煤质对气化的影响共33页
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
煤质变化对壳牌粉煤气化工艺的影响
煤质变化对壳牌粉煤气化工艺的影响摘要:文章阐述煤质的参数变化对壳牌粉煤气化装置的影响,并根据这些影响采取相应的预防措施。
关键词:煤质;壳牌粉煤气化;措施壳牌粉煤气化工艺目前在国内的应用非常广泛。
通过实际运行,我们发现煤质的变化对壳牌粉煤气化炉的影响很大,它不仅对整个气化炉的能耗、物耗有影响,而且还影响整个壳牌粉煤气化炉的安全连续稳定运行。
由于我国地大物博,各地大大小小的的煤矿数不胜数,各地的煤矿的煤质参数又各不相同,因此煤质的波动很难避免。
正因如此,研究煤质的变化就有了非常重要的作用。
通过对原煤各种参数变化的分析,搞明白煤质变化对气化炉运行所带来的各种影响,并采取相应稳定煤质的措施,以实现壳牌粉煤气化炉安全连续稳定的运行。
1 煤质变化对壳牌粉煤气化装置的影响因素1.1 粒度壳牌粉煤技术对粉煤粒度有着很高的要求。
要是粒度过粗,在粉煤加压输送过程中,必然会对管道设备形成冲刷磨损,减少其使用周期。
要是粒度过细,则粉煤在加压输送过程中容易被压结实,进而给粉煤的运输带来麻烦,并且也会影响粉煤的煤循环,影响煤烧嘴的稳定运行。
所以,一般要求粉煤粒度为5~90 μm>80%。
1.2 灰分壳牌粉煤技术的重要原理之一就是“以渣抗渣”,所谓“以渣抗渣”是指水冷壁外表面附着一层耐火材料,内置金属销钉。
生产中,高温熔融下的流态熔渣,顺水冷壁重力方向下流,当渣层较薄时,由于耐火衬里和金属销钉具有很好的热传导作用,渣外表层冷却至灰熔点固化附着,当渣层增厚到一定程度时,热阻增大,传热减慢,外表渣层温度升高到灰熔点以上时,熔渣流淌减薄;当渣层减薄到一定厚度时,热阻减小,传热量增大,渣层温度降低到灰熔点以下时熔渣聚积增厚,这样不断的进行动态平衡,这样煤的灰熔点不出现大的变化,氧/碳比不出现大的波动,水冷壁内锅炉水能够正常供给,炉内温度就不会出现大幅度波动,渣层厚度在动态中相对稳定的。
这样在正常生产情况下,就实现了“以渣抗渣”,有效保护了水冷壁不受反应腐蚀、不受高温烧蚀、不受熔渣磨蚀,使得使用寿命延长。
煤炭性质对气化的影响:5、硫分含量对气化的影响.
三、煤质对气化的影响
固定碳对气化的影响 硫分对气化的影响 粒度对气化的影响 反应性对气化的影响 黏结性对气化的影响 机械强度和热稳定性对气化的影响
单击此处编辑母版标题样式 第三节 原料煤对气化工艺的影响
三、煤质对气化的影响
1、煤在Байду номын сангаас化时,其中80%~85%的硫以H2S和 CS2的形式进入煤气当中。 硫分对气 化的影响
2、煤气用于燃料时,燃烧后大量的SO2会排入 大气,污染环境 3、用做合成原料气时,使得合成催化剂中毒,
结论:气化用燃料中硫含量应是越低越好
煤质对气化的影响PPT33页
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
煤质对气化的影响
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法, 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现,法律就是这样 一种的 网,触 犯法律 的人, 小的可 以穿网 而过, 大的可 以破网 而出, 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏,庇 护着我 们大家 ;它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子
原料煤质对粉煤气化工艺的影响概述
