粉煤组分对气化运行的影响
灰分在煤气化过程中的影响及解决方案
248研究与探索Research and Exploration ·理论研究与实践中国设备工程 2020.05 (下)1 水煤浆气化装置简介中海石油华鹤煤化有限公司气化装置采用水煤浆加压气化技术，包括制浆、气化、渣水处理三个工序。
通过多年的生产研究，技术相对纯熟，不断完善工艺流程中的细节，节约成本，提高生产质量，煤气化产业未来的发展仍有很大空间。
2 灰分和灰熔点的概念2.1 灰分的来源及组成灰分是无机物，产生于煅烧的残留物或烘干的剩余物，煤气化生产过程中的灰分，是指煤样完全燃烧后剩下的残渣。
灰分主要来自煤中的矿物质。
煤中的无机矿物质经高温灼烧后，均变为金属和非金属的氧化物及盐类。
2.2 灰熔点煤灰熔融性是指煤灰在高温下达到熔融状态时的温度。
煤灰是一种多组分的混合物，没有一个固定的熔点，可以测量一个所有组分熔融的温度范围，这个温度范围就是灰熔点。
煤样在加热中，随着温度的升高，从局部熔融到全部熔融，会伴随产生一定的特征物理状态，分别为变形、软化、半球和流动。
通常用灰锥加热法测定这四个特征物理状态对应的温度来表征灰熔点。
3 灰分对气化运行的影响3.1 热量损失根据气化炉热量衡算结果（表1）可知：每吨煤，灰渣（包括残炭和灰分）带出热量为180.01MJ，是水煤气带出热量的1/20。
这部分热量损失虽不可避免，但是，可以通过减小灰分含量控制热量损失，以保证系统积累更多的热能，灰分在煤气化过程中的影响及解决方案张强（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江 鹤岗 154100）摘要：煤气化生产工艺过程中，由原料煤和生产过程中产生的灰分，对气化系统影响较大，如何通过煤种中含有的灰分成分和比例，进而测量灰熔点等数值，更加高效稳定的进行生产，对煤气化的发展和完善有着深远的意义。
通过对气化装置运行情况的检测和实验，进行总结。
本文通过对灰分在气化系统生产运行的影响进行分析，探讨了相应的解决办法和应对措施。
关键词：煤气化；灰分；灰熔点中图分类号：TQ541 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）05（下）-0248-02有效改善气化系统长期以来外送粗煤气温度低的问题，从而提高水汽比和变换反应效率。
第三章煤炭性质对气化的影响
化工艺》
3-1 煤种对气化的影响
气化用煤的种类对气化过程有很大的影 响，煤种不仅影响气化产品的产率与质 量，而且关系到气化的生产操作条件。 所以，在选择气化用原料的种类时，必 须结合气化方式和气化炉的结构进行考 虑，也要充分利用资源，合理选用原料 。
化工艺》
3-1 煤种对气化的影响
焦油组成和产率的影响
焦油产率与煤种性质有关：一般 地说，变质程度较深的气煤和长焰煤 比变质程度浅的褐煤焦油产率大，而 变质程度更深的烟煤和无烟煤．其焦 油产率却更低。
化工艺》
3-2 煤质对气化的影响
水分对气化的影响 灰分对气化的影响 挥发分对气化的影响 硫分对气化的影响 粒度对气化的影响 灰熔点及结渣性对气化的影响 其他性质对气化的影响
结论：气化用燃料中硫含量应是越低越好
化工艺》
3-2 煤质对气化的影响
五、粒度对气化的影响
为了控制煤的带出量，气化炉实际生产能力有一个 上限，对移动床加压气化而言，粉煤带出量不应超过入 炉煤总量的1%，为限制2mm的煤粒不被带出，炉内上 部空间煤气的实际速度最大为0.9～0.95m／s。
气化炉内某一粒径的颗粒被带出气化炉的条件是 ：气化炉内上部空间气体的实际气流速度大于颗粒 的沉降速度。气化炉上部空间的气流速度用下式计 算：
对发 热值 和组 成的 影响
对煤 气产 率的 影响
一般来说，煤中挥发分越高，转变为 焦油的有机物就越多，煤气的产率下 降。 此外，随着煤中挥发分的增加，粗煤
气中的二氧化碳是增加的，这样在脱 除二氧化碳后的净煤气产率下降得更 快
化工艺》 三、不同 煤种对气化的影响
对消 耗指 标的 影响
不同煤 种消耗 指标的 规律
煤的工业分析及其对气化的影响如何？
煤的工业分析及其对气化的影响如何？各种煤，除了其外表特征不同外，更主要的是它们的工艺性能也有很大的差别。
为了合理的利用煤炭资源，对煤作出正确的评价，在工业上，我们通常采用工业分析的方法。
煤的工业分析通常包括煤的水分、灰分、挥发份和固定碳四种，它们对煤的气化影响很大，现分述于下。
（1）水份：煤的水份通常以三种状态存在。
即游离水，一般由外界条件造成，如雨、雪等，二结晶水，是组成煤的分子与水化合而成为结晶状态的水；三是吸附水，是煤本身的空隙形成毛细吸附现象所吸附的水。
一般所指煤的水份是指实验水份，即在空气干燥状态下的试料，在105℃温度下，加热一小时所放出的水份，这主要是吸收水。
这种水份的含水量与煤形成时间的长短有关系，通常泥煤和褐煤含10℃—30%的水份，而烟煤和无烟煤的水份在5%以下。
