第31卷第8期企業(yè)技術(shù)開發(fā)2012年3月.VoL.31 No.8TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISEMar.2012不同煤種的加壓氣化研究楊云濤,宋軍麗(河南煤業(yè)化工集團(tuán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行部,河南鄭州450046)摘要:通過各產(chǎn)地原料煤在魯奇氣化爐 上的試燒,取得試燒數(shù)據(jù),和設(shè)計(jì)義馬煤運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析,以拓寬魯奇氣化爐原料種類,對(duì)其他煤種在魯奇氣化爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出建議。關(guān)鍵詞:多煤種;魯奇氣化爐;試燒;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行建議中圖分類號(hào): TK224文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào): 1006- -8937 (2012)08-0165-02我國(guó)煤炭資源豐富種類齊全、價(jià)格相對(duì)低廉中國(guó)下的運(yùn)行指標(biāo)等已探明可開采煤炭?jī)?chǔ)量居世界第三，年產(chǎn)量居世界第2各產(chǎn)地原料煤試燒 總結(jié)及建議一。品種以褐煤到無煙煤各個(gè)煤種，特別是低變質(zhì)中低變質(zhì)煤種占有較大比例。不同煤種在氣化裝置上的應(yīng)用各產(chǎn)地單燒煤種工業(yè)分析如表1所示，各產(chǎn)地煤種灰經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性不同，本文通過不同煤種在氣化爐上試熔點(diǎn)如表2所示。燒,提出了建設(shè)性意見,為各地在建的魯奇氣化爐提供工表1各產(chǎn)地單燒煤種工業(yè)分析藝指導(dǎo)和設(shè)備方面的要求。煤種Mar(%) Mad(%) Aad(%) Vad(%) Cad(%)1試燒前準(zhǔn)備工作潞安煤試燒37.20 0.72 32.05 10.37 56.77華亭煤試燒11.003.5412.58 33.250.68①組織保障。為圓滿完成試燒工作,同時(shí)保證取得數(shù)內(nèi)蒙煤試燒37.20 22.98 1 1.2926.21 39.55據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。同時(shí)也為更好地統(tǒng)籌試燒全過程，彬縣煤試燒10.604.1016.14 28.4651.44保證試燒過程順利進(jìn)行,成立試燒工作指揮部。義馬煤13.006.2028.80 25.30 39.70②準(zhǔn)備工作。本企業(yè)魯奇氣化爐共有5臺(tái),分為I期為1#、2#、3#氣化爐，II期為4#、5#氣化爐，試燒期間保表2各產(chǎn)地煤種灰熔點(diǎn)r1123證I期氣化爐工況穩(wěn)定，指定II期4# .5#氣化爐進(jìn)行試燒;試燒前準(zhǔn)備好記錄報(bào)表，做好試燒期間數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工潞安煤試燒1430 1470 >1 500作;試燒前2h,I、 II期粗煤氣連通閥關(guān)閉,粗煤氣冷卻華亭煤試燒1100 1 140系統(tǒng)煤氣水處理、酚回收分別進(jìn)入1、 I期系統(tǒng),分開處內(nèi)蒙煤試燒115811921220理以便取樣分析;試燒煤種儲(chǔ)備大約7000 T,試燒時(shí)間按彬縣煤試燒1180 1280照3d準(zhǔn)備。