原料煤质对粉煤气化工艺的影响概述发表时间:2019-03-05T16:01:35.383Z 来源:《防护工程》2018年第35期作者:李寿平[导读] 粉煤气化的原理在于,通过原料煤灰分挂渣来保护水冷壁,待煤灰熔融后,会形成固态渣层与液态渣层。
国家能源集团宁夏煤业集团有限责任公司宁夏银川 750409摘要:粉煤气化技术具有较强的适应性,在煤种方面有着鲜明的体现,在环境方面相对友好。
原料煤质中存在诸多分析指标,对于粉煤气化工艺的影响也存在一定差异。
本文基于粉煤气化工艺特点出发,对其操作窗口进行简要介绍,明确气化温度控制形式,进一步探讨原料煤质对粉煤气化工艺的实际影响,旨在促进粉煤气化工艺的不断优化,仅供相关人员参考。
关键词:原料煤质;粉煤;气化工艺;影响引言:粉煤气化的原理在于,通过原料煤灰分挂渣来保护水冷壁,待煤灰熔融后,会形成固态渣层与液态渣层。
在对气化温度控制形成正确认知的基础上,要明确原料煤质的各项指标,把握其对于粉煤气化工艺的现实影响,以便在实际操作过程中优化操作工艺,达到良好的粉煤气化效果。
1粉煤气化工艺特点就粉煤气化工艺来看,其主要通过粉煤加压方式来实现进料,此种操作方式下,气流床发生反应,排渣方式表现为液态形式,粉煤气化工艺则具有良好的适用性,能够满足不同煤种的差异化应用需求。
就GSP干煤粉气化技术来看,其在煤种类型方面基本不存在限制,在顶部单喷嘴形式下,干茶承压外壳可以发现,其内有水冷壁,在激冷流程作用下,水冷壁负责回收少量蒸汽,气流床和液态排渣的支持下,气化工艺得以应用,能够满足无烟煤、次烟煤等多种应用需求。
在干粉没进料方式下,其所需气化压力一般在2.0-4.0之间,氧耗在330-340m3·(1000m3CO+H2)-1。
随着煤灰熔融,固定渣层与液态渣层得以形成,二者不同之处在于,固定渣层紧贴水冷壁,液态渣层迎着火焰渣层,并且液态渣层具有一定流动性,当气化温度逐步变化时,液态渣层会受到重力作用而向下流动。
煤质对气化工艺的影响
SiO2/AL2O3对操作窗口的影响
142-530
硅铝比:2.3 硅铝比:2.0 硅铝比:1.2
Fe2O3对排渣(Tliq)的影响
灰中Fe2O3在强还原性气氛中会发生1气42-液530 相反 应被H2、CO还原成纯铁析出,降低灰中Fe2O3含 量,升高Tliq,导致渣流动性不稳定。
根据运行经验:入炉煤灰中Fe2O3含量小于12%, 对渣流动性影响较小,尚不会影响气化炉稳定运行。
CaO对操作窗口的影响
142-530
随着CaO含量 的升高,操 作窗口变窄
Shell气化入炉粉煤质量标准
序号
项目
1 灰中SiO2/Al2O3比
2
灰中Fe2O3含量
3
灰熔点FT
4
全水分Mt
5
灰分Aad
6
硫8
氯Cl+氟F
9
挥发分Vdaf
单位
-
%(m/m) ℃
%(m/m) %(m/m) %(m/m)
%(m/m) %(m/m)
合格范围
1.7-2.7
≤11242-530 1350-1450
混配煤的可磨指数可以按混配比例加权计算出来。运行经验表明, 可磨指数不同的原料煤混配后可以将可磨指数调整到40-170,满足中速 磨煤机稳定运行的工艺要求。
粒度
粒度对煤粉反应活性的影响
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SHELL煤气化采用高温气化,气体在炉内
停留时间较短,所以气固之间的扩散反应是
控制碳转化率的重要因素,因而对煤粉的粒
煤质对煤气化工艺选择的影响_石方惠
气化炉
Mark-Ⅳ型鲁奇炉,炉径 3.8 m,单炉 产气量 3.0 ~ 5.0 万 m3/h,炉内有布 煤 器 搅 拌 器 和 炉 篦 等 转 动 部 件 ,夹 套冷却付产中压蒸汽,日产千吨氨 时设计三开一备。
选择煤气化技术应符合“煤气化技术的可靠性 要高、煤气化效率要高,煤气化工艺路线的能耗要 低、污染要低”的两高两低原则。具体就是:
1)先进性原则:工艺技术的先进性决定了项目 的市场竞争力。选现代煤气化工艺。
