典型煤气化用煤要求20160926

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模块十第二讲煤炭气化工艺及其对煤质的要求

第二讲煤炭气化工艺及其对煤质的要求
合成的原料气，合成气质量好。排气温度1400℃以上，经废热回收产生的高压蒸汽可驱动透平发电，能提高能源效率。合成气压力高，可以减少后续工段的压缩功。
4）熔融床气化熔融床气化是一种与前述气化方式有不同受热方式的煤加压气流床气化技术，将粉煤和气化剂以切线方向高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，把一部分动能传给熔渣，使池内熔融物做螺旋状的旋转运动，煤料与空气或氧气随同蒸气与床层底部呈熔融态的铁、灰或盐相接触的气化过程。按熔浴情况分为熔渣床、熔盐床和熔铁床三种。煤在高温熔融液体热载体中进行气化，在液体热载体介质的催化作用下加快气化速度，提高效率。液体热载体还能对粗煤气有精制作用。
第二讲煤炭气化工艺及其对煤质的要求
（Koppres-Totzek）炉、Shell-Prenflo炉、Prenflo炉、Shell炉、GSP炉、 ABB-CE炉，湿法进料的有德士古（Texaco）气化炉、多喷嘴对置气化炉和E-Gas炉。气流床对煤种（烟煤、褐煤）、粒度、含硫量、灰分等具有较大的兼容性，但不适宜用化合水含量高的煤，灰熔融温度高的煤也不适宜。因为气化反应时间短，不到一秒钟就能完成，所以要求煤粉的粒度越细越好，一般要求小于200网目（0.074mm）的粉煤占90%左右（褐煤可降到80%），要求煤的水分为1%~5%，灰熔点越低，气化设备愈容易运转。国际上已有多家单系列、大容量的加压气化厂在运行，其清洁、高效代表着当今技术发展的潮流。气流床气化无副产焦油、酚水的处理问题，洁净而极少污染物产生。产品气中含CH4小于0.3%，适合于作氨、甲醇、碳基合成和汽油
常见的移动床气化炉有间歇式气化（UGI）和连续式气化（鲁奇 Lurgi）2种。前者用于生产合成气时要采用块状无烟煤或焦炭为原料，以降低合成气中CH4含量，国内有数千台这类气化炉，弊端颇多；后者

气化用煤要求标准-概述说明以及解释

气化用煤要求标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以写成以下这样:引言的目的是为了阐述本文的主题——气化用煤要求标准，并提供一个整体的框架。

随着社会经济的发展和能源需求的不断增长，气化用煤作为一种清洁、高效的能源形式，得到了广泛的关注和应用。

然而，由于气化用煤涉及的技术和工艺较为复杂，其质量标准及要求也具有一定的特殊性。

因此，制定和完善气化用煤的要求标准显得非常重要。

本文将对气化用煤的要求标准进行全面的分析和论述。

在文章结构中，我们将首先概述气化用煤的基本概念和作用，介绍其在能源领域中所具有的重要意义。

接着，我们将重点讨论气化用煤的关键要点，包括煤种选择、煤质要求、加工工艺等方面。

通过深入研究和调查，我们将提供具有一定针对性的要求标准，以期能够指导和规范气化用煤的生产和使用。

最后，在结论部分，我们将对上述要点进行总结，并展望未来的发展方向。

通过本篇文章的论述，我们希望能够加深对气化用煤要求标准的理解，促进气化用煤技术的创新与发展，为推动清洁能源产业做出一定的贡献。

1.2文章结构文章结构是指文章的框架和组织方式，合理的结构可以使文章内容更加清晰和易于理解。

本文的结构主要包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分首先概述了本文要讨论的话题，即气化用煤的要求标准。