1190 1220 1250③工業(yè)分析。試燒前對(duì)單燒煤種進(jìn)行工業(yè)分析和灰2.1彬縣煤試燒熔點(diǎn)分析,為工藝指標(biāo)調(diào)控提供參考。通過彬縣煤在魯奇加壓氣化裝置上的試燒得出彬縣④根據(jù)煤種灰熔點(diǎn)和工業(yè)分析預(yù)計(jì)以下試燒工藝指煤的試燒數(shù)據(jù)。標(biāo)調(diào)整范圍。主要包括粗煤氣出口溫度、汽氧比及灰鎖溫汽氧比:平均汽氧比在5.2 ~5.5之間;出口溫度:彬度?？h煤的氣化爐出口粗煤氣溫度正常波動(dòng)范圍在480~⑤編寫試燒方案,確定試燒程序。待試燒氣化爐煤倉(cāng)530C之間;灰鎖溫度:控制范圍在340 ~ 380C之間;單中料位指示為30%時(shí)，通知備煤車間向氣化爐加試燒煤耗:同等負(fù)荷下彬縣煤與義馬煤相比煤耗降低0.064種;)試燒煤種入爐后，將氣化爐的負(fù)荷逐漸降至4500T/KNm'、蒸汽單耗降低0.093 T/kNm?、氧耗增加0.005Nm/h，氣化爐按1次/15 min的分析頻率分析粗煤氣中KNm2/kNm3;產(chǎn) 率:本次試燒煤種由于煤質(zhì)的原因中油產(chǎn)的CO2和O;保持操作壓力在2.85~3.05 MPa之間;每小率為16kg/t煤,焦油產(chǎn)率為18kg/t煤，均低于義馬煤的時(shí)排灰、查灰- -次;據(jù)灰樣、爐篦電流尋求最佳汽氧比,氣17.8 kg/t煤和20.6 kg/t煤。化爐工況穩(wěn)定后,負(fù)荷緩慢加至5 500 Nm/h;氣化爐滿負(fù)如果彬縣煤在義馬氣化廠裝置長(zhǎng)期使用:因各爐蒸荷運(yùn)行48h后，進(jìn)行高負(fù)荷試驗(yàn)，加負(fù)荷的速度為200汽流量表差異 ,要參考CT008溫度、灰樣情況進(jìn)行調(diào)整摸Nm/10min;高負(fù)荷性能測(cè)試后，兩臺(tái)氣化爐恢復(fù)正常負(fù)索各運(yùn)行氣化爐的最佳汽氧比;考慮灰鎖上、下閥及填料荷，直至試燒煤種燒完為止。使用壽命,灰鎖溫度建議控制在340~360C之間,出口溫⑥編制試燒數(shù)據(jù)收集報(bào)表,記錄試燒經(jīng)過。制定試燒度在480 ~ 540C之間。記錄報(bào)表,記錄單燒煤上煤時(shí)間、灰樣、工況變化情況、出試燒證明，彬縣煤煤氣出口溫度超過魯奇氣化爐設(shè)口溫度等主要工藝指標(biāo)運(yùn)行記錄、粗煤氣半分析、全分計(jì)溫度，所以彬縣煤作為本企業(yè)魯奇氣化爐原料煤?jiǎn)螣?、汽氧比調(diào)整記錄、原料消耗和產(chǎn)出量統(tǒng)計(jì)、各種負(fù)荷出口溫度不易控制在理想范圍內(nèi),操作控制有難度。作者簡(jiǎn)介:楊云濤(1978-),男,河南義馬人,經(jīng)濟(jì)師,大學(xué)本科,主2.2華亭煤試燒通過華亭煤在魯奇加壓氣化裝置上的試燒得出華亭要從事安全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理工作。166企業(yè)技術(shù)開發(fā)2012年3月煤的試燒數(shù)據(jù)。低爐出口溫度,增加氣化爐操作彈性,建議適當(dāng)增加氣化汽氧比:平均汽氧比在5.5 ~ 5.9之間;出口溫度:華爐的高度。