GB∕T 39836-2021 煤的燃烧结渣指数测定方法 GB∕T39836-2021 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS73.040
CCS D 21
中华人民共和国国家标准
GB/T39836—2021
煤的燃烧结渣指数测定方法
Test methods for slagging indexes in coal combustion2021-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-10-01实施
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GB/T 39836—2021
本文件按照GB/T1.12020%标准化T作导则」1部分：标准化义件的结构和起草规则\的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任，本文件由中国煤炭工业协会提出。本文件由全国煤炭标准化技术委员会（SAC/TC42)归口。本文件起草单位：浙江大学、西安热1研究院有限公司、上海交通大学、煤炭科学技术研究院有限公司。
本文件主要起草人：程军，刘建忠、工样芳、姚伟、张忠率、丁华、张宇宏-rrKaeerkAca-
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1范围
煤的燃烧结渣指数测定方法
GB/T39836—2021
本文件规定了煤的燃烧结渣指数的测定方法、试验装置、试验用仪表及方法、数据处理和计算方法本文件适用丁电站锅炉、1业锅炉等爆用动力煤产品的燃烧结渣指数测定，适用燥种为褐煤、烟煤和烟煤（不包括煤灰中Na〇和K：O总含量大于3%的煤种），本文件以方法A作为仲裁方法。
注：本文件还给出了煤的燃烧结渣指数测定方法（——煤灰聚类结消判别指数F法，参见附录A2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注口期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版木(包括所有的修改单)适用于本文件：
GB/T 219
煤灰熔融性的测定方法
GB/T474煤样的制备方法
GB/T1574煤灰成分分析方法
G:B/T3715—2007煤质及煤分析有美术语GB/T19491.2煤炭机械化采样第2部分：煤样的制备GB/T39833煤的燃烧特性测定方法维炉法DL/T567.5火力发电厂燃料试验方法第5部分：煤粉组度的测定DL/T11052009煤粉燃烧结渣特性和燃尽率一维火焰炉测试方法3术语和定义
GB/T3715一2007界定的以及下列术语和是义适用于本文件3.1
煤灰探针结渣判别指数
probe slagging index
用碳化硅样作为结渣探，根据一维炉内煤粉燃烧时探针采样的不同渣型，对相应渣型赋值计算得到煤结渣严币程度的判别指数。3.2
软化温度
softeningTemperaturesT
在灰熔融性测定中，灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时的温度，来源：GB/T3715—2007.3.2.57
massratioof Sio,toAlO
硅铝比
SiO,/AI,O:
煤灰中二氧化崔与一氧化二铝的质量分数之比1
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硅比 mass ratio of Si, in coal ashG
煤灰中一氧化硅与煤灰主要成分（SiO：、Fe:(.、CaO和MgO之和)的质量分数之比3.5
碱/酸比base/acidratio
煤灰中的碱性组分（铁、钙、镁、锰等的氧化物）与酸性成分（硅、铅、铁的氧化物）之比来源：GB/T37152007.3.2.61