接着介绍了文章的结构，明确了整篇文章的组织形式。

最后，阐明了本文的目的，即探讨气化用煤的标准化问题。

正文部分是文章的核心部分，主要阐述了气化用煤的要求标准。

在第一个要点中，可以具体介绍气化用煤的基本要求，包括煤种选择、煤质要求、煤粉颗粒大小等方面的内容。

在第二个要点中，可以深入探讨气化用煤的高效利用和环保要求，包括燃烧效率、废气排放标准等方面的内容，同时还可以与能源的可持续发展进行比较和分析。

结论部分对整篇文章进行总结，并展望了未来的发展方向。

在总结要点中，可以简要回顾文章中提及的重要要点，强调气化用煤的标准化的重要性。

在展望未来部分，可以提出对气化用煤标准的进一步完善和提高的建议，以及预测气化用煤标准化的发展趋势。

煤气发生炉的气化用煤标准

煤气发生炉的气化用煤标准一般情况下煤的用途不一样，所要求的煤质也不一样，根据煤的一些参数，我们可以轻易的选择到底用哪种煤来处理适合我们的生产需求。

不同的地方对煤的各个参数的值不同，下面是煤气发生炉用煤的一些详细的对煤的要求标准。

煤气发生炉用煤的主要质量指标干基灰分Ad(%)≤18干基全硫分Std(%)≤2罗加指数R.I≤20自由膨胀系数发热量(应用基低位):>27MJ/kg灰熔融性软化温度ST(℃)>1250热稳定性TS+6(%)>60抗碎强度(>25mm)(%)>60胶质层厚度<12mm粒度20~40;25~50;30~60mm最大粒度与最小粒度之比≤2块煤限下率(%)≤10含矸率(%)≤2干基挥发分Vd(%)≥20==两段式煤气发生炉的气化用煤要求浅析关键词:两段式煤气发生炉气化煤炭粒度煤质粘结性灰熔点挥发分热稳定性水分机械强度前言:煤气发生炉作为将煤炭由固态能源转化为气态、洁净能源的主要设备，气化煤种的选择至关重要，直接关系到其整体气化效果。

两段式煤气发生炉适宜气化不粘煤、弱粘煤、长烟煤等烟煤，也可以气化质量较好的褐煤，相对一段炉而言两段炉选用煤种范围较宽，但是对气化用煤的具体指标要求较严格。

1、煤炭粒度任何一种类型的固定床气化装置，都要求入炉煤的粒度均一，满足炉内流体力学和传热传质的需要。

两段炉之所以对煤的粒度要求严格，是因为在炉内干馏段和气化段中的料层总高度约为6-8米，如果煤的粒度悬殊，一方面会减少床层内的间隙度、增加炉内阻力，导致气化强度下降，煤气产量降低,灰渣含炭量也会随之增加;另一方面无法保证煤得到均匀、充分干馏，影响了两段式煤气发生炉的气化效果。