煤中水份不但对煤的运输、破碎、筛分都不利，而且煤的水份直接影响煤的发热值，还在气化中及收大量的热量，降低煤气的温度，甚至降低还原层的温度，使煤气质量变坏，CO 2含量增加。
同时在干燥层温度较低时，气化烟煤时干馏层逸出的焦油将会发生重新凝聚，而影响发生炉的透气性。
所以，一般要求煤中的水份不超过8%。
另外，由外界条件造成的游离水，特别是雨天，将严重影响煤的筛分，使大量煤末混入发生炉，使料层透气性变坏，煤气质量下降。
故要求大多数南方工厂的煤气站设置干煤棚或采取其它降低外界水份的措施。
（2）灰份：煤的灰份是指除去水份、挥发份外，一切可燃物质在一定温度（800℃上下）完全燃烧后的残留物。
煤的灰份，主要由二氧化硅（SiO 2）二氧化铝（Al 2O 3）、三氧化二铁（Fe 2O 3）、氧化钙（CaO ）、和氧化镁（MgO ）等组成。
这些矿物质由于是由燃烧得来，故与原来煤中矿特质的真实情况是不同的。
在燃烧时，它们经历了分解、脱水等过程。
煤的灰份是其原生植物的含有物及其在形成过程中外部渗透沉积而混入的。
因此，它的种类、数量以至分布状态，由于煤层所在位置，种类以及形成的不同而异。
不同粉质对煤气化处理的影响分析
不同粉质对煤气化处理的影响分析
煤气化是一种能源转化技术，它将固体煤转化为可燃气体，如CO、H2及CH4等，用于发电、加热或其他化学工业过程。
此过程对煤粉的特性有一定的要求，不同粉质的煤对煤气化过程的影响也是不同的。
首先，粒径对煤气化的影响较大。
煤的颗粒越小，表面积越大，相对的反应速率就会增加。
这也是为什么煤气化中通常要求煤的粒度小于1毫米的原因。
这样可以加快煤气化反应速率，提高煤气化效率。
其次，固定碳含量也是影响煤气化反应的重要因素。
固定碳含量越高，煤气化反应速率越慢，因为固定碳难以气化。
此外，高固定碳含量也会降低煤气的热值，使煤气化过程的能量效率降低。
光泽度和灼烧失重率也是重要的因素。
高光泽度和较低的灼烧失重率往往意味着煤的可气化性更高。
这是因为高光泽度表明煤的煤质要好，它含有较高的挥发分，因此更容易气化。
而灼烧失重率较低表明煤质稳定，更容易进行气化反应。
此外，不同的煤质类别也会影响煤气化过程。
例如，无烟煤中纯碳含量较高，因此气化反应速率较慢。
但是，无烟煤中的挥发分通常较高，这有助于提高煤气化效率。
相比之下，烟煤中的纯碳含量较低，易于气化，但挥发分含量较低，气化效率相对较低。
总之，煤的不同特性会影响煤气化过程的效率和质量。
因此，在实际应用中，需要根据煤的特性选择合适的煤粉质，以提高煤气化的效率和经济性。
关于原煤灰份对气化工艺影响的探讨
关于原煤灰份对气化工艺影响的探讨水煤浆加压气化工艺是目前世界上比较先进的煤气化工艺，它具有单炉生产负荷大，可操作性强，碳转化率高等优点。
因此这套工艺倍受国内外生产厂家的青睐，也是目前国内应用最广的第三代气化工艺。
某公司从GE公司引进了这一气化技术及关键装置，经过生产实践发现，原煤灰份是影响GE气化工艺的重要因素。
基于此，本文就原煤灰份对气化工艺影响进行了探讨分析。
标签：原煤灰份；煤浆制备系统；气化系统；排渣；管道设备；渣水处理；影响原煤灰份对GE气化工艺的影响主要表现在煤浆的制备、气化的正常运行、排渣系统的正常运转、渣水系统的处理、合成气的气体组分等方面，以下就原煤灰份对GE气化工艺的影响进行具体分析一、原煤灰份对煤浆制备系统的主要影响气化工艺煤浆制备系统采用的是棒磨机开路系统。
煤浆制备系统的主要目的就是将原煤与水及添加剂一起经过碾碎混合制备出供气化使用的合格水煤浆。
原煤的灰份高低是影响煤浆品质的一个重要因素。
由于原煤中的矿物质的比重、硬度都高于煤的比重和硬度，因此，原煤中的灰份在煤浆中大部分是以较大颗粒的形式存在，且易于沉淀。
如果使用高灰份的原煤，势必使煤浆的颗粒变粗，且稳定性、流动性变差。
在使用高灰份原煤的情况下，为了保证煤浆中适合的粒度分布就必须增加磨机钢棒的填充率，调整磨机钢棒的配比。
这样既增加了磨机的电耗，同时也加剧了磨机系统设备的磨损。
另外，在使用高灰份原煤制备水煤浆时，由于比重原因，煤浆的稳定性比较差，易于产生沉淀，长期使用这种煤浆容易因为管道内沉积物过多而造成管道堵塞。
二、原煤灰份对气化系统的主要影响煤的灰份是煤中所有可燃物资完全燃烧以及煤中矿物质在高温下产生一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣，它们是金属与非金属的氧化物及盐类。
灰份在气化炉反应中是无用而有害的物资，无用是讲它不参与气化反应，有害是因为灰份在气化炉中被熔融是要消耗热能，及多消耗氧气和煤中可燃物，多产生一些CO2，熔渣还要冲刷，侵蚀向火面砖。
不同粉质对煤气化处理的影响分析
不同粉质对煤气化处理的影响分析【摘要】本文主要研究不同粉质对煤气化处理的影响。
在引言部分介绍了煤气化处理的意义和不同粉质的定义。
接着在正文部分分析了粉煤灰、煤粉颗粒度、煤粉燃烧稳定性、煤粉硫含量和煤粉灰分对煤气化的影响。
由此可以看出，不同粉质在煤气化过程中起着不同作用，影响着处理效果。
最后在结论部分总结了不同粉质对煤气化处理的综合影响，提出了未来研究方向建议。
