煤炭低温干馏检测 高温粘温特性 结渣性检测

煤炭低温干馏、高温粘温特性及结渣性检测方法与要点

一、煤炭低温干馏检测（以格金试验为例）

检测目的
评估煤炭在隔绝空气条件下的热解特性，测定半焦、焦油、总水产率，并判定煤的粘结性，为煤质分类、焦化工艺优化提供依据。

检测方法

1. 样品准备

2. 将煤样破碎至粒度≤0.2mm，干燥去除游离水分。

3. 对强膨胀性煤，需掺入电极炭（水分<0.5%、灰分<2%、挥发分<1.5%），配比通过试验确定。

4. 试验设备

5. 格金低温干馏炉：四孔恒温结构，控温精度±3℃，支持程序升温至600℃并保温15分钟。

6. 石英干馏管：耐高温玻璃或石英材质，确保隔绝空气。

7. 冷凝系统：直管式冷凝器，冷凝部分长度≥300mm，用于收集焦油和水蒸气。

8. 天平：感量0.01g，用于称量样品和产物质量。

9. 试验步骤

10. 装样：将煤样装入干馏管，填充密度一致，密封后置于干馏炉中。

11. 升温程序：以5℃/min速率从300℃升温至600℃，保温15分钟。

12. 产物收集：热解产生的焦油、水蒸气及煤气经支管进入冷凝装置，冷却后分别收集。

13. 称量与分析：称量半焦质量，计算产率；焦油与水通过容量法测定；对比标准焦型图谱判定粘结性等级。

14. 结果分析

15. 半焦产率反映煤的热稳定性，焦油产率指示煤的挥发分含量，总水产率与煤中氧含量相关。

16. 粘结性等级通过半焦形态与标准焦型对比确定，为焦化工艺提供关键参数。

二、煤炭高温粘温特性检测

检测目的
评估煤炭在高温下的流动性、粘结性等物理性质，为锅炉设计、燃烧优化及灰渣处理提供依据。

检测方法

1. 标准依据

2. GB/T31424-2015《煤灰黏度测定方法》：规定煤灰黏度的测定步骤，包括仪器、试验条件及数据处理。

3. 煤灰黏度：反映灰渣在高温下的流动性，是评估锅炉运行效率和安全性的重要指标。

4. 检测要点

5. 样品制备：将煤样在815℃±10℃下灼烧至恒重，制备煤灰样品。

6. 黏度测定：使用旋转黏度计或毛细管黏度计，在高温下测定煤灰的黏度-温度曲线。

7. 关键参数：测定煤灰的临界黏度温度（即黏度为25Pa·s时的温度），评估灰渣的流动性。

8. 结果分析

9. 煤灰黏度随温度升高而降低，低黏度有利于灰渣的排出，减少锅炉结渣和腐蚀。

10. 临界黏度温度越低，煤灰的流动性越好，锅炉运行越安全高效。

三、煤炭结渣性检测

检测目的
评估煤炭在燃烧过程中产生固体物质沉积的倾向，预防设备磨损、阻塞及能源利用效率下降。

检测方法

1. 常用方法

2. 热重分析法：通过加热样品测量质量变化，判断结渣特性。

3. 旋转炉法：模拟实际燃烧条件，评估煤样在旋转炉中的结渣情况。

4. 微观分析法：借助电子显微镜观测结渣物质的微观结构，分析组成成分。

5. 结渣率测定法：以空气为气化介质，测定灰渣中粒度>6mm的质量占比，反映煤灰的熔融结渣倾向。

6. 结渣率测定步骤

7. 样品准备：将煤样破碎至3-6mm粒度，黏结性煤需干馏处理。

8. 气化过程：将煤样预热至800-850℃，通入空气维持燃烧，记录Zui大阻力和Zui高温度。

9. 终止条件：煤样燃尽且温度降至100℃时停止鼓风。

10. 筛分计算：冷却后称取总灰渣质量，筛出>6mm渣块称重，计算结渣率。

11. 公式：结渣率=（>6mm渣块质量/灰渣总质量）×。

12. 结果分析

13. 结渣率越高，煤灰的熔融粘结倾向越强，易导致锅炉结渣，影响生产连续性。

14. Zui高温度参数可辅助判断结渣形成阶段的热力学条件，为工艺优化提供依据。