在两段炉运行操作过程当中，用户往往只看重炉体结构是否完善、设备运行状态是否正常，却对气化用煤粒度情况重视不够，恰恰是这一点会直接影响到两段式煤气站的气化效果。

有的煤气站入炉煤粒度甚至大于100mm，导致其运行效果很差。

不同用途用煤要求

不同用户的煤质要求不同的用户选择煤炭品种不同，各煤矿也要确定煤的合理加工方法，因此必须了解煤质和煤的应用等基础理论知识。

这样才能物尽其用，有效地利用资源。

一、机车和船舶用煤机车和船舶相当于一个移动的锅炉，由于其通风强，烟筒短，所以对所使用的煤的粒度要求严格。

细小的煤粉给入炉膛中，未来得及燃烧，即随煤烟飞走。

特别是当机车锅炉进行强化燃烧时，粒度6毫米的末煤都能由烟道随烟飞出。

为使煤均匀地散布在炉条上面，并且透气程度大致一样，也必须用块煤，最好是7 5~25毫米的中块，或者是25~6毫米的小块。

煤的灰分过高不仅影响机车锅炉效率，而且会加重炉膛的清理工作，所以要求机车用煤的灰分要小于25%。

机车用煤的挥发分不应过低，否则在火车上坡时不能迅速地增加锅炉火力，在火车进站停车时也不能使炉篦的热应力很快降低。

人工添煤的机车，在煤的挥发分过高时，由于炉膛容积有限，添煤又是间歇性的，会使煤耗增加，造成损失。

因此一般机车燃料是采用各种牌号煤配合使用。

有的路局是用长焰煤掺入部分气煤配烧。

水分对机车用煤的影响不大，有时在将煤铲入炉膛前还先掺入一些水，借以减少煤粉的飞扬损失。

对船舶和机车用煤的质量要求如表1-0所示。

表1-0 船舶和机车用煤质量要求二、炼焦用煤炼焦是把煤装在炼焦炉中，在1000℃的高温下进行干馏的热加工过程。

它是以获得优质冶金焦炭为主要目的的，同时还可以得到煤焦油、煤气等一系列化学产品。

炼焦用煤主要是洗精煤。

炼焦用洗精煤的牌号有焦、肥、气、瘦四种，按照一定的比例进行配煤炼焦。

炼焦用精煤的结焦性是一个很重要的指标，必须保证炼出的焦炭能达到要求的转鼓试验强度。

强度一般用胶质层厚度及收缩度来表示。

所有肥煤、焦煤以及几乎所有瘦煤，都适于炼焦。

胶质层厚度大于6毫米而且灰分较低的气煤也大部分用于炼焦。

焦炭灰分是由洗精煤灰分决定的。

如果知道炼焦配煤的灰分，在理论上可以推算出焦炭的灰分：设炼焦炉的出焦率为75%，要求炼出的焦炭灰分为13%，则装入炼焦炉的配煤灰分应为；当前，我国各种冶金用炼焦煤灰分最低是5.5%,非曲直最高为12.5%。

德士古煤气化装置对原料煤的要求

德士古煤气化装置对原料煤的要求德士古煤气化工艺由于其气化效率高，碳转化率可达98% — 99%,且对环境无不良影响（高温下煤中的有害物质蔡、酚等被燃烧掉）而被广泛应用。

其对原料适用范围广泛，可采用各种烟煤、褐煤、泥煤，甚至于城市垃圾。

我国己建成3套这种装置，陕西省渭河化肥厂、上海焦化厂、山东鲁南化肥厂，正在建设的安徽淮南化肥厂、山西原平化肥厂。

但是，根据3厂运行的情况来看，从经济运行的南度考虑，并非所有煤种都适用于禧士古煤气化装置，必须认真细致的选择好煤种，才能保证稳定运行，获得较好的经济效益。

1煤质中影响气化的因素1. 1水分煤中水分包括外表水和内存水。

外表水是煤粒表面的水分，来源于机械采煤，露天放置或运输中的雨水，防止自然飞灰的洒水。

煤的外表水对德士古煤气化没有影响，但外表水高会增加运输费用。

外表水分不稳定易造成煤浆浓度波动，外表水突然增太，煤浆浓度降低, 气化效率降低，外表水突然减少，煤浆浓度升高，牯度增大，滚筒筛通不过。

引起煤浆外溢造成原料浪费及污染环境。

外水的高低与采煤、贮存、运输方式有关，通过人的努力是可以改变的。

因此应尽量降低外水表含量，以节省开支且方便操作。

内存水是煤的内在水分, 即煤的结合水，以化学态形式存在于煤中，煤的内水高，同样会增加运输费用。

更重要的是，内水是影响成浆性能的关键因素，内水越高，成浆性能越差，流动性愈不好。

为了保证工业上泵输送所要求的低粘度，制备的煤浆浓度就低。

煤浆浓度低有以下影响：R煤耗进人气化炉的煤浆中水含量高，有效成分减少，蒸发水分所需要的热量增多，这样会降低气化效率，增加煤耗。

b）设备投资送人气化炉同体积煤浆，煤浆浓度低，有效成分量少, 气化强度低，不利于满负荷，高负荷运行。

如华亭煤所制的煤浆浓度为62% 63%，在设计煤浆流量下的产气量仅为设计气量的95% （设计煤浆浓度为65%）,要达到同样的产气量，煤浆浓度低者要求设备尺寸大，无疑增大了投资。