通过本文的研究，可以更好地了解不同粉质对煤气化处理的影响，为相关工作提供参考和指导。
【关键词】煤气化处理、不同粉质、粉煤灰、颗粒度、燃烧稳定性、硫含量、灰分、综合影响、未来研究方向、总结。
1. 引言1.1 煤气化处理的意义煤气化是一种重要的煤炭利用技术，通过在高温条件下将煤转化为燃气，可以用于发电、炼油和化工等领域。
煤气化处理可以提高煤炭的能源利用效率，减少污染物排放，促进能源清洁化和可持续发展。
煤气化处理还可以应对煤炭资源日益紧缺的问题，有效利用煤炭资源，推动煤炭产业升级和转型。
煤气化处理对于不同粉质的煤炭有着不同的影响，不同粉质的煤炭在煤气化过程中会表现出不同的特性和效果。
研究不同粉质对煤气化处理的影响，可以为优化煤气化工艺、提高煤气化效率提供重要参考，有助于推动煤气化技术的进步和应用。
对不同粉质对煤气化处理的影响进行深入分析和研究具有重要的理论和实际意义。
1.2 不同粉质的定义不同粉质是指在煤气化处理过程中使用的不同粒度和成分的煤粉。
煤粉是煤炭粉碎后的产品，可以通过煤粉喷射到煤气化炉内进行气化反应。
不同粉质的煤粉在气化过程中会对反应速率、气化效率、产气成分等方面产生影响。
具体而言，粉煤灰是煤炭燃烧和气化后的残渣，其含量和性质影响着气化过程中的矿物组成和灰渣排放。
煤粉的颗粒度则决定了气化反应的速率和效果，颗粒度过大或过小都会影响煤气化的稳定性和产气量。
煤粉燃烧稳定性是指煤粉在气化过程中的燃烧性能，关系着气化反应的可控性和稳定性。
煤粉的硫含量和灰分含量对气化产物的硫排放和灰渣排放也有影响，需要在气化处理中加以考虑和控制。
不同粉质对煤气化处理的影响分析
不同粉质对煤气化处理的影响分析煤气化是一种将固体煤转化为可燃气体的过程，通常在高温和高压下进行。
在煤气化过程中，煤通过热解、干馏和气化等反应，产生气体混合物，主要成分包括氢气、一氧化碳和甲烷等。
不同粉质对煤气化处理的影响是一个重要的研究领域。
粉状煤是煤气化反应的原料之一，其物理和化学特性会直接影响煤气化反应的效率和产物组成。
本文将对不同粉质对煤气化处理的影响进行详细分析。
粉状煤的颗粒大小对煤气化反应过程有直接影响。
较小的颗粒可以增加煤与气体之间的接触面积，从而提高反应速率。
较小的颗粒可以缩短反应时间，提高反应效率。
颗粒过细也会增加反应过程中的传质阻力，降低反应速率。
选择合适的颗粒大小是提高煤气化反应效率的关键。
粉状煤的挥发分含量对煤气化反应过程也有重要影响。
挥发分含量高的煤在煤气化过程中能够迅速释放出大量的可燃气体，从而提高反应速率和产气量。
与此挥发分中的气体和液体组分也会对煤气化反应的产物组成产生影响。
挥发分中的烃类物质在煤气化过程中会转化为一氧化碳和氢气，从而增加产气量和产氢量。
在选择煤气化原料时，挥发分含量是一个重要考虑因素。
粉状煤的粘结性对煤气化反应也有影响。
粘结性高的煤在煤气化过程中容易形成焦炭，从而降低反应效率和产物气体的产量。
焦炭的生成不仅浪费了煤气化原料，还会对反应设备造成堵塞和磨损。
降低煤的粘结性对提高煤气化反应效率和减少设备维护成本具有重要意义。
不同粉质对煤气化处理的影响是一个综合性的问题。
粉状煤的颗粒大小、挥发分含量、粘结性和灰分含量都会对煤气化反应的速率、产气量和产物组成产生影响。
在煤气化工艺设计和煤气化原料选择中，需要综合考虑以上多个因素，以提高煤气化反应效率和产物质量。
灰分在煤气化过程中的影响及解决方案
53煤气化生产工艺过程中，由原料煤和生产过程中产生的灰分，对气化系统影响较大，如何通过煤种中含有的灰分成分和比例，进而测量灰熔点等数值，更加高效稳定的进行生产，对煤气化的发展和完善有着深远的意义。
一、粉煤气化工艺首先备煤车间将粒度小于13mm的原料煤，通过皮带将煤粉送入碎煤仓，后经给煤机并伴有一定比例的石灰石一起送入磨机中碾磨，制成合格粒度的煤粉。
通过热惰性循环气干燥后，被循环风送入煤粉袋式过滤器中分离，分离出的循环风继续提供动力，煤粉被送到粉煤贮仓中待用。
粉煤贮仓内的煤粉靠重力进入锁斗内，锁斗经过加压输送至煤粉给料罐内，再通过四条煤粉管线，从煤粉给料罐罐体，上吹式送出，通过速度计和密度计测量计算，与经过氧气预热器加热后的高压氧气，一同喷入气化炉内。
在高温高压下瞬间发生氧化反应：（C+O 2=CO 2；C+CO 2=2CO;C+H 2O =CO+H 2;C+2H 2=CH 4;CO+H 2O=CO 2+H 2;C H 4+H 2O=CO+3H 2），生成主要成分为(CO+H 2)的合成气。
气化炉反应室产生的合成气，在激冷段被压缩机K13301送来的激冷气激冷，后经输气管送往激冷罐V13305，在激冷罐内被激冷水冷却、降温和洗涤除灰。
出激冷罐V13305的合成气，进入湿洗单元洗涤、除灰、降温。
合成气经过文丘里洗涤器喷淋水侵湿后，进入湿洗塔被洗涤水进一步洗涤、除灰、降温,温度降低的合成气被送往变换装置。
合格的变换气送至下一工序。
煤粉在高温高压下燃烧形成的液态渣，经过排渣口流入渣池。
熔渣被喷淋水激冷后，固化、淬裂成碎块。