亭煤的氣化爐出口粗煤氣溫度正常波動(dòng)范圍在400~.4 內(nèi)蒙煤試燒450C之間;灰鎖溫度:控制范圍在310~ 340之間;單通過內(nèi)蒙煤在魯奇加壓氣化裝置上的試燒得出內(nèi)蒙耗:同等負(fù)荷下華亭煤與義馬煤相比煤耗降低0.146煤試燒數(shù)據(jù)。T/kNm'、蒸汽單耗降低0.14 T7KNm3、氧耗增加0.005汽氧比:平均汽氧比在7.0~7.1;出口溫度:內(nèi)蒙煤T/AkNm';產(chǎn)率:本次試燒煤種由于煤質(zhì)的原因中油產(chǎn)率為“的氣化爐 出口粗煤氣溫度正常波動(dòng)范圍在200 - 230C之23.28 kg/t煤，焦油產(chǎn)率為32.8kg/t煤，均高于義馬煤的間;灰鎖溫度:控制范圍在300~350C之間;單耗:同等17.8 kg/t煤和20.6 kg/t煤。負(fù)荷下內(nèi)蒙煤與義馬煤相比煤耗升高0.3T/kNm3,蒸汽消如果華亭煤在義馬氣化廠裝置長(zhǎng)期使用:殘?zhí)苛可院纳?.161 TkNm3,氧耗降低0.016 KNm/kNm2;產(chǎn)率:高，灰量小，其他參數(shù)華亭煤于義馬煤相差不大;義馬煤本次試燒煤種由于煤質(zhì)的原因中油產(chǎn)率為12.92 kg/t煤，和華亭煤的粗煤氣、凈煤氣成分變化不大。焦油產(chǎn)率為10.46kg/t煤,均低于義馬煤的17.8kg/t煤和說明華亭煤可以和義馬煤配比后在魯奇氣化裝置上20.6 kg/t煤。使用。如果內(nèi)蒙煤在義馬氣化廠裝置長(zhǎng)期使用，需要注意.3 潞安煤試燒以下事項(xiàng):通過潞安煤在魯奇加壓氣化裝置上的試燒得出潞安①堆密度較低,平均僅為650 kg/m，造成氣化爐氧負(fù)荷為4 000 Nm/h時(shí)加煤頻率已達(dá)4~5次,試燒期間加煤汽氧比:平均汽氧比在4.3 ~4.4;出口溫度:潞安煤自動(dòng)程序 被迫解除改用手動(dòng)操作，正常生產(chǎn)中要長(zhǎng)期維的氣化爐出口粗煤氣溫度正常波動(dòng)范圍在500~585C之持如此高的加煤頻率是不現(xiàn)實(shí)的，這將影響氣化爐負(fù)荷間;灰鎖溫度:控制范圍在320~370C之間;單耗:同等的進(jìn)一步提高?？紤]到多臺(tái)氣化爐充泄壓排隊(duì)，合理的加負(fù)荷下潞安煤與義馬煤相比煤耗降低0.188TkNm',蒸汽煤頻率應(yīng)按3次/h設(shè)計(jì),工程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮適當(dāng)加大煤消耗降低0.06 T/kNm?,氧耗增加0.035 TAkNm3;產(chǎn)率:本鎖容 積，建議按3次/h加煤頻率滿足氣化爐滿負(fù)荷生產(chǎn)次試燒煤種由于煤質(zhì)的原因中油產(chǎn)率為2.46kg/t煤,焦油用煤量核定煤鎖容積。產(chǎn)率為2.76kg/t煤，均低于義馬煤的17.8 kg/t 煤和20.6②氣化爐氧負(fù)荷。本次試燒單爐最大氧負(fù)荷短時(shí)達(dá)kg/t煤。到4500Nm/h,正常氧負(fù)荷為單爐4000~4200Nm3/h,如果潞安煤在義馬氣化廠裝置長(zhǎng)期使用，會(huì)產(chǎn)生以主要 是受加煤次數(shù)制約。預(yù)計(jì)煤鎖容積加大后，單爐負(fù)荷下作用:有可能提高到6000Nm2/h。單爐最高氧負(fù)荷可在試生產(chǎn)①氣化爐工況在高負(fù)荷時(shí)更易于控制,只要加煤、排時(shí)逐步 探索。但內(nèi)蒙煤的活性較高，提高氧負(fù)荷要格外謹(jǐn)灰正常，氣化爐在150%高負(fù)荷下是能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)慎,嚴(yán)防局部燒穿導(dǎo)致氧含量超標(biāo)而造成事故。