煤灰综合结渣判别指数
comprehensive slagging indexRwww.bzxz.net
综合煤灰软化温度，硅铝比、比和碱/酸比按加权平均方法计算出的综合结渣判则指数，3.7
煤灰聚类结渣判别指数clusteringslaggingindexF
整休考虑煤软化温度、硅铝比、硅比、碱/酸比和综合结渣得山的判别指数。4测定方法A(煤灰探针结渣判别指数S。法）4.1方法提要
一维炉是在试验过程中以一定虽的空气流携带煤粉，进人炉后接受炉壁效热而者火、燃烧，以致燃尽。一维炉可以在动态条件下实现煤粉与空气的息浮燃烧试验，燃烧者的煤粉气流沿炉膛高度方向向下运动。利用碳化硅棒作为结渣探针在一维炉内煤粉燃烧时进行采样，然后用刀片切刮炭化硅棒表面的渣样以判断渣型，对相应渣型赋值计算得到煤灰探计结渣判别指数。4.2试验装置
一维炉试验装置小意图如图1所示。一维炉试验台主要由给粉系统、加热和温度控制系统，燃烧炉体系统，风烟系统利取样分析系统等组成。一维炉炉体采用垂布置的电加热积木式结构，主要由着火段、稳燃段和燃尽段组成、着火段工接给粉机燃尽段末端与烟气冷却器相连，后接除尘器和引风机等炉体底部为灰渣槽，用于妆集煤粉气流燃烧所剩的灰渣：炉堂外面包覆耐火材料利保温材料以保证炉体外壁温度60C。煤粉颗粒在炉内停留川间控制为28~108.可满足煤粉题粒在炉内的燃尽要求，整个一维炉试验装置的漏风率（即漏人空气质量占该装置进口气质量的百分数)控制在5%以内煤粉燃烧器装」炉骅顶部，一次风携带煤粉山炉膛顶部送入，二次凤布置在一次风周围也山炉膛顶部送入，一次凤和一次风流量可通过流基计测量和控制。采用热风送粉：空气预热器可根据需要调节热风温度。炉膛布置电加热元件，通过控制柜结合热电偶白动控制炉壁温度。煤粉燃烧气流沿炉由上而下·维运动，最后高温烟气经冷却和除尘后排放。在炉撞沿轴线设置数个观测孔，指人碳化硅率结渣探针以检验沉积物形态及其沿程变化。深针采样后用刀片切刮碳化硅率表面的渣样以判断不同渣型，对相应渣型赋值计算得到煤灰探针结判别指数。2
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标号序号说明：
炉体；
炉顶；
燃烧器：
给粉机：
送风机：
流量计：
次风普：
次风管：
空气预热器：
尼部焖道：
除尘器；
烟气冷却器；
引风机：
境测试
4.3试验用仪表
图1一维炉燃烧试验装置示意图
一次风和二次风温度表（测温元件为热电偶）：控制温度误差为「5%。一次风和二次风流量计：精确度等级为4%。4.3.3煤粉燃烧烟气温度表（将热电偶插入炉膛中测试）：精硝度等级为0.25%。4.4试验方法
4.4.1煤粉制备
煤粉细度实测值
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按照GB/T474或GB/T19494.2的要求制备煤粉，取不少于1CCg的空（干燥煤样全部研磨，按照DL/T567.5的要求筛选并计算煤粉细度，直至试验样煤样全部满足R和R细度要求，R和R-rrKaeerkAca-
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的计算按照式(1)和式(2)进行：式中：
Ra-m0/mX100
R-(m2+m)/mX100
粒径大于200m的煤粉的质量分数%：粒径大于90的煤粉的质量分数，%：200um筛上的煤粉质量，单位为克（g）：0um筛上的煤粉质量，单位为克（g）；煤粉试样质量.单位为克（g）。煤粉细度计算值
试验时将煤粉细度R2u控制为C.1~1.按照DL/T11062009根据式（3)控制煤粉细度R：Re=0.5nVual
煤粉均匀性系数（取n-1)：
Va煤粉的干燥无灰基探发分，%。4.4.1.3煤粉细度偏差要求
煤粉细度偏差根据式（4)计算：ARm-IR-R..