大颗粒的渣迅速下沉，至破渣机处，经过破渣机破碎，变成玻璃状细小颗粒。
小颗粒的渣通过渣锁斗，定期排至捞渣机。
由捞渣机捞出后，通过长短皮带，将渣送往渣场储存。
渣水中残余的细渣及未反应的煤粉颗经过水利旋流器旋分,通过渣浆泵送至澄清单元。
处理后的渣水再次循环利用。
煤气化工序、湿洗工序的高温灰水，通过灰水角阀节流减压后，形成气液两相流。
煤质灰分对气化生产的影响
煤质灰分对气化生产的影响烯烃气化装置设计使用原料煤的灰分为6.28~11.49%，气化装置自试车以来，所用原料煤2011年的平均灰分为15.45%，2012年的平均灰分达到了17.49%（截至到3月18日）。
2012年截至到目前吨甲醇平均耗原料煤1.92吨。
煤的灰分对气化反应存在很大的影响，主要体现在以下几个方面：一、GSP粉煤气化炉采用水冷壁结构，以渣抗渣。
如果灰分过低，气化炉的热损大，且不利于炉壁的抗渣保护，甚至形成不了挂渣，影响气化炉的使用寿命。
因为我们使用的煤粉灰分始终高于设计值，此问题在烯烃装置暂时不存在。
二、灰分是煤中不直接参加气化反应的惰性物质，但灰的熔化却要消耗煤在气化反应过程中的大量热。
灰分过高气化时由于少量碳的表面被灰分覆盖，气化剂与碳表面的接触面积减少，降低了气化效率；同时灰分的大量增加不可避免将增大炉渣的排出量，随炉渣排出的碳损失量也必然增加。
三、随着煤种灰分的增加，气化的各项消耗指标均增加，如氧耗、汽耗、煤耗指标均增加，而粗煤气的产率下降，气化后的有效气体成分就减少，整个气化过程中损失大量的热量。
四、在同样反应条件下，灰分增加1%，氧耗将增大0.7%～0.8%，煤耗增大1.3%～1.5%，灰分越高气化煤耗、氧耗越高，灰渣对炉内构件的冲刷磨蚀越快。
按照化工公司制定的2012年吨甲醇耗煤上半年1.83，下半年1.73的考核指标，结合目前烯烃公司的单耗为1.92吨，原料煤的灰分应降低 3.13~6.59%，也就是说灰分应控制在10.9~14.36%之间。
五、灰分越高则气化炉产生的渣量越大，对气化炉渣水处理系统的影响越大，气化炉及渣处理的系统除渣负荷越重，对管道和设备的磨蚀也随之加快，大大的影响了气化炉的长周期运行，严重时会影响气化炉的正常运行。
由于气化装置设计的不合理，文丘里系统没有达到本身的洗涤效果。
灰分增高，文丘里系统水循环的设备、管道、阀门磨损现象就更严重，同时粗煤气还会将大量的细灰带入变换系统，堵塞下游装置换热器，被迫停车。
灰分对煤气化装置运行的影响
灰分对煤气化装置运行的影响王德海【摘要】从不同气化炉本体运行、黑水系统、能效等方面论述了煤灰分对煤气化装置运行的影响.根据实际运行经验并通过理论分析,发现灰分对煤气化装置的稳定运行及其经济性具有关键性的影响,有必要从灰组分及含量2个方面对气化用煤进行调控,从而保证气化装置的稳定经济运行.%The effects of ash content on operation of coal gasification unit are discussed from aspects of operation of gasifier,black water system,energy efficiency etc.Based on practical operation experience and by theoretical analysis, it is found that ash content has crucial impact on stable operation of coal gasification unit and its economic efficiency.It is necessary therefore to regulate and control the coal for gasification from two aspects including ash composition and ash content,and thus to ensure steady and economical operation of gasification unit.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2017(044)005【总页数】5页(P27-30,69)【关键词】灰分;煤气化;运行;影响【作者】王德海【作者单位】中国神华煤制油化工有限公司北京工程分公司北京 100010【正文语种】中文【中图分类】TQ546.2在固定床气化炉内，反应物料堆积成床层，原料煤从上部入炉，气化剂从底部进入并穿过炉渣层后在氧化层与煤发生反应，生成的粗煤气依次穿过还原层、干馏层和干燥层从顶部管道引出。
不同粉质对煤气化处理的影响分析
不同粉质对煤气化处理的影响分析煤气化处理是一种将煤炭转化为可用能源的技术，它采用高温高压条件下将煤炭转化为合成气的过程。
在煤气化处理过程中，粉状煤炭是一种常见的原料形式，而不同粉质对煤气化处理的影响是一个备受关注的话题。
本文将从粉煤的粒度、煤粉的形态和煤粉的成分等方面进行分析，探讨不同粉煤对煤气化处理的影响。
