轉(zhuǎn)之后停止轉(zhuǎn)動,將試料倒出用13×13 mm的篩孔過篩,用篩上殘留燃料與原加入燃料的百分比,表示煤的機(jī)械強(qiáng)度。落下試驗(yàn)是將粒度為60~100 mm的煤樣25公斤(或10塊),從2米高自由落下三次(落在鐵板上),大于25 mm的煤與原樣的質(zhì)量百分比,來表示煤的機(jī)械強(qiáng)度。
煤的熱穩(wěn)定性又叫熱強(qiáng)度,是指煤在高溫下,是否易于破碎的性質(zhì),熱穩(wěn)定性的強(qiáng)弱直接影響氣化過程,熱穩(wěn)定性差的煤在高溫作用下,易在爐內(nèi)碎裂,產(chǎn)生大量煤末,使燃料層阻力增加,氣流分布不均勻,使氣化條件惡化。
固體燃料受熱不穩(wěn)定,主要是由于下列原因引起的:
1燃料受熱時(shí),由于內(nèi)部的水分蒸發(fā)和放出揮發(fā)分而導(dǎo)致碎裂。
2燃料中的碳酸鹽受熱分解,生成二氧化碳的過程中引起碎裂。
3燃料受熱時(shí),粒度內(nèi)、外溫度差較大,以及由于不同組成物質(zhì)的膨脹系數(shù)不同,發(fā)生肢解破裂。無煙煤與煙煤相比,熱穩(wěn)定性較差。這是因?yàn)闊o煙煤結(jié)構(gòu)緊密,含脆性的固定碳多,含揮發(fā)分少,而且與煙煤相比熱傳導(dǎo)率低。
褐煤的熱穩(wěn)定性也較差。這是因?yàn)榧訜釙r(shí),褐煤內(nèi)的水分蒸發(fā)使煤破裂。
熱穩(wěn)定性的測定方法是:從煤中選出10塊60~100 mm的標(biāo)準(zhǔn)煤塊,在900℃的馬弗爐內(nèi)加熱15分鐘,拿出冷卻后,放在直徑為Ф200 mm的轉(zhuǎn)鼓內(nèi),以50轉(zhuǎn)/分的速度,轉(zhuǎn)動5分鐘,然后用25×25 mm的篩子過篩,用殘留煤與加入煤的重量。百分比來表示熱穩(wěn)定性:
由于原料煤的粘結(jié)性大小不同,所用兩段爐的結(jié)構(gòu)也不同,對粘結(jié)性煤,需配有專門的攪拌設(shè)備。