2)适用性原则:一是根据原料性质来选择气化 工艺,二是要结合下游产品来配制工艺流程。示范项 目的目标市场是硝铵,副产的 LNG 作车辆燃料,煤 制氨系中间产品。
②结渣性:是指煤中的矿物质,在高温和活性气 体介质的作用下转变为炉渣的能力。取 3 ~ 6 mm 的 煤试样,以空气为气体介质,按一定的程序进行试 验,冷却后取渣称重,其中大于 6 mm 渣所占总渣的 百分比称为结渣率。结渣率 < 5%为难结渣煤,结渣 率 5% ~ 25%为中等结渣煤,结渣率 > 25%为强结渣 煤。煤的结渣性一方面同煤本身性质如灰熔点、灰含 量有关,另一方面同气化条件如温度、压力、停留时 间等有关。在生产上,往往以灰熔点作为判断结渣性 的主要指标,灰熔点愈低的煤结渣性愈强。对于移动 床气化炉,煤的结渣性强,透气性就差,产气能力就 低,渣中残炭就高且排渣不太顺畅;对于气流床气化 炉,即使少量的结渣,也会破坏正常的流化状态。
表 2 9# 煤煤质分析表
工业分析 收到基% Mad Aad Vad FCad St,ad 2.90 29.37 25.60 42.13 2.24
元素分析%
C
煤质对气化工艺的影响
石灰石对黏温曲线的影响
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SiO2/AL2O3对操作窗口的影响
件下s,he空ll粉气煤干气燥化基工碳艺含使量用Ca氧d%煤尚比不控能制做气到化在炉线温测。量在,1现42无-有53法0的实技时术修条正 氧碳比。因此,粉煤流量测量精度低和煤中碳含量波动将导致实际 测定的氧碳比精度偏低,其正常的波动范围为0.13,由此对应的气 化温度波动范围为130℃左右。入炉煤的气化操作空间要大于气化 温度波动范围。
142-530
抓斗和落煤管无法正常运行,而内水不影响原料煤的储运作业,但对磨 煤干燥装置能力有更高要求。
原料煤全水超过12%,会明显降低气化装置经济性,同时也会增加超 过磨煤干燥单元的负荷,导致粉煤水含量超标,影响粉煤输送稳定性。 原料煤全水小于5%时,储运过程会有明显扬尘,对环境有污染,需要喷 水降尘。
灰中Fe2O3在强还原性气氛中会发生1气42-液530 相反 应被H2、CO还原成纯铁析出,降低灰中Fe2O3含 量,升高Tliq,导致渣流动性不稳定。
根据运行经验:入炉煤灰中Fe2O3含量小于12%, 对渣流动性影响较小,尚不会影响气化炉稳定运行。
CaO对操作窗口的影响
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随着CaO含量 的升高,操 作窗口变窄
≤2 11.0~25.0 0.5~3.0
40~170 ≤0.05 ≤25
Shell气化入炉粉煤质量标准
序号
项目
1 灰中SiO2/Al2O3比
2
灰中Fe2O3含量
3
灰熔点FT
4
全水分Mt
5
灰分Aad
6
硫St,ad
7
可磨指数HGI
8
氯Cl+氟F
9
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。
原料煤质对粉煤气化工艺的影响
原料煤质对粉煤气化工艺的影响作者:李尚堃张子英来源:《中国化工贸易·上旬刊》2019年第02期摘要:粉煤气化技术是煤清洁高效利用的主要技术之一,煤、水蒸气和氧气在粉煤气化炉中发生部分氧化反应,转化为以CO和H2为主的合成气。
本文研究煤质参数的变化对装置运行的影响,并提出相应的预防措施,是实现装置长周期稳定满负荷运行的重要保障。
关键词:煤质;粉煤气化1 我国煤气化技术发展现代煤气化技术的发展方向主要有加压气化、高温气化、粉煤气化、液态排渣、纯氧气化和气化炉大型化等几个方面。