一、粉煤的粒度对煤气化处理的影响粉煤的粒度对煤气化处理的影响是十分重要的。
煤炭粉末的粒度直接影响合成气的产生率和品质。
通常情况下，煤炭粉末的粒度越小，煤气化过程中反应速率越快，产气速率越高。
采用细粒度的煤炭粉末可以提高合成气的产生率。
过细的煤炭粉末也容易导致反应过程中出现传质阻力增大的问题，影响了气化反应的进行，降低了反应的效率。
煤炭粉末的粒度需要在一定范围内选择，以保证煤气化反应的进行。
不同煤种的适宜粉煤粒度也有所不同。
一般来说，无烟煤适宜的粉煤粒度范围在0.2~0.5mm之间，烟煤适宜的粉煤粒度范围在0.5~2mm之间。
在煤气化过程中，需要根据煤种选择合适的粉煤粒度，以获得最佳的气化效果。
煤粉的形态也对煤气化处理产生了一定的影响。
煤粉的形态主要包括粒度分布、形状和表面特性。
煤粉在气化过程中需要充分暴露于气化剂中，形成充分的接触面积，从而促进气化反应的进行。
煤粉的形态对气化反应的速率和效率有着直接影响。
一般来说，煤粉的形态越均匀，颗粒越圆整，表面越光滑，其气化反应速率越快，产气速率越高。
而形态不规则、颗粒不均匀的煤粉则容易产生颗粒之间的传质阻力，从而影响了气化反应的进行。
为了获得高效的煤气化处理，需要选择颗粒均匀、形态规整的煤粉作为原料。
煤粉的成分是影响煤气化处理的另一个重要因素。
不同煤种的煤粉成分会对气化反应的进行产生影响。
一般来说，煤炭主要成分的含量包括固体碳、水、灰分和挥发分。
固体碳是气化产物的主要来源，水和灰分则是气化反应的催化剂和助剂，而挥发分则是气化反应的促进剂。
在煤气化过程中，煤炭主要产生含 CO 和 H2 的合成气。
原料煤灰分含量对气流床煤气化的影响分析
原料煤灰分含量对气流床煤气化的影响分析
杨磊;申国鑫;杜钢
【期刊名称】《煤化工》
【年(卷),期】2024(52)1
【摘要】分析原料煤灰分变化对气流床煤气化的影响对气化炉的设计选型、生产运行有重要意义。
通过建立干煤粉气化炉和水煤浆气化炉的气化过程模型,研究了原料煤灰分发生变化时对有效气含量、产气量、氧耗等的影响。
研究结果表明:在相同负荷及操作温度下,随着原料煤灰分含量的增大,两种气化炉的有效气产量降低,有效气含量未发生明显变化;干煤粉气化炉较水煤浆气化炉氧耗低,相较而言,干煤粉气化炉更能够适应高灰分煤种。
【总页数】3页(P106-108)
【作者】杨磊;申国鑫;杜钢
【作者单位】国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤炭化学工业技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ545
【相关文献】
1.典型的干煤粉与水煤浆加压气流床煤气化技术的分析比较与选择
2.氧煤比对气流床煤气化过程的影响
3.湿含量对气流床煤气化细灰黏附特性的影响
4.原煤可磨性对气流床粉煤气化混配煤煤粉均匀程度的影响
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
浅析煤质对煤气化装置稳定运行的影响
中天合创气化装置采用美国GE 公司水煤浆“非催化部分氧化法”工艺技术，正常工况下10开4备。
煤气化装置自首次开车以来，由于原料煤灰分一直居高不下，设备故障率、非计划停工频发,给装置的平稳运行带来很大的困难，目前如何选择合适的原料煤是煤气化装置生产亟待解决的难题。
本文就从灰分对气化炉稳定运行带来的影响进行分析总结，为以后类似装置的运行提供参考。
1 气化装置煤质分析煤的灰分是指在气化炉内的高温和高压条件下，煤中全部可燃物质燃烧以及煤中矿物质发生一系列化合、分解等复杂的化学反应后的残留物，其主要包括非金属氧化物、金属及盐类。
煤的产地不同，煤灰分也有所不同，本公司原料煤经分析，灰分主要由Al 2O 3、CaO、SiO 2和Fe 2O 3等物质组成。
(表1)以上表1数据表明；气化装置所用原料煤灰分年均值17.40，远远超过设计值9.97，不能满足原设计要求。
2 灰分对气化装置运行的影响2.1 煤的灰分对合成气产率的影响原料煤中的灰分含量的高低直接影响煤的气化效率。
在保持进入气化炉水煤浆流量不变的情况下，煤中灰分含量增加，粗合成气中的有效气体成分含量减少，气化装置生产能力下降。
原料煤中灰分含量增加，导致灰渣熔化需要吸收的热量增加，为了维持气化炉炉温，必须更多的碳完全燃烧来产生热量。
由于过多的碳原子发生完全氧化反应，导致粗合成气中有效气成分(CO+H 2)降低，CO 2含量增加。
2.2 煤的灰分对比煤耗、比氧耗的影响灰分是指原料煤中的不参与燃烧反应的物质，但要消耗煤在氧化反应中产生的反应热用于灰渣的熔化。
灰分含量增加使灰渣熔化吸收热量增大，为保证气化炉排渣和维持气化炉热量平衡，需要增加氧量和煤量进行氧化反应，所以气化炉比煤耗、比氧耗增加。
资料表明，在同样的条件下，灰分每增加1%，比氧耗增加0.7～0.8，比煤耗增加1.3%～1.5%。