++-+++++ 3
R充许偏差随Va升高而升高：当V小于15%时，AR，为1~2：V为15%~25%时，△R#为2~3：Vu大于25%时，AR为3~4。
4.4.2试验准备
按照GB/T39833试验工况的规定条件等各段炉体预热到设定温度，先后启动引风机和送风机，调整热风温度和过量气系数；启动给粉机调整给煤粉量。待一维炉内煤粉燃烧的炉障温度和烟气成分稳定后，根据试验煤种的着火位苦将六个碳化硅结渣样(探针)沿火焰行程在选定的测孔插入·使各结渣分别处于着火初期、火焰温度最高处、中值温度及炉障出口处4.4.3：探针采样
维持一维炉煤粉燃烧的稳定运行工况，等待结渣探针上沉积足够量的灰垢渣层，探针采样的持续结渣时问根据煤的灰分含量而定：一般为20min~30 min。4.4.4观察渣型
试验束后，小心地抽山结渣探针，保持其原有状态。冷却后用刀片切刮碳化硅棒表而的渣样，察并记录其渣型特征。
4.5数据处理和计算方法
4.5.1针对4.4试验取得的沉积有灰渣层的结渣探针，依次将其恢道层的特征状态与其黏结的紧密程度来确定其各门的渣型。为侦于不同煤样结渣特性的数宁化对比，将弱黏聚以上等级的渣型赋值如表1所示。
rKaeerkAca-
弱粘聚沿型”
聚适型
强黏聚渣型。
黏熔滇型
露融渣型
表1弱黏聚以上等级的渣型赋值
碳化硅伴表而的灰层坚硬，切刮后门碳化硅仍会残智不规则的黏结硬沿。。磁化硅楼表面的忘层事聚成便渣，划乱困难，侣仍能从渣样上切刮下来。。碳化硅转表面的灰坚硬，切刮后的碳化硅体仍会残智人规则的黏结硬，碳化硅桦表面的沉积灰层出部分凝固湾层黏聚而成，已无法均制。：碳化硅楼表面山全熔融致密凝国查层所覆盖，并有造泡形成赋俏N
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4.5.2矿定出结渣最严重的渣述，共渣型赋值为V，该流棒观测孔的相应火焰温度为T确定与该渣型相对应的表征温度，采取以下规定：如果上下两相邻观测孔仪有一观测孔的渣型低一个等级，则0取为该观测孔火焰温度与工的平均值；如果工下两相邻观测孔的渣型部只低个等级，则取该两观测孔中的偏高温度参与平均。如果相邻观测孔的渣型仅有一个低两个等级，则取=TxAT/2（式中么T为工与该低渣型观测孔温度的差值）；如果上下两观测孔的渣型都低两个等级，则取该两观测孔中的偏高温度参与△工计算。按式(5)计算探针结渣判别指数：S.-100Nma/(0-1000)
式中：
结渣最严重的渣型对应的赋值：0
渣型相对应的表征温度位，单位为最氏度（C）5测定方法B(煤灰综合结渣判别指数R法）5.1方法提要
根据煤各组分（以氧化物表示)的百分含量计算煤的单顶结渣判别指标：催铝比（Si0/A10），硅比（）和减/骏比（BA），综合煤灰软化温度（ST）与硅铝比、比和碱/酸比，加权订算煤的综合结渣判别指数（R）来判断其结渣特性：煤灰软化温度（ST)测定和精确度按照GB/T219执行：煤灰各红分(以氧化物表示）：SiOz、Al.O.、Fe.、CaO,MgO、NazO、K,O 和 TiO.含量测定和精确度按照GB/T 1574 热行。
数据处理和计算方法
综合煤灰软化温度、硅铝比、硅比和碱/酸比，按式（6)经验系数加权平均方法，计算煤灰综合结渣判别指数（R）：
R-1.237XB/A+0.282XSi0,/A1.0:-0.0023XST-0.0189XG+5.115式中：
煤灰综合结济判别指数；
—煤炭的碱/酸比；
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....(6)
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siO,/AlO——煤灰的催钮比；
——煤灰软化温度，单位为摄氏度（)；煤灰的硅比。
注：R法是基干中国330MW~-600MW机组大虽烘样统计得到的经验系数加权平均方法。结渣特性评价指标
煤的燃烧结渣特性评价指标及结渣特性分级参见附录B。o
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A.1方法提要
附录A
（资料性）
煤灰聚类结渣判别指数下法