行的,試驗(yàn)5h共加煤11鎖,約110 to蒸汽閥的最大開度③氣化爐排灰。義馬氣化廠氣化爐爐篦裝有三把排為67.2% ,氧氣閥的最大開度為67.7% ,夾套給水閥的最灰刮刀。 本次試燒的內(nèi)蒙煤灰分平均為11.29%(空氣干大開度為68%。表明蒸汽、氧氣、夾套給水管線和調(diào)節(jié)閥燥基), 而義馬煤實(shí)際生產(chǎn)中灰分為25%左右,故而在試都還有一定的余量,均能滿足更高負(fù)荷運(yùn)行的要求。燒時(shí)爐篦排灰轉(zhuǎn)速大多為1~ 1.5轉(zhuǎn)/n,魯奇氣化爐主要②由于潞安煤揮發(fā)分較低，焦油、中油產(chǎn)率較低,有利考慮爐篦勻速轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到排灰和均勻布?xì)庹{(diào)整工況的目于制氣。的,所以爐篦轉(zhuǎn)速太低不利于工況調(diào)整和均勻布?xì)狻８鶕?jù)③潞安煤系煙煤中變質(zhì)程度較高的貧瘦煤，揮發(fā)份試燒煤的灰分 并考慮留有一定余量,建議爐篦初期按一含量低,灰熔點(diǎn)高,無粘結(jié)性,能較好地在魯奇加壓氣化把刮刀安裝,在試車中若煤中灰分增加,可考慮再安裝第爐中氣化。由于其灰熔點(diǎn)較高,因而可大幅降低汽氧比,二把刮刀。提高操作溫度,減少蒸汽消耗,減輕廢水處理系統(tǒng)負(fù)荷。④建議重新核算加煤溜槽、煤鎖充泄壓管路等有關(guān)與義馬煤相比能降低1.0的汽氧比?？晒?jié)省大量的蒸汽。系統(tǒng)的流通能力，以滿足煤鎖-一個(gè)加煤循環(huán)在6 min內(nèi)④潞安煤固定碳含量高,反應(yīng)活性低,平均每小時(shí)加完成。否則將同樣會(huì)造成氣化爐頂部空間(煤鎖下閥以煤僅兩鎖,在6000Nm/h負(fù)荷下,爐篦僅維持在最低轉(zhuǎn)下)缺煤,使其溫度高導(dǎo)致氣化爐停車,這一點(diǎn)對(duì)氣化爐速1.15 r/min。在7200 Nm'/h負(fù)荷下能維持3.0 r/min,不穩(wěn)定操作至關(guān)重要。利于開車時(shí)的火層培養(yǎng)及低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，建議根據(jù)煤中灰⑤溫度控制。通過試驗(yàn)氣化爐粗煤氣出口溫度應(yīng)控含量設(shè)置適當(dāng)?shù)墓蔚稊?shù)(以1 ~2把為宜)。制在200 ~ 230C之間,不宜超過240C，閥下溫度應(yīng)嚴(yán)格⑤由于潞安煤灰熔點(diǎn)高,故而火層溫度較高,因其活控制。出 口溫度低造成夾套耗水的減少,氣化劑溫度宜控性差,還原層拉長(zhǎng),致使氣化爐出口溫度提高。本次試燒制在 350C(相對(duì)應(yīng)的汽氧比為7.1 )附近。出口溫度平均達(dá)550C,高于義馬煤正常操作溫度100~150C,- -次因供給氣化爐煤粒度偏小導(dǎo)致氣化爐工況惡參 考文獻(xiàn):化,出口溫度突升至780C;在較高負(fù)荷時(shí)爐篦停轉(zhuǎn)時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)影響爐出口溫度快速上漲，因此要考慮提高洗[] 步學(xué)朋,徐振剛,戢緒國(guó)煤加壓氣化技術(shù)的研究開發(fā)[D]上滌冷卻器、刮刀、冷圈的材質(zhì)。為保證氣化爐正常運(yùn)行降海:中國(guó)科學(xué)院上海冶金研究所2000.