气化装置比煤耗、比氧耗统计如下图：以上数据表明，由于煤质差，造成气化装置比煤耗偏高，灰分每增加1%，氧耗将增大0.75%，煤耗增大1.4%。
不同粉质对煤气化处理的影响分析
不同粉质对煤气化处理的影响分析【摘要】本文主要探讨了不同粉质对煤气化处理的影响。
在讨论了煤气化处理的定义以及其对环境和经济的影响。
在分析了不同粉质对煤气化处理中反应效率、产物组成、设备磨损、能源利用效率和燃烧效果的影响。
结论部分综合分析了不同粉质对煤气化处理的综合影响，并提出了未来煤气化处理技术的发展方向和对工程的建议。
该研究对于优化煤气化处理的工艺参数和提高处理效率具有一定的参考意义，有助于推动相关技术的进步和应用。
【关键词】煤气化处理、不同粉质、影响分析、反应效率、产物组成、设备磨损、能源利用效率、燃烧效果、环境影响、经济影响、发展方向、建议。
1. 引言1.1 煤气化处理的定义煤气化处理是一种将煤炭等固体碳质燃料在高温、高压条件下转化为合成气的化学过程。
该过程主要包括两个主要步骤：煤气化和气体净化。
煤气化是指将固体煤炭经过热解、氧化等化学反应使之转化为一种含有一定量一氧化碳和氢气的气体混合物。
这种气体混合物即为合成气，也就是一氧化碳和氢气的混合气体。
合成气可以作为燃料用于发电、燃气锅炉等，也可以作为原料生产合成油、合成油品等化工产品。
煤气化处理这一技术的发展为我国提供了一种清洁、高效利用煤炭资源的途径。
通过煤气化处理，可以实现煤炭资源的高效转化利用，减少二氧化碳等有害气体的排放，为经济可持续发展提供了重要支撑。
煤气化处理也会对环境造成一定程度的影响，因此在推广和应用过程中需要充分考虑环保因素，减少对环境的负面影响。
煤气化处理也对经济产生影响，有助于提升我国能源结构，降低能源依赖度，促进经济的可持续发展。
在未来，煤气化处理技术的发展和应用将更加广泛，对我国能源转型和环境保护起到重要作用。
1.2 对环境的影响煤气化处理是一种将煤炭等燃料转化为可燃气体的技术过程，其在工业生产中起着重要作用。
煤气化处理也会对环境造成一定影响。
煤气化处理过程中会排放大量的二氧化碳、一氧化碳等有害气体，这些气体对大气造成污染，加剧温室效应，导致气候变化。
不同粉质对煤气化处理的影响分析
不同粉质对煤气化处理的影响分析
煤气化是一种将煤炭转化为合成气的技术过程。
在这个过程中，煤炭被加热至高温，并与一定量的氧气和蒸汽接触，产生一种由一氧化碳、二氧化碳、氢和一些其他气体组成的合成气体。
煤气化是一种重要的煤炭利用技术，可以将煤炭转化为可替代石油和天然气的合成气体。
在煤气化过程中，不同粉质的煤炭对煤气化处理有着不同的影响。
不同粉质的煤炭在煤气化过程中的反应速率和产物分布有所不同。
粉末煤在煤气化过程中表面积大，反应速率快，但由于反应表面积的增加，煤气化温度也会上升，增加了反应的难度。
相比之下，颗粒煤的反应速度较慢，但在一定程度上可以提高反应温度的稳定性。
不同粉质的煤炭对煤气化过程的热传导和质量传输有所不同。
粉末煤可提供更大的表面积和更好的传质性能，有利于煤气化反应的进行。
而颗粒煤则较难进行热传导和质量传输，可能导致反应速度较慢和产物分布不均匀。
不同粉质的煤炭对煤气化过程中的温度分布和反应器热力学平衡也有所影响。
粉末煤在反应器中易于控制温度分布，利于煤气化过程的稳定进行。
而颗粒煤则可能导致热点和冷点的出现，使反应器内部温度不均匀，影响煤气化反应的效果。
不同粉质的煤炭在煤气化过程中的灰分和硫分含量也会对煤气化处理产生影响。
灰分和硫分是煤炭中的杂质，会在煤气化过程中生成渣和污染物，对煤气化反应器和产出气体质量造成负面影响。
粉末煤中的灰分和硫分含量较低，有利于煤气化过程的进行，而颗粒煤中的灰分和硫分含量较高，会带来更多的污染问题。
煤中矿物质组成对气化的影响
200930508003
无论哪种煤，或多或少都会含有一定量的矿
物质。然而因地区、煤种的不同，所含矿物 质的数量及成分却有很大程度上的不同。但 是，归结起来，这些矿物质主要是高岭石、 伊利石、碳酸盐、石英以及硫铁矿等。
加压气化用煤灰分可高达55％左右而
不至于影响生产的正常进行。原因：1） 加压操作时，气化剂的浓度高，扩散 能力强，能够透过煤灰表面与碳进行 较为完全的反应。2）进入炉中的气化 剂的速度也比常压气化小，在炉内停 留时间长，有较长的时间和煤反应。
燃料的机械强度是指抗碎、抗磨和抗压
等性能的综合体现。机械强度差的煤在 运输过程中，会产生许多粉状颗粒，造 成燃料损失，在进入气化炉后，粉状燃 料的颗粒容易堵塞气道，造成炉内气流 分布不均，严重影响气化效率。
煤炭气化时的灰熔点有两方面的含义，一是
气化炉正常操作时，不致使灰熔融而影响正 常生产的最高温度，另一个是采用液态排渣 的气化炉所必须超过的最低温度。 若灰中Si02和Al203的比例越大，其熔化温 度范围越高，而Fe203和MgO等碱性成分比 例越高，则熔化温度越低，可以用公式 (SiO2+Al203)／(Fe2O3+CaO+MgO)来表示， 该值越大，则灰熔点越高，灰分越难结渣， 相反，则灰熔点越低，灰分越易结渣
原料煤的性质不但是选择气化方法的依据，同时