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考虑煤灰软化温度、硅铝比、硅比、碱/酸比和综合结渣判别指数综合影响，注意分级界限的聚类度，最终确定某个煤种归属于某个结渣等级的置信度，得出煤灰聚类结渣判别指数。A,2数据处理和计算方法
A.2.1建立聚类因了集。选用综合结渣指数R、煤灰软化温度ST、碱/酸比B/A、硅比G和硅铝比SiO,/AL.O,等五个结渣判别指数，组成因素集合：X一(R，ST,B/A,G,SiO./AIO,。A.2.2确定评判等级。选取轻微结渣、中等结湾和严重结清三个评判等级组成评价集和：V三(轻微结渣，中等结渣，严重结渣)，其中丘个结渣判别指数的二种结流程度分级标准如表八,1所示。表A.1五个结渣判别指数的三种结渣程度分级标准结洁判别括数
硅铝比（SiO/A.0:）
硅比（G/%
娠/酸比（R/A)
煤灰救化温度(ST)/℃
煤灰综合结滇判别指数(R)
轻微结活
中等结湾
1.57~2.65
66.1-78.8
0,205~-0.1
1250--1390
严重结
A.2.3对五个结渣判别指数进行无量纲化处理确定其分级标准值。为了消除不同指标数量级的差别，用待判别所有煤样中舞个指标的最大值去除该指标对应的所有值（包括标准值).如表A.2所示，表A.2煤灰五个结渣判别指数的分级标准无量纲化处理值d结查判别指数
轻微结清
结滇等毁
中等结湾
严重结浴
al-1.87/(SO./Al2O.mb1-2.26/(SiO./AlO,)mc2.65/(SiO./A10.:-78.8/G
a0.205/(B/A)*
2,=1 390/STmx
6.72.1/G..
bsC.333/(B/A)mm
b.-1325/STmc
c:66.1/G.
Cg0.4C/(B/A)*
c,-1 280/STmas
r=2,5/R
A,2.4根措表A.2中煤灰五个结渣判别指数的分级标准无基纲化处埋值，用式（八.1)计算出各项结渣判别指数的因子占每个评判等级中的比而，如表A.3所示，称之为聚类权重值n：n=ds/dwal
式中：
各项结渣判别指数因子对应的煤灰结济评判等级中的无量纲化处理值：-rrKaeerKa-
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对应的媒恢结道评判等级中所有的结渣划别指数因了尤量纲化处理值之和。表A.3煤灰各项结渣判别指数的聚类权重值k结潜判别指数
轻微结液
结渣等级
中等结治
m=b1(6【665.16:)
gai-c /tar lar aa lai lan)
Pa—ae/(ar las
Taas/arla:
a.latla:)
2alatla.)
Dx=at/ta+a,-na+a,+)
nas-a:/(ai+a:-a+ai+a)
h—6a/(6)
11[1:)
g-ha/c6.[56
=6./h+hh.+h,)
76:-6s(0+62-b-h+0:)
严重结渣
ne=(e Ic: Io let bse)
a=e/e+leIsae
oe/e.c:Ielcrs)
=c/e:+ci+e+,,)
-/o+o++-
A.2.5构造求属丽数。选用半梯形函数，（a）=ku十a（其中表和a为常数）)作为确定隶属原则的函数，如图A.1所示。
图A.1煤灰聚类判别结渣的隶属函数模型A.2.6求山聚类系数。根据式（八.2)得到每个煤样在二个结流评判等级中（轻微结清、中等结渣和严重结流)对应的聚类系数.（如表A1所示）。O-E/(d).m
武中：
-每个烘样的五个结渣判别指数因了的归化处理值；d.
该结渣判别指数因了对应的衰属函数；f
该结渣判别指数因了在该结渣等级下对应的聚类权重值，见表A,4：表A,4各煤样在三个结渣评判等级中的聚类系数8k煤种
碟种2
轻微结查
of-n.(de)n
a-Dfud-n
-f-(d,)-px
结渣等级
中等结法
a-n.(dg)m
u-Efx(d).u
rrKaeerKAca-
...A.2)
严重结渣
a -2ftd,ra
aa-Efkd.)+nm
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