c）添加剂消耗对煤浆的粘度要求一定时，内水低的煤制浆时添加剂的消耗就低，内水高的煤制浆时添加揭的消耗就大。

0煤气化不同工艺和对用煤的要求

七维空间中，九个矢量中四个矢量为线性独立的，若选择R1、 R2 、R3 、R9为“基线”，其他矢量可通过这四个矢量的线性组合而成。 R4=2R1-R2 R5=R3+R9 R6=R1-R3 R7=R2-R1 R8=R2+R3-2R1
由此，导入以下三个重要的反应： R10 C+2H2O →CO2+2H2 + Q R11 3C+2H2O →2CO+CH4 + Q R12 2C+2H2O →CO2+CH4 + Q R10=（-1，0，-2；0，1，2，0） R11=（-3，0，-2；2，0，0，2） R12=（-2，0，-2；0，1，0，1）或R10=R2+2R3-2R1=R3+R8 R11=3R3+R9 R12=2R1+R2+3R3+R9=R5+R10 96.6KJ/mol 185.6KJ/mol 12.2KJ/mol
6) 燃料油合成原料气和煤炭液化气源。早在二战时，德国等就采用费托工艺（简称Fischer-Tropsch合成）合成发动机燃料油。目前煤炭直接液化和间接液化，都离不开先进的煤炭气化。煤炭气化为直接液化工艺高压加氢液化提供氢源；在间接液化工艺中煤气经过变换调节成合适的H2/CO比例送往合成工段，用于合成液体燃料和化工产品。 7) 煤炭气化制氢。氢气广泛用于电子、冶金、玻璃生产、化工合成、航空航天及氢能电池等领域。用氢气作为燃料，热使高，燃烧后的产物是水，污染物排放为零。从长远来看，氢气是很好的能源载体。 8) 煤炭气化燃料电池。燃料电池是由氢气、天然气或煤气等燃料(化学能)，通过电化学反应直接转化为电的化学发电技术，具有供电灵活、集中和分布式相结合、发电效率高等一系列优点。

煤气化工艺操作规范

煤气化工艺流程1、主要产品生产工艺煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业，主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用，形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。

主要产品城市煤气和甲醇。

城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施，是城市现代化的重要标志之一，用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率，减少煤烟型大气污染，改善大气质量行之15%提。

合成甲醇尾气及变换气混合后，与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后，进入煤气冷却干燥装置，将露点降至-25℃后，作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。

生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置，分离出其中的焦油、中油。

分离后煤气水去酚回收和氨回收，回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理，达标后排放。

低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。

空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。

仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。

小于5mm粉煤，作为锅炉燃料，送至锅炉装置生产蒸汽，产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽，一部分供发电站发电。

3、主要装置工艺流程3.1备煤装置工艺流程简述备煤工艺流程分为三个系统：（1）原煤破碎筛分贮存系统，汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后，6~50mm块煤由7#皮带运至块煤仓，小于6mm末煤经6#、11#皮带近至末煤仓。

（2）最终筛分系统：块煤仓内块煤经8#、9#皮带运至最终筛分楼驰张筛进行检查性筛分。

大缓可缺时，气化炉应在煤锁法兰温度到停车温度之前手动停车。

气化炉：鲁奇加压气化炉可归入移动床气化炉，并配有旋转炉篦排灰装置。

气化炉为双层压力容器，内表层为水夹套，外表面为承压壁，在正常情况下，外表面设计压力为3600KPa（g），内夹套与气化炉之间压差只有50KPa（g）。

在正常操作下，中压锅炉给水冷却气化炉壁，并产生中压饱和蒸汽经夹套蒸汽气液分离器1分离液滴后的蒸汽作为气化用中压蒸汽。

中压锅炉给水在夹套中维持在一定的液位，液位低于临界时，气化炉将联锁停车。

煤气化煤种的选择

煤气化煤种的选择煤种, 煤气化, 选择可用于水煤浆气化的原料种类比较广泛，例如各种烟煤、褐煤、泥煤、石油焦，甚至城市垃圾也可以作为气化原料。

但据国内外各用户的实际运行情况来看，并非所有的煤种都适用于水煤浆气化装置，要保证长周期稳定运行并获得较好的经济效益，必须认真细致地选好煤种。

设计水煤浆气化工艺时，首先需要了解准备作为原料使用的煤炭的物理化学特性，包括工业分析、元素分析、水分、煤灰组成、发热量、灰熔点、可磨指数的测定、实验室煤浆特性试验、助熔剂试验（包括添加剂试验），以评价所选用的煤种煤源在技术上和经济上是否适宜用作气化原料，这些分析和试验都是判定煤种特性的重要依据。

1、煤的质量对气化过程有着十分重要的影响煤的品种很多，按其在地下生成的时间的长短，大体可分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤等，它们的煤化程度按上述次序依次增加。

随着气化工艺选取的不同，其对煤品质的要求也不相同。

首选煤种。

高活性、高挥发分的烟煤是德士古水煤浆气化工艺的对原料煤的下述性能和参数应当重视：⑴ 总水分总水分包括外水和内水。

外水是煤颗粒表面附着的水分，来源于煤在煤层中附着的、人为喷洒和露天放置中的雨水，这部分水通过自然风干即可基本消除。

外水对德士古煤气化没有影响，但如果波动太大对煤浆浓度有一定的影响，而且会增加运输成本，应尽量降低。

内水是煤的结合水，以吸附态或化合态形式存在于煤中，煤的内水高同样会增加运输费用，但更重要的是内水是影响成浆性能的关键因素，内水越高成浆性能越差，制备的煤浆浓度越低，对气化有效气体含量、氧气消耗和高负荷运行不利。