加压气化是指提升压力用以提升气化炉的生产效果,降低气体净化的投入,有效减少降压所产生的能源损耗;高温气化使煤块中的可挥发成分与可燃组分转化,得到较为纯净的煤气产品;粉煤气化是指通过加大煤块的表面积使其气化反应率增加,以此提高气化炉的单炉生产能力以及碳转化率;液态排渣技术则是煤灰渣在高温处理后排出气化炉,内含物质多惰性,无毒害性;纯氧气化技术是通过降低惰性气在升降温中产生的热损减少气化剂的能源损耗的技术手段,可以有效提高气化效率,增加熔渣气化的经济实用性;最后气化炉大型化是为适应现代工业大型化、规模化和集约化的发展模式出现的,可有效缩减工程投资,项目经济性得到了有效提升。
2 粉煤气化工艺特点粉煤气化进料方式为粉煤加压进料,气流床反应,液态排渣,膜式水冷壁结构,粉煤气化相对其它煤气化技术对煤种的适应性较强,几乎可以气化从无烟煤到褐煤的各煤种。
加压气化炉生产约4.0MPa粗煤气,气化温度高达1400~1700℃,废水处理简单,灰渣含碳量3 影响煤气化工艺装置稳定性的原因3.1 可磨指数及粒度可磨指数HGI越大,表明煤越软越容易磨碎。
如果可磨指数偏高,制备的粉煤粒度会偏细;如果可磨指数偏低,制备的粉煤粒度会偏粗。
粉煤粒度偏细和偏粗都不能满足高压粉煤密相输送工艺要求。
粒度对煤粉反应活性有影响,煤气化采用高温气化,气体在炉内停留时间较短,所以气固之间的扩散反应是控制碳转化率的重要因素,因而对煤粉的粒度要求较高。
煤质对鲁奇气化炉的影响
煤质对鲁奇气化炉的影响义马气化厂是生产城市煤气联产甲醇、二甲醚等化工产品的企业,采用鲁奇(Lurgi)加压气化的造气工艺。
该自20 世纪70 年代引进以来[1 ],国内对该技术的掌握和应用已有了长足的发展。
其Lurgi 气化炉对煤种和煤质有一定的要求,这是气化炉能够长周期稳定运行的关键性因素。
近年来,随着煤炭价格的不断攀升,以及冬季用煤紧张等因素,该厂原料煤已达十余种,煤质的不稳定给装置生产能力及长周期稳定运行带来了很大的困难。
本文通过对煤质中不同因素对Lurgi 气化炉经济运行的分析,提出了一些针对性建议及措施,以供参考。
1 煤质对鲁奇气化炉的经济运行分析1.1 灰熔点的影响鲁奇气化炉的操作温度介于煤的T 1 (煤灰变形温度)和T 2 (煤灰软化温度)之间,入炉煤灰熔点高,则操作时就要适当降低汽氧比,相应提高炉温,蒸汽分解率增加,煤气水产量低,气化反应完全,有利于制气。
但是受气化炉原设计制约,蒸汽也不能无限制降低,否则可能会烧损炉篦及内件,因此受设备材质影响,灰熔点不能太高,一般控制在1 150 ℃≤T 2≤1 250 ℃。
反之,煤的灰熔点低,则操作时就要适当提高汽氧比,相应降低炉温(防止低灰熔点的煤料在炉内结渣,造成排灰困难),蒸汽分解率降低,煤气水产量增加,气化反应速度减缓,不利于制气,运行非常不经济。
因此入炉煤灰熔点要尽可能控制在一定范围内,不能变化太大。
在实际生产过程中,入炉煤存在多样性,入炉煤的灰熔点也就各不相同;因此,有一个最佳汽氧比的选择,即控制气化炉内的反应温度,既不能因汽氧比高造成灰细导致排灰困难,也不能因汽氧比低造成结渣而无法排灰。
若入炉煤灰熔点相差较大,就无法选择最佳汽氧比,从而造成灰熔点低的煤易结渣,容易出现气化炉工况恶化,另外还有可能达到T 3 温度(煤灰熔融性流动温度),熔融部分将灰熔点高的煤包裹,阻碍了其与气化剂接触,不利于完全反应,导致碳流失,表现为炉渣中的黑核现象。
煤质对气化的影响
加料时,要求原料煤的水分含量应小于2%。
2018/10/4 《煤炭气化工艺》
3-2 煤质对气化的影响
二、灰分含量对气化的影响
煤中灰分高,不仅增加了运输的费用,而且对气化过 程有许多不利的影响 气化时由于少量碳的表面被灰分覆盖,气化剂和碳表 面的接触面积减少,降低了气化效率 灰分的大量增加,不可避免地增加了炉渣的排出量, 随炉渣排出的碳损耗量也必然增加。
挥发分产率