又是影响气化过程技术经济指标及能否顺利操
作的关键。
原料煤对气化过程的主要影在形态。 在选择气化过程时应综合考虑以上影响因素。
通过对各种气化方法的了解，应认识
到每一种具体的气化方法都不是无条 件低可被采用的，特别是对煤种都有 一定的要求，应该以可能选用的煤种 和煤气的用途为出发点预选几种可供 采用的气化方法，结合过程的总热效 率和环保要求加以考虑和比较
不同粉质对煤气化处理的影响分析
不同粉质对煤气化处理的影响分析煤气化是一种将固体煤转化为可燃气体的化学过程，其产品可以用于发电、生产化学品和燃料等多种用途。
在煤气化过程中，煤的粉末性质对于气化效率、气化产物的成分和性质等方面都有着重要影响。
本文将对不同粉质对煤气化处理的影响进行分析，并探讨其相关机理和应用前景。
1. 粒径大小：煤的粒径大小直接影响着其煤气化的速率和效率。
通常来说，细颗粒煤的煤气化速率较快，但易造成渗透性降低，影响气化反应的进行。
而粗颗粒煤则煤气化速率较慢，但渗透性较好，有利于气化反应的进行。
粒径大小的选择需根据具体气化设备和工艺条件进行合理设计。
2. 煤的硬度：煤的硬度会影响气化过程中的机械破碎和气化速率。
一般来说，硬煤的气化速率较慢，但其气化产物一般质量较好；而软煤的气化速率较快，但易产生积灰、焦炭等问题。
在选择气化煤时，需要综合考虑硬度对气化速率和产物性质的影响。
二、不同粉质对煤气化处理的机理3. 灰分含量对气化产物的影响机理：灰分含量较高的煤易产生过多的灰渣，主要是因为灰分中含有大量的无机物质，易形成灰渣；而灰分含量较低的煤一般产物较为纯净，主要是因为灰分中含有较少的无机物质，不易形成灰渣。
灰分含量会影响气化产物的纯净度。
1. 粒径大小的优化应用前景：通过对煤的粒径大小进行优化设计，可以提高气化反应的速率和效率，从而减少能源消耗和减少废弃物的产生。
粒径大小的优化应用前景较为广阔。
2. 硬度的优化应用前景：通过选择不同硬度的煤进行混合气化，可以提高气化产物的纯净度和质量，增加气化设备的使用寿命。
硬度的优化应用前景较为广阔。
不同粉质对煤气化处理的影响分析是一个重要的研究课题，其研究结果对于提高气化反应的速率和效率、改善气化产物的性质和质量具有重要意义。
通过对煤的粒径大小、硬度、灰分含量和挥发分含量等特性进行综合分析和优化设计，可以有效提高煤气化的效率和产物的质量，促进煤气化技术的应用和推广。
希望本文的分析能够引起广大科研工作者的关注和重视，推动煤气化技术的发展和进步。
不同粉质对煤气化处理的影响分析
不同粉质对煤气化处理的影响分析煤气化是将煤炭在一定条件下转化为可燃气体的过程，通过煤气化可以获得丰富的合成气，从而为能源生产提供了必要的原料。
在进行煤气化处理时，我们需要考虑不同粉质对煤气化处理的影响。
本文将对不同粉质对煤气化处理的影响进行分析，并探讨其中的机理和影响因素。
1. 粒度大小对煤气化的影响在煤气化处理中，粒度大小是一个重要的影响因素。
通常情况下，粒度更小的煤粉更容易进行气化反应，因为粒度更小的煤粉具有更大的比表面积，更容易与气体发生反应。
粒度更小的煤粉可以提高煤气化的效率和速度。
过小的颗粒会增加固体流化床的压降，同时也会增加固体颗粒之间的黏附力，极大限制固体颗粒在流化床内的运动性能，进而限制了煤气化反应的进行。
合适的粒度大小对于煤气化处理至关重要。
2. 粉煤的灰分含量对煤气化的影响煤炭中的灰分主要是指煤中的无机物质，如硅酸盐、铝酸盐、铁、铝等。
灰分含量对煤气化处理有着重要的影响。
高含量的灰分会使得煤气化反应更为复杂，同时也会对反应的产物造成影响。
在煤气化反应过程中，灰分容易与气化剂发生反应，生成水蒸气和CO2，从而影响合成气的组成。
3. 煤中的硫含量对煤气化的影响硫是煤中的一种重要元素，其含量会对煤气化处理有所影响。
高含量的硫会导致生成的合成气中含有较多的硫气体，对于后续的能源利用会造成一定的影响。
在进行煤气化处理时，需要对煤中的硫含量进行充分考虑，并在处理过程中做好相应的处理工作。
4. 粉煤的灰熔点对煤气化的影响煤炭中的灰分在高温下容易熔化，形成熔渣。
煤气化反应会产生高温环境，这使得煤炭中的灰熔点成为一个重要的影响因素。
灰熔点高的煤炭在煤气化处理中容易形成熔渣，从而影响煤气化反应的进行。
灰熔点的大小也会对煤气化处理产生一定的影响。
5. 煤的组成对煤气化的影响煤中的组成对煤气化处理有着重要的影响。
不同种类的煤炭具有不同的化学成分和结构特点，这使得它们在煤气化处理中表现出不同的性能。
一般来说，煤中的固定碳含量越高，煤气化的产率就会越高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
粉煤组分对气化运行的影响—马世荣
粉煤组分对气化的影响有很多，我简单从以下七个方面给大家分析一下：
一：水分
煤中水分高低对粉煤磨制及输送的影响非常大。