⑵ 挥发分及固定碳煤化程度增加，则可挥发物减少，固定碳增加。

固定碳与可挥发物之比称为燃料比，当煤化程度增加时，它也显著增加，因而成为显示煤炭分类及特性的一个参数。

煤中挥发分高有利于煤的气化和碳转化率的提高，但是挥发分太高的煤种容易自燃，给储存煤带来一定麻烦。

⑶ 煤的灰分及灰熔点灰分灰分是指煤中所有可燃物质完全燃烧反应后，其中的矿物质在高温下分解、化合所形成的惰性残渣，是金属和非金属的氧化物和盐类（碳酸盐、硅铝酸盐、硅酸盐、硫酸盐等）的混合体。

水煤浆气化用煤要求及煤种选择与采样程序

水煤浆气化用煤要求及煤种选择与采样程序张华新刘汉勇(山东华鲁恒升集团有限公司，山东德州 253024) 2002-12-16煤气化对原料煤的要求较高，即一种气化工艺，适用于一定的煤种。

例如，固定床气化制氨，原料以无烟块煤为主，液态排渣的粉煤炉要求用挥发分较高、灰熔点较低的气肥煤等。

因而，煤种的选择和煤种采样的代表性十分关键，许多煤气化工艺的化工企业，由于选择原料不当，严重地影响了生产的正常进行。

作为第二代煤气化技术的水煤浆气化工艺对原料煤的要求也很严格，在煤种的选择和取样上有一定的程序和方法。

1 煤质调查分析的程序煤种调查分析程序一般分为：①煤矿普查。

根据装置所处的地理位置和交通情况及煤质要求，由近及远有目标的选择煤矿。

首先选择生产烟煤的煤矿，再考虑煤矿的煤炭品质。

②煤质调研。

通过不同的信息渠道宏观了解不同的煤质情况。

③搜集煤矿的生产、供应、经营等情况。

根据搜集的煤质数据和气化煤质要求，确定拟选择的煤矿。

④确定候选煤矿。

在满足气化生产煤质要求的条件下，根据不同煤矿的煤炭储量、可开采时间、生产规模、质量保证、煤价(指到厂煤价)等情况，综合考虑确定候选煤矿。

⑤煤种取样。

气化煤种取样可直接在选定的煤矿、选定煤层(或开采面)、煤质能基本达到气体煤质要求的商品煤堆上进行取样。

2 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50～100℃以上的温度下操作，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 1％，氧耗增加0.7％～0.8％，煤耗增大1.3％～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。

对气化用煤的要求

对气化用煤的要求煤的气化，是指把固体的煤转化为煤气的过程。

通常采用氧、空气或水蒸气等作为气化剂，使煤的有机物转化成含H2和CO等的可燃气体。

由于气化剂和煤气成分的不同，大致可分为空气煤气、混合煤气、水煤气和半水煤气等。

目前，气化炉种类虽然很多，但不外乎固定床、沸腾床和悬浮床三种类型。

气化炉型不同，对煤质的要求也就不同。

(1)固定床气化炉常压固定床气化炉一般采用25~50mm的块煤，但如炉内压力为2~3MPa、气化温度为750~900℃左右时，要求入炉原料煤的粒度在6~50mm，罗加指数小于13。

所用煤种以年轻煤为佳。

一般可采用褐煤、长焰煤、气煤、不粘煤或弱粘煤。

煤灰熔点T2＞1200℃为宜。

煤的活性越大越好。

块煤的热稳定性和机械强度也以高者为佳。

如采用液态排渣的鲁奇加压气化炉，由于气化温度约1250℃,最好用煤灰熔点T2低于1200℃的年轻煤。

因为熔点越低，灰渣越易排出。

鲁奇加压气化炉生产煤气的热值可达16747kJ/m3左右，既可作城市煤气，又可作人造合成石油，合成氨和合成甲醇等原料气，这是我国今后煤气工业的主要技术方向。

如无块煤，也可用褐煤煤砖代用，但成本会增高。

目前国内普遍使用的以无烟煤为原料制造半水煤气(合成氨的原料气)的威尔曼等固定床气化炉，和以弱粘结煤，大同煤最理想，为原料制造燃料的煤气炉，均须用块煤，最理想的是粒度25~50mm的中块煤，也可用13~50mm、13~25mm或25~70mm的各种块煤。