挥发分是指煤在加热时.有机质部分裂解、聚合、缩 聚,低分子部分呈气态逸出,水分也随着蒸发,矿物 质中的碳酸盐分解,逸出二氧化碳等。除去水分的部 分即为挥发分产率 挥发分中有干馏时放出的煤气、焦油、油类。干馏煤 气中含有氢、一氧化碳、二氧化碳和轻质烃类
挥发分的组成
挥发分产率 与煤的变质 关系 作 用
3-1 煤种对气化的影响
一、气化用煤的分类 第一类 特性 代表原料
无烟煤、焦炭、 半焦和贫煤
气化时不黏结也不 产生焦油
气 化 用 煤
第二类 第三类
气化时黏结并产生 焦油
气化时不黏结但产 生焦油
弱黏结或不 黏结烟煤 褐煤
第四类
气化时不黏结,能 产生大量的甲烷
泥炭
2018/10/4
《煤炭气化工艺》
3-1 煤种对气化的影响
能用一种 我国的煤 炭来分析 气化过程
会解释一些实际 操作故障的原因、 会解释煤与石油 的不同成因 2018/10/4 《煤炭气化工艺》
成煤过程
泥炭化阶段:植物残骸分解成泥炭或腐泥。泥 炭和腐泥中含有大量的腐蚀酸。 变质作用:
在地热和压力的作用下,泥炭层发生压 实、失水、肢体老化、硬结等各种变化 而成为褐煤。褐煤的密度比泥炭大,在 组成上也发生了显著的变化,碳含量相 对增加,腐殖酸含量减少,氧含量也减 少。
煤炭性质对气化的影响_Word_文档
煤炭性质对气化的影响﹙讲课稿﹚煤是由植物残骸经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变而成的,这个转变过程叫做植物的成煤作用。
一般认为,成煤过程分为泥炭化阶段和煤化阶段两个阶段。
不同煤种的组成和性质相差是非常大,即使是同一煤种,由于成煤的条件不同,性质差异也较大。
煤结构、组成以及变质程度之间的差异,会直接影响和决定煤炭气化过程工艺条件的选择,也会影响煤炭的气化结果,如煤气的组成和产率,灰渣的熔点和粘结性以及焦油的产率和组成等。
第一节煤种对气化的影响根据气化用煤的主要特征,将气化用煤大致分为以下四类第一类,气化时不粘结也不产生焦油,代表性原料有无烟煤、焦炭、半焦和贫煤。
第二类,气化时粘结并产生焦油,代表性原料有弱粘结或不粘结烟煤。
第三类,气化时不粘结单产生焦油,代表性原料有褐煤。
第四类,以泥炭为代表性原料,气化时不粘结,能产生大量的甲烷。
一、气化用煤的主要特性1.无烟煤、焦炭、半焦和贫煤这类原料气化时不粘结,不会产生焦油,所生产的煤气中只含有少量的甲烷,不饱和碳氢化合物极少,但煤气热值较低。
2.烟煤这种煤炭气化时粘结,并且产生焦油,煤气中的不饱和烃、碳氢化合物较多,煤气的净化系统较复杂,煤气的热值较高。
3.褐煤气化时不粘结但产生焦油。
褐煤是变质程度较低的煤,加煤时不产生胶质体,含有较高的内在水分和数量不等的腐植酸,挥发份高,加热时不软化,不熔融。
4.泥炭煤泥炭煤中含有大量的腐植酸,挥发份产率近70%左右。
气化时不粘结,但产生焦油和脂肪酸,所产生的煤气中含有大量的甲烷和不饱和碳氢化合物。
二、不同煤种对气化的影响1、对煤气的组分和产率的影响﹙1﹚发热值与组成发热值的概念:指标准状态下一立方米煤气在完全燃烧时所放出的热量。
高发热值:燃烧产物中的水分以液态形式存在称高发热值。
低发热值:水也气态形式存在称低高发热值。
在各种相同的操作条件下,不同的煤种所产煤气的发热值不同,组成也不同。
例如,以年轻的褐煤为气化原料,所生产的煤气甲烷含量高,发热值比其他煤种都高﹙这是由于褐煤的挥发份高、变质程度低,煤气中的干馏气比例大,而干馏气的甲烷含量高,有利于甲烷的生成﹚。
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%。
入炉煤质量对鲁奇气化产率的影响
化 工 技 术 经 济 #$%&’#() *%#$+,-%#,+,&’#.
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入炉煤质量对鲁奇气化产率的影响
任宝生 /, 宁秋实 /, 陈晓春 !
