煤气化灰渣处理方法 Microsoft Word 文档

求助水煤浆气化对煤质的要求？

1、煤质要有较高的挥发分，以便成浆

灰熔点不能太高，太高要加助熔剂

灰分要有限制，降低氧耗

2、挥发份高容易改性，成浆性好对内水有要求，灰熔点不能太高对灰分含量及组分有要求。

3、主要是灰熔点不能太高，再就是灰渣的流动性好，否则的加入大量的助溶剂，使灰水处理系统的水硬度提高，系统结垢严重，是水煤浆加压气化装置的顽疾，另外高挥发性和低的内水含量是决定煤种成浆性的主要条件，一般内水越低成浆性越好。

4、1灰融点低，有利与气化在较低的温度下进行，有利于设备寿命的延长。2较好的粘温特性，粘温特性好，有利于气化的排渣，稳定操作。3反应活性，反应活性好，则反应速度快，气化效率好。4发热量，发热量高的煤，气化效率高。5可磨性，可磨指数高易于制浆，成浆性能好，灰分，灰分含量高，则比氧耗高，且灰渣对耐火砖的冲蚀加大，同时增大合成气的水汽比和灰水处理的负荷

几种常见的煤气化方式对煤质的要求

煤的主要品质灰熔点、挥发分、含水量、热稳定性、强度及硫、磷、砷、氯的含量是煤的固有特性，不同的煤其主要品质不同。目前常用的几种煤气化方式----固定层间歇式气化、鲁奇（Lurgi）的粒煤气化、壳牌（Shell）

的干煤粉气化和德士古（Texaco）的水煤浆气化对煤质各有适应性，现论述如下。下表列出了几种常见的煤气化方式对煤质的要求：

表2-1 几种常见的煤气化方式对煤质的要求

指标间歇式固定层气化 Lurgi固体排渣 Shell Texaco含多喷嘴内水（AR；%） 3--4 越低越好越低越好﹤6%

灰分（%：MF）﹤20% 越低越好越低越好﹤12%

挥发分（%：MF）﹤8% ﹤16% 越高越好越高越好

总硫（%：MF）﹤1% 越低越好越低越好越低越好

磷（%：MF）越低越好越低越好越低越好越低越好

砷（%：MF）越低越好越低越好越低越好越低越好

氯（%：MF）越低越好越低越好越低越好越低越好

热值（MG/Kg：MF 越高越好越高越好越高越好越高越好

灰熔点（FT；℃）﹥1300 ﹥1350 ﹤1400 ﹤1300

强度越高越好高越好

热稳定性﹥85 越高越好

可磨指数越高越好

（1）、间歇式固定层气化

为获得高的气化质量和气化强度，它要求煤的粒度均匀、反应活性好、灰分和挥发分含量小，机械强度大、热稳定性强，必须以焦炭或无烟煤作原理。在中国山西和贵州储量最大，约占中国无烟煤总储量的80%；河南、河北、四川、青海等占20%。目前因间歇式固定层气化煤利用率低，排水中苯、酚、焦油较难处理、污染大，世界各国几乎全部淘汰，只有中国仍大量使用。

（2）、鲁奇（Lurgi）的粒煤气化

鲁奇（Lurgi）的粒煤气化技术比较成熟，在中国已有大型装置运转。世界上应用最多的是南非萨索尔公司，有97套设备。鲁奇煤气化有固体排渣和液体排渣两种炉型，其固体排渣炉型与间歇式固定层气化对煤质的要求类似，适合于低灰分、低挥发分、高热值、灰熔点FT﹥1350℃且要求较高的机械强度和热稳定性的无烟煤、贫瘦煤。贫瘦煤在中国分布较广但储量较小。同时贫瘦煤又是理想的炼焦原料，因此中国适合鲁奇（Lurgi）炉的煤炭较短缺。