如用烟煤为原料，要求胶质层最大厚度v值小于16mm，灰分不超过25%，硫分小于2%，机械强度在65%以上。

制造合成氨用的无烟块煤要求有较好的热稳定性，因为热稳定性差的无烟块煤在气化炉内受热很容易崩裂成碎片甚至粉末，会减低产气率，甚至影响正常运转或造成停炉事故。

煤的灰熔点T2要求在1200℃以上为宜。

因为灰熔点过低的煤，在气化炉内灰渣容易结块挂炉，影响产气率和气体质量。

气化设计部门提出的发生炉煤气用煤的质量要求见表1。

气化用煤的要求及指标

气化用煤常压固定床煤气发生炉，对入炉气化煤的性能是有一定要求的，否则就会影响煤气炉的正常运转，对气化用煤的质量要求如下：1.粒度当煤粒较小时，虽然煤粒的接触反应的面积增大，煤的气化反应较完全，但是，会使炉内料层的气流阻力增大，不仅炉况不稳定，而且还会使炉出煤气中夹带较多的煤尘，造成设备或管道堵塞；当煤粒过大时，其结果正好相反，亦不利于炉内煤料的完全气化。

单段式煤气炉，其入炉煤粒度，以25~50mm为好，而两段式煤气炉，则以20~40mm为最佳。

入炉煤中，煤的最大粒度与最小粒度之比为5，在低负荷下可放宽到8；入炉煤中，＜2mm的粉煤量应控制在＜1.5%，＜6mm细粒煤应控制在＜5%。

2.粘结性粘结性是指当烟煤被加热时，由于产生胶质体而使煤粘结成团块的性能，如粘结性较强的烟煤，被加热到300~400℃时，就会出现粘结与膨胀，使较小的煤颗粒粘聚成较大的团块，从而导致气流分布不均匀，并阻碍料层的下移，致使炉内的气化过程恶化。

因此，做为气化用煤，尤其是烟煤，煤的粘结性是非常重要的指标。

反映煤在受热状态下的粘结性与膨胀性检测项目有：胶质层厚度Y值、自由膨胀序数、罗加指数、工业分析中的焦渣特征（1-8）等，气化用煤对粘结性的要求：3.灰熔点灰熔点是判断煤在炉内气化过程中是否容易结渣的重要指标。

煤灰在高温作用下，其产生变形、软化和流动时的相应温度，分别以DT、ST、FT表示。

煤的灰熔点与煤灰中的成分有关，可用下式来表示。

K=(Si2O+Al2O3)/(Fe2O3+CaO+MgO)式中，K值表示灰分的熔融性。

当K＞5时，为难熔融性灰；当K＜1时，为易熔融性灰。

从式中可以看出，当煤灰成分中SO2和Al2O3含量多时，灰熔点高；当熔灰成分中Fe2O3、CaO、MgO含量多时，灰易熔，灰熔点低。

这里应该注意的是，虽然当煤成分中CaO含量较多时，能降低灰熔点，但是，由于CaO 又会降低熔灰的粘度，因而，此时已经熔融了的灰，因其粘度小，就不会粘合聚结成大团块，也即缓解了气化过程中的炉内结渣。

HT-L粉煤气化煤质要求

HT-L粉煤气化煤质要求HT-L粉煤气化工艺对煤种的适应性广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤到石油焦均可作为气化的原料。

