第30卷第9期石油化工應用2011年9月PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATIONSept. 2011灰分對德士古氣化爐運行影響井云環(huán)神華寧夏煤業(yè)集團煤炭化學工業(yè)公司,寧夏靈武750411)摘要:介紹了灰分的組成,分析、討論了原料煤中灰分對氣化效率、氧耗、煤耗、能耗等影響,提出原料煤中的灰分應作為一個重要指標嚴格控制關鍵詞:灰分;氣化爐;原料煤中圖分類號:TQ223.121文獻標識碼:A文章編號:1673-5285(2011J09-0106-02Influences of coal ash on operation of texaco gasifier processJING YunhuanShenghua Ningxia Coal Group Coal Chemistry Industry Co ., Lingwu Ningxia 750411, China)Abstract: Introducing chemical composition of coal ash, Presents the influences of coal ashon gasification efficiency, oxygen consumption, coal consumption, energy consumption. The re-sults show that coal ash of feed ash is basilica parameter.Key words: coal ash; gasifier; feed ash德士古氣化爐屬于氣流床末煤氣化工藝,按照粗合2灰分組成對灰渣粘度影響成氣冷卻方式分為冷激流程、輻射廢鍋流程和廢鍋-冷激流程。由于煤種不同,煤中石英、黃鐵礦、高嶺石、伊灰渣粘度是反映結(jié)渣指數(shù)的一個重要指標,而“臨利石、磁鐵礦、石膏和方解石等礦物質(zhì)含量不同,這些界粘度”溫度的高低是結(jié)渣性的一個重要控制參數(shù),在礦物質(zhì)隨著煤的燃燒最后生成灰渣。本文就灰分對德該溫度下冷卻中的熔渣從牛頓流體變?yōu)榧偎苄怨腆w士古氣化爐的影響予以討論。形成結(jié)渣。德土古氣化爐是以液態(tài)排渣的氣化爐,正常操作條件下氣化爐內(nèi)熔渣的粘度在20-40Pa·s灰分組成影響灰渣粘度主要因素是灰分組成,灰分中SiO2,Al3O3,TO2三種物質(zhì)含量高,灰渣的變形溫度、軟化溫煤的灰分是在氣化爐內(nèi)的高溫、高壓條件下煤中度和流動溫度就會升高,為了評價灰分熔融性,定義灰所有可燃物質(zhì)完全燃燒以及煤中礦物質(zhì)發(fā)生一系列分分的堿酸比,公式是:解、化合等復雜化學反應后的殘留物,其主要包含金屬、非金屬氧化物及鹽類。因煤的產(chǎn)地不同,灰分中的堿酸比=CaQ+Fe+MO+NaOSiO+Al,O+TiO組成不同。經(jīng)分析,灰分含有SO2、A2O3Fe2O3、CaO灰渣中CaO、MgO、Fe2O3K0、Na2O等堿性物質(zhì)含量MgO、TiO2、K、NaO、SO3等物質(zhì)四,其中SiO2,AlO3,增加,灰分的堿酸比值大灰渣的熔點低,因此為了確保CaO和Fe2O3為灰分的主要組成。氣化爐順利排渣對恔占過高的性種,則通過加入助中國煤化工CNMHG收稿日期:2011-07-28作者簡介:井云環(huán),女(1973-),工程師,1998年畢業(yè)于武漢化工學院化學工程系,現(xiàn)就職于神華寧煤集團煤炭化學工業(yè)分公司研發(fā)中心。