煤中水分偏高，会显著增加磨煤单元能耗，导致粉煤在储存过程中形成架桥堵塞，给粉煤转储带来不便，粉煤输送单元通气设备的使用寿命也会大大缩短；粉煤在高水分情况下输送无法形成连续相，粉煤速度测量所需的静电也会明显减少，导致粉煤循环发生波动，给煤烧嘴的安全运行带来危害；煤中水分偏高还会导致粉煤气化的碳转化率有所降低，为保证粉煤与纯氧／蒸汽混合物之间拥有足够的接触表面积，要求粉煤的微晶结构呈细小颗粒状，而煤中水分高会导致粉煤微晶结构呈片状，会大大降低粉煤气化的碳转化率。
由此可见，Shell粉煤气化工艺要求煤中水分越低越好，原则上要求不超过10％为宜。
二：粒度大小
Shell粉煤气化工艺对粉煤的粒度大小有严格要求，一般要求小于5μm的要低于10％，大于90μm的也要低于10％。
如果粒度偏粗的过多，在粉煤加压输送过程中，就会加剧对设备管道的冲刷磨蚀，从而缩短设备管道的使用寿命。
如果粒度太粗，还会大大降低粉煤在气化炉内反应的接触表面积，导致碳转化率直线下降，相应的煤耗也会有所增加。
如果粒度偏细的过多，则粉煤较易被压实并形成架桥，给粉煤输送带来困难，同时还会导致粉煤循环不稳定，进而危及煤烧嘴的安全运行。
三：可磨性
煤的可磨性一般用哈氏可磨性指数HGI来表征，通常情况下，可磨性指数越大，表示煤越容易磨碎，反之亦然。
如果气化煤种的HGI偏低，则原煤在磨煤机中停留的时间就会延长，磨煤机的出力就会下降，磨煤机的负荷也会相应增加，磨制单位质量粉煤的成本也会上涨。
严重时，还会导致磨煤机磨制出来的粉煤粒度大小无法满足生产需要。
Shell粉煤气化工艺要求选用可磨性指数较高的煤种作为气化煤种，一般要求煤的HGI大于65，才能保证Shell粉煤气化装置的运行经济性。
四：挥发分
挥发分的高低对Shell粉煤气化炉内反应的影响并不大，因为Shell粉煤气化炉内的温度高达1400℃以上，粉煤在气化炉内停留时间非常短，只有3～5s，挥发分主导的气相反应并不是气化反应的决定性步骤，决定Shell粉煤气化炉内反应速率系为气固之间的扩散反应。
Shell粉煤气化工艺对煤中挥发分没有特别要求，但是煤中挥发分高低对磨煤单元影响非常大，煤中挥发分越高，用来维持磨煤系统惰性化的氮气量就越大，磨煤系统的运行成本就会显著升高。
另外，煤中挥发分太高，对煤的安全储存也不利，挥发分高的煤容易发生自燃，从而危及装置设备的安全运行。
Shell粉煤气化要求煤中挥发分不超过35％。
五：灰分
Shell粉煤气化工艺的重要原理之一就是“以渣抗渣”，所谓“以渣抗渣”是指利用熔融炉渣在气化炉膜式水冷壁上形成一层动态渣层，来保护气化炉內件及耐火材料，防止其承受高温热冲击及高速合成气流的冲刷磨蚀。
动态渣层还能有效维持气化炉温度，减少热损，从而对降低气化炉氧耗、煤耗，提高气化炉冷煤气效率有很大帮助。
实践证明，对于液态排渣型Shell粉煤气化炉，煤中灰分在12％～25％范围内最佳。
只有煤中灰分含量合适，才能在气化炉膜式水冷壁上形成良好渣层。
如果煤中灰分太低，就无法在气化炉膜式水冷壁上形成保护渣层，或形成渣层太薄，达不到保护气化炉内件效果。
如果煤中灰分太高，会增加Shell粉煤气化装置的能耗和物耗，相关设备仪表的寿命也会大大缩短。
六：灰熔点
Shell粉煤气化炉内温度可达1400～1700℃，通常情况下，Shell粉煤气化炉操作温度要比气化煤种灰熔点略高100～150℃。
因此，最佳的气化煤种灰熔点一般在1250～1550℃。
如果灰熔点太低，容易导致气化炉碳转化率偏低，同时气化炉膜式水冷壁上还无法实现正常挂渣，影响气化炉的安全平稳长周期运行。
对于低灰熔点煤种，可以通过配煤或添加一些高岭土等来提高其灰熔点。
如果灰熔点太高，超出Shell粉煤气化的最高允许温度，则需通过添加助熔剂将气化煤种灰熔点降至合适范围，否则就不能用Shell粉煤气化工艺进行气化。
因为超温运行会缩短气化炉的使用寿命，还会增加气化系统的氧耗及煤耗，对下游系统的热冲击也会加大。
助溶剂的具体添加量一般通过三元相图来予以确定。
七：粘温特性
粘温特性对Shell粉煤气化工艺的影响Shell粉煤气化工艺要求气化炉所产炉渣的黏度必须在25～40Pa·s，该黏度范围内的熔渣能确保气化炉膜式水冷壁上正常挂渣，保证气化炉顺利排渣。
如果炉渣黏度太高，则会导致气化炉膜式水冷壁上的液态挂渣流动速度偏慢，大量炉渣容易在气化炉出渣口处累积并形成大渣块，从而给气化炉的顺利排渣带来麻烦。
如果炉渣黏度太低，则会导致气化炉膜式水冷壁上的液态挂渣流动速度偏快，液态挂渣的厚度就会减薄，气化炉热损就会随之增加，气化炉的氧耗、煤耗也会相应增大，气化炉挂渣厚度减薄后，高速合成气流对气化炉内件的冲刷磨蚀还会加剧，严重缩短气化炉膜式水冷壁的使用寿命。
煤质变化的表现形式多种多样，具体表现在煤质各个表征参数的变化，煤质参数中任何一个发生变化，都会对Shell粉煤气化工艺造成一定的影响。
稳定的煤质对Shell粉煤气化工艺至关重要，它是装置能否长周期连续稳定运行的关键所在，也是能否实现装置运行经济性的重中之重。
而在装置实际运行时，煤质的波动是不可避免的，因此就要采取适当措施来稳定气化炉入炉煤种的煤质。
稳定煤质的措施很多，只有坚决落实这些措施，才能稳定Shell 粉煤气化炉入炉煤种的煤。