0 /1 哈尔滨燃气化工总公司,/23423 5 !1 北京化工大学化学工程学院 , /666!7 8
摘
要9
分析了哈尔滨气化厂入炉煤质量尤其是灰分含量对气化率及其经济效益的影响, 探讨了依
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影响气化指标的因素分析 煤的气化过程发生的主要反应是: # H ,! (#,! H "7"1 2 IJ A BKL !# H ,! (!#, H !!/1 6 IJ A BKL # H $! ,($! H #, ; /"/1 " IJ A BKL # H #,! (!#, ; /=!1 2 IJ A BKL #, H $! ,($! H #,! H 3/1 ! IJ A BKL # H !$!( #$3 H =31 4/ IJ A BKL
兰煤矿上层煤、 中层煤合理搭配, 褐煤与长焰煤合理搭配作为入炉原料煤的方案, 提出了相应的改进措施。
关键词: 鲁奇炉; 入炉原料煤; 气化产率 文章编号: /66: ; !2"<( !66! ) 6! ; 66!= ; 6" ! 煤气发生炉对用煤质量的要求 煤的气化是指把固体的原煤加入煤气发生炉, 在一定的温度、压力下,水蒸气和空气与煤中的有 机物、 碳发生反应, 生成 $! 、 #,、 #$3 等可燃气体的 过程。气化炉的种类很多,要求不同类型的原料煤 与之匹配, 以达到最佳效果。可选的煤种有长焰煤、 褐煤、 气煤、 不粘结性煤、 弱粘结性煤等。 哈尔滨气化厂是国内生产城市煤气的坑口煤 气厂之一, 采用的气化装置是 /77" 年从德国引进的 DE& 加压气化工艺,关键设备 DE& 炉的设计煤种 是非粘结性的长焰煤,其适宜的原料煤质量指标如 表 / 所示。该厂设计日产煤气 /:6 万 B , 年需粒径
煤质对煤气化工艺选择的影响
2 固体燃 料 的性 质 。天 然 固体燃 料性 质 的多样 )
性 和 气 化 条 件 的 特 殊 性是 组 织 气 化 工 艺 过 程 的关 键。 固体燃 料 的黏结性 、 结渣性 、 应活 性 、 反 热稳 定性 以及粒 度 、 分 、 发份 、 份 和硫 份 等 影 响着 气化 灰 挥 水
种气 化工 艺 。 随着煤 的变质程 度 增加 , 反应 活性 急 其 剧 下 降。如 长焰 煤在 90℃时 ,二氧 化碳 反应 性达 5 10%, 0 而贫 瘦 煤在 110C 的反应 活 性仅 为 4% 0 时 o 0
左 右 。 中煤 平 朔 的气煤 在 110c 时 的反应 活 性 为 0 C 7 5%左右 。
介 质 ,通 过测定 其还 原为 一氧 化碳 的还 原率来 表 示
① 黏结性 : 是指 煤被加 热 到一定 温度 时 , 质 受 煤
热 分解并 产 生胶 质体 , 最后黏 结成块 状焦 炭 的能力 。 黏 结性 强 的煤 , 气化 炉上部 加热 到 4 0 o ' ?, 在 0 ~5 o En
能 源是 人类 赖 以生 存和推 动社 会 发展 的物 质基 础 。在世 界能源 总储 量 中 , 、 油和 天然气 占有重 煤 石 要地 位 。 国的 国情 是 “ 我 富煤 、 气 、 有 缺油 ” 目前 石油 。 价 格居 高不 下 , 然气 的重点是 保 民用 、 成工 业指 天 造 标吃紧, 相对 来讲 , 发展煤 化工 就有 了 比较 优势 。 目 前 , 国各 地煤化 工发 展势头 强劲 。 气化 山西 的严 我 在 竣 形势 下 ,如何根 据原 料情况 和市 场定 位来科 学规
1 煤气 化 。 ) 是指 煤 与气 化剂 作用 , 进行 各种化 学 反应 ,把 煤炭转 变 为燃 料用 煤气 或化 工 合成 用合 成 气 ( O+H ) C :的生产方 法 。进行 煤气 化反应 的设 备 叫
煤质对气化的影响33页PPT
35、不要以为自己成功一次就可以了 ,也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
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31、只有永远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克
煤质对气化的影响
31、别人笑我太疯癫,我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣,抱怨者 的牢骚 ,这是 羊群中 的瘟疫 ,我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望, 辛勤耕 耘,忍 受苦楚 。我一 试再试 ,争取 每天的 成功, 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ,我继 续拼搏 。