即使是高灰分、高水份、高硫的煤种也能使用。

但从经济运行角度考虑，并非所有煤种都能够获得好的经济效益。

因此，使用者应该认真细致地选择合适的煤种，在满足设计要求的前提下，保证装置的稳定运行。

煤中水分包括外表水和内存水。

外表水是煤粒表面的水分，来源于机械采煤的喷水，露天放置或运输中的雨水，防止自然飞灰的洒水。

煤的外表水对气化虽然没有影响，但外表水高会增加运输费用。

外表水分不稳定还易造成煤干燥系统热能量消耗的波动。

外表水突然增大，煤干燥系统为保证热风炉中水储量的稳定，就要增大燃料的消耗，造成原料浪费及污染环境。

外水的高低与采煤、贮存、运输方式有关，通过人的努力是可以改变的。

因此应尽量降低外水表含量，以节省开支且方便操作。

内存水是煤的内在水分，即煤的结合水，以化学态形式存在于煤中。

煤的内水高，同样会增加运输费用。

更重要的是，去除内水要比去除外表水消耗更多的加热燃料。

因此，内水越高，送入气化炉的粉煤中含水量会增高，水分气化所消耗的能量增多，粗合成气中的有效气体成份降低，气化效率因此降低，煤耗增加。

2、灰分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。

煤灰分含量高，则气化后的有效气体成分就少，送入气化炉同质量的煤，灰分高的煤产气量少，灰渣量大，能耗高。

根据资料介绍。

在同样反应条件下，灰分增加1%，氧增大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；另外，灰渣量越大，对输煤，气化炉灰渣水处理系统的影响越大，气化炉及灰渣处理的系统除渣负荷也就越重，对管道和设备的磨蚀也随之加快。

严重时会影响气化炉的正常运行。

但由于HT-L粉煤气化装置是采用冷壁结构，以渣抗渣，如果灰分含量太低，气化炉的热损大，且不利于炉壁的抗渣保护，影响气化炉的使用寿命。

气化用型煤煤质分析及气化

气化用型煤煤质分析及气化（干餾）检测项目明细2、型煤冷热强度测试2—1说明：气化用的型煤强度指标，目前尚无统一的国家标准，但根据多年来化肥厂固定床煤气炉生产实践经验，多数专家认为气化型煤应满足下列要求：2—2型煤冷强度冷强度即为冷态抗压强度，型煤烘干后水分小于2%的煤球冷强度应≥500N/球(我们提出的标准高于此标准，是大于700N/球)。

测定冷强度的要点时：在压力机上对试样均速加压，以压溃时的压力指示，表示试样的抗压强度。

抗压强度试验压力机误差为应±2% ，量程分别为1000N和5000N 两档。

试验机应有两个上下平行的受压面。

选取10个水分＜2%的试样为一组，逐个放在上下受压面之间的中心位置上进行测定。

加压速度为0.2mm /S，不应产生冲击。

当煤样压溃时指示的压力，就是强度的测定值。

试验结果采用10个压面的试样点接触测压，以“N /个”表示。

一般要求做两组平行试验，误差不超过5% ，以其算术平均值表示结果。

2—3型煤热强度热强度即为热态抗压强度，应≥300N /球(我们提出的标准高于此标准，是大于400N/球)。

热强度的测示方法要点是：将试样置入马弗炉中，在一定的温度下保持一定的时间，然后把烧红的样球逐个在压力机上做抗压强度试验。

从试样中取一定数量的煤球（5—10个），装在带盖的铁盒中，用细砂将试样埋上，放在温度升至850℃的马弗中烧30min（刚放入时炉温下降，烧灼时间应从炉温再升到850℃时算起）后取出铁盒，用铁钳将烧红的煤球逐个放在压力机上做热态抗压强度试验，取其算数平均值作为热强度。

3、热稳定性3.1型煤球热稳定性应≥80% 。

其测试方法是：首先从试样中取10个型煤，埋入装由细砂的铁盒内，再将铁盒放入温度升至850℃的马弗炉中加热15min 后取出铁盒，冷却到室温后，取出放在筛子内，反复筛动30次，取大于13mm级的碎块，碎块的重量占试样总重（筛上和筛下合计重量）的百分数作为型煤的热稳定性指标。

气化用煤的要求及指标

单段式煤气炉，其入炉煤粒度，以25~50mm为好，而两段式煤气炉，则以20~40mm为最佳。

入炉煤中，煤的最大粒度与最小粒度之比为5，在低负荷下可放宽到8；入炉煤中，＜2mm的粉煤量应控制在＜1.5%，＜6mm细粒煤应控制在＜5%。

因此，做为气化用煤，尤其是烟煤，煤的粘结性是非常重要的指标。

煤灰在高温作用下，其产生变形、软化和流动时的相应温度，分别以DT、ST、FT表示。

煤的灰熔点与煤灰中的成分有关，可用下式来表示。

K=(Si2O+Al2O3)/(Fe2O3+CaO+MgO)式中，K值表示灰分的熔融性。

当K＞5时，为难熔融性灰；当K＜1时，为易熔融性灰。

从式中可以看出，当煤灰成分中SO2和Al2O3含量多时，灰熔点高；当熔灰成分中Fe2O3、CaO、MgO含量多时，灰易熔，灰熔点低。

工业用煤的质量要求

工业用煤的质量要求
一、炼焦用煤
炼焦用煤主要是气煤、肥煤、焦煤、瘦煤四种，且一定要经过洗选。

二、动力用煤
1. 交通运输及一般工业锅炉用煤
2. 火力发电用煤
质量要求不一，一般灰分可大于30％，全硫可达4％，或用洗选后的中煤（比重1.4～1.8之间的煤），唯一的要求质量波动小。

