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1、清华炉水冷壁加压气化工艺对煤质的要求123乔治李相军吕冰洋(1.河南省安阳正一中学,河南安阳455000;2.清华大学,北京100084;3.北京理工大学,北京100081)摘要：本文介绍了清华炉水冷壁加压气化工艺的先进性,并从经济性和可操作性等方面分析总结了清华炉水冷壁加压气化工艺对煤质的要求。关键词：清华炉；煤气化；煤质0引言2清华炉水冷壁加压气化工艺对煤质的要求水煤浆加压气化技术以其生产规模大型化、自动化水平清华炉加压气化工艺对煤质的适应性较广,且对煤的灰高,安全性好、操作简单、对煤质的适应性较好,绿色环保等特熔点、粒度、粘结性、含水量、含氧量及灰分含量均不十分敏感。
2、点,逐步替代了老的气化技术。其中,清华炉水冷壁加压气化技但是如果从可操作性和经济性等方面综合考虑,对煤质就需要术近几年发展较快,比较适合我国煤化工企业的需求。有一定的要求。1工艺简介及工艺特点3煤质影响气化的主要因素1.1工艺简介3.1灰分清华炉水冷壁气化技术采用水煤浆加压气化、激冷流程,(1)氧耗和煤耗增加。清华炉是液态排渣,而一般煤的顶喷式单烧嘴。气化室采用水冷壁结构,气化室内件是一台膜灰熔点都在1300℃以上,灰分越高,灰渣所消耗的热量越式水冷壁,安装在气化炉承压外壳中,气化炉运行时,高温熔融多,就需要吸收更多的热量,势必增加了氧耗和煤耗,同时合的液态渣在水冷壁表面固
3、化形成固态灰渣层,能够对水冷壁起成气的有效成分下降。大量的资料研究表明,在同样的气化保护作用,防止水冷壁管受到熔渣的侵蚀,达到“以渣抗渣”的条件下,灰分每增加1％氧耗增加0.7％～0.8％而煤耗增加效果。1.3％～1.5％。(2)设备管道和阀门磨损增加。灰分越高,悬浮于黑水中1.2工艺特点的固体颗粒就越多,加剧了设备管道和阀门磨损,同时设备、管(1)水冷壁系统的本质安全。清华炉水冷壁采用悬挂式垂道更易结垢而