第9期井云環(huán)灰分對德士古氣化爐運行影響107熔劑石灰石來降低灰渣的灰熔點馴灰熔點的降低可以原料煤中灰分含量升高,黑水中固含量增多、SiO2使氣化爐保證正常排渣的情況下,降低氣化爐的運行增加,使黑水、灰水系統(tǒng)管道、閥門、設備的磨損率大大溫度,一般灰熔點控制在1250℃以下。增加,嚴重時會使關鍵設備部分磨蝕泄露而導致氣化爐停車?；曳值脑黾右彩规i斗排渣量增多,增大了灰3灰分對德士古氣化爐影響水、黑水系統(tǒng)處理負荷。原料煤中灰分含量增大后,為了利于氣化爐排渣會提高氣化爐燃燒室的溫度,由于31灰分對氣化效率影響氣化爐內(nèi)操作溫度的提高,高溫熔渣和氣體加劇了對原料煤中的灰分含量直接影響煤的燃燒,進而影氣化爐燃燒室內(nèi)向火面耐火磚的沖刷和磨損,從而大響氣化效率。保持進入氣化爐水煤漿流量不變的情況大降低耐火磚的使用壽命。氣化爐操作溫度提高100℃,下,煤中灰分增加粗合成氣中有效氣體含量減少,系耐火磚的磨蝕速率就會增加兩倍。統(tǒng)生產(chǎn)能力下降。為了對煤氣化過程進行分析,利用34灰分對煤的成漿性影響Aspen Plus軟件對德士古氣化爐進行模擬,模擬過程灰分含量高對成漿性能也有一定影響,除使煤漿保持進入氣化爐水媒漿流量水煤漿濃度、燃燒嬈室溫度的有效成分降低之外,灰分的增加還使煤質(zhì)的均勻性不變。通過模擬獲得灰分對粗合成氣中有效氣體含量變差,削弱煤漿分散劑的分散性能,在相同煤種條件的影響(見圖1)。從圖中可以看到,隨著原料媒中灰分下,對提高煤漿濃度不利。含量的增加,灰渣熔化吸收熱量增加,為了維持氣化爐35灰分對生產(chǎn)成本及能耗影響中的溫度不變,更多的碳原子完全燃燒從而滿足灰渣熔化所需的熱量。由于過多的碳完全燃燒,導致粗合成生產(chǎn)成本相應增加。對于德士古輻射廢鍋流程氣化爐氣中有效氣成分(CO+H2)逐漸降低灰渣的顯熱隨著灰渣一起排出系統(tǒng),這部分熱量無法回收利用,增大了系統(tǒng)熱損失,減少了高壓蒸汽產(chǎn)量;對于德士古激冷流程氣化爐,大量液態(tài)灰渣直接進人冷激室,為了維持激冷室內(nèi)溫度需要加大激冷水量,且加劇鎖斗熱負荷,從而增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本和能耗。4結(jié)論綜上分析,原料煤中灰分含量的增加,直接影響氣化效率、降低合成氣中有效氣體含量,增大氣化爐渣口結(jié)渣幾率,增加氣化系統(tǒng)的氧耗、煤耗、能耗和生產(chǎn)成本,同時也會提高灰水、黑水系統(tǒng)處理負荷,加劇管道、設備和耐火磚的磨損,對氣化系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運行不利,因此原料煤中的灰分應作為一個重要指標嚴格控制。參考文獻[I]隋建才,徐明厚,丘紀華,等煤粉燃燒過程中礦物質(zhì)氣化圖1灰分對有效氣體含量的影響影響因素的模擬研究[J].中國電機工程學報,2005,2532灰分對氧耗、煤耗影響(14):78-83.灰分是原料煤中的惰性物質(zhì)灰分含量增大灰渣熔[2]高晉生,張德祥煤液化技術(shù)M北京:化學工業(yè)出版社,化吸收的熱量增大,為了保證氣化爐順利排渣和維持氣3]張雷對TⅥ中國煤化工度的拉制]*外化爐的熱量平衡,需要增加氧量來燃燒更多的碳原子。因能源,2009CNMHG為燃燒了更多的碳原子,所以氣化系統(tǒng)的氧耗煤耗增(41范立明,原傻杰,趙新合水煤禁加壓氣化原料用煤的選擇加。資料表明,在同樣的氣化反應條件下,灰分每增加及更換[J]煤化工[J].2001,20(2:46-501%,氧耗增加.7%-0.8%,煤耗增大1.3%-15%鬥。[5]羅慶洪德士古氣化爐耐火磚壽命損耗模式分析[J].西部332務貧孺管道、設備影響煤化工,2004,24(1):19-21.