三、气化用煤
一般用不粘煤或粘结性弱的煤，如褐煤、长焰煤、贫煤及无烟煤等。

也可用焦炭、半焦作气化原料，其要求取决于煤气发生炉的型式。

四、炼油用煤
一般以褐煤、长焰煤为主，弱粘结煤和气煤也可以使用，其要求取决于炼油方法。

五、腐植酸用煤
含腐植酸较多的褐煤以及各煤种的风化煤。

其主要指标是总腐植酸含量。

气化用煤

气化用煤1.煤1.1煤的形成1.2煤的分类1.2.1 褐煤褐煤1# 年轻褐煤2# 年老褐煤特点：煤化程度低、孔隙发达、密度小、水分高、挥发分高、不粘结、含腐殖酸、氢含量高、化学反应性强、热稳定性差、燃点低，可用于燃料，气化用煤。

1.2.2 烟煤分十二类1.2.2.1 长焰煤煤化程度最低的烟煤，含有一定量的腐殖酸，燃点低，无粘结或弱粘结，加热时有一定量的胶质体。

多用于燃料，也可作气化用煤。

1.2.2.2 不粘煤低煤化到中等煤化程度烟煤，含有一定量的腐殖酸，水分高，发热量低，加热时不产生胶质体。

主要用于燃料和气化用煤。

1.2.2.3 弱粘煤低煤化到中等煤化程度的弱粘接性烟煤，加热时产生胶质体少。

适于气化和动力燃料用煤。

1.2.2.4 1/2中粘煤中等粘结性，中高挥发分烟煤1.2.2.5 气煤煤化程度较低的炼焦煤，结焦性较好，热解时产生较多煤气和焦油。

配煤炼焦可增加煤气和化学品的回收率，有些气煤高温干馏可制城市煤气。

1.2.2.6 气肥煤挥发分产率和胶质层厚度很高的强粘结性炼焦煤，结焦性优于气煤劣于肥煤，配煤炼焦可增加化学品收率，适于高温干馏制煤气。

1.2.2.7 1/3焦煤中等偏高挥发分的强粘结性炼焦煤，是配煤炼焦的基础煤。

1.2.2.8 肥煤中等及中高挥发分的强粘结性炼焦煤，是配煤炼焦的基础煤。

1.2.2.9 焦煤结焦性较强的炼焦煤，加热时产生热稳定性很高的胶质体。

1.2.2.10 瘦煤低挥发分中等粘结性的炼焦煤，加热时产生相当数量的胶质体，配煤炼焦较好，高灰瘦煤可用于动力燃料煤。

1.2.2.11 贫瘦煤低挥发分粘结性差，变质程度最高的炼焦煤，配煤炼焦较少比例可起瘦化作用，也可用于动力燃料煤。

1.2.2.12 贫煤煤化程度最高的烟煤，不粘结或弱粘结，火焰短，耐烧，燃点高，主要用于动力燃料煤。

1.2.3 无烟煤煤化程度最高的煤，挥发分低，固定碳高，密度大，无粘结性，燃点高，燃烧无烟。

按干燥无灰基挥发分和氮含量由低到高无烟煤可分三小类。

典型煤气化用煤要求20160926

模块十 第二讲 煤炭气化工艺及其对煤质的要求

气化用煤要求标准-概述说明以及解释

煤气发生炉的气化用煤标准

不同用途用煤要求

德士古煤气化装置对原料煤的要求

0煤气化不同工艺和对用煤的要求

煤气化工艺操作规范

煤气化煤种的选择

水煤浆气化用煤要求及煤种选择与采样程序

对气化用煤的要求

气化用煤的要求及指标

HT-L粉煤气化煤质要求

气化用型煤煤质分析及气化

气化用煤的要求及指标

工业用煤的质量要求

气化用煤

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