（3）、壳牌（Shell）的干煤粉气化

化炉。对煤种的适应性较宽，对煤的粒度、含水量、灰分含量等指标均不敏感，但对灰熔点FT﹤1400℃的煤须加入助熔剂（石灰石）改变熔渣性

能，在我国适合于壳牌（Shell）的煤种较多，但最好是高热值、低水分、低灰分、高挥发分、灰熔点FT﹤1400℃的长焰煤或气、肥煤，可以获得较好的运行质量。

（4）、德士古（Texaco）的水煤浆气化

德士古（Texaco）的水煤浆气化因燃烧室为耐火砖衬里且煤在燃烧室内停留时间较短，同时如煤中灰分含量高会加速灰水系统的结垢，影响系统的长周期运行。为获得较长的运行周期，高的产气量，低的氧耗、煤耗，长的耐火砖使用时间，要求煤具有较高的反应活性、较高的挥发分、低的灰分、低的含水量及适可的灰熔点，同时煤的成浆性要好；为保护煤气净化触媒要求煤中的有害物质（硫、磷、砷、氯）越低越好；由于受到灰溶点的限制, 德士古（Texaco）的水煤浆气化用煤相对于壳牌（Shell）的干煤粉气化用煤适应性较窄。

新型(多喷嘴) 水煤浆气化炉与德士古（Texaco）的水煤浆气化炉工艺接近,对煤质的要求相同。

水煤浆气化工艺对原料煤的要求

水煤浆气化炉工艺原则上在高于灰熔点5O～100℃的温度下操作，以便于顺利排渣，根据德士古水煤浆气化厂的生产经验，水煤浆加压气化用煤选择原则应以煤的“气化性能及稳定运行性能”为主。

2．1煤的灰分含量

灰分是煤中的无用形式成分，为使其能顺利地以液态形式排出水煤浆气化炉，必须将温度升至其灰熔点以上，无谓的增加了氧气消耗有资料表明，在同样的气化反应条件下，灰分每增加l％，氧耗增加0．7％～0．8％，煤耗增大1．3％一1．5％；其次灰分增加，使烧嘴和耐火砖的磨损加剧，寿命大大缩短，同时灰、黑水中的固含量升高，系统管道、阀门、设备的磨损率大大加剧，设备故障率提高。灰分含量高对成浆性能也有一定的影响，除使煤浆的有效成分降低之外，还使煤质的均匀性变差，消弱了煤浆分散剂的分散性能，在相同的情况下，对提高煤浆浓度不利。建议所选煤样的灰渣干基含量不高于l3％。

2．2煤的最高内水含量

煤的内水含量对气化过程的主要影响表现在对成浆性能的影响，一般认为煤的内水含量越高，煤中的O／C越高，含氧官能团和亲水官能团越多，空隙率越发达，煤的制浆难度越大。煤质对成浆性能的影响是多方面的，各影响因素之问密切相关。煤的内在水含量越高时所制得的煤浆浓度越低，而且使添加剂的消耗、煤耗、氧耗均有

一定的增加，综合技术与经济方面考虑，水煤浆加压气化原料用煤的最高内在水含量以小于8％为宜.

2．3煤渣的熔融特性

煤灰的熔融特性是煤的灰熔点(还原条件下)，煤的灰熔点以低于反应温度50～100℃为宜（熔融温度)。若煤的灰熔点提高，为使气化炉顺利排渣，必须将气化炉的反应温度提高至煤的灰熔点以上，温度提高使气化炉耐火砖的寿命相应缩短(气化炉的操作温度每提高100~C，耐火砖的磨蚀速率增加2倍)，氧耗、煤耗增加。为了降低操作温度必须加入助熔助，而助熔剂的加入会增加煤中惰性物质含量，使耐火砖磨蚀加剧，提高了制浆成本，固体灰渣处理量增加，灰渣水系统的结垢量上升。煤的灰熔点以低于l300℃为宜，考虑到煤的气化效率及耐火砖的使用周期等方面的因素，最好的煤种灰熔点在1250～l300℃，如果原料煤的灰熔点太低，由于生产条件下煤灰的黏度降低，也会加剧对耐火砖的侵蚀，较低灰熔点的煤种可以通过配煤来解决。

挥发分多指为煤的挥发分，即将煤加热到一定温度时，煤中的部分有机物和矿物质发生分解并逸出，逸出的气体（主要是H2,CmHn,CO,CO2等）产物称为煤的挥发分。挥发分是煤在高温下受热分解的产物，数量将随加热温度的高低和加热时间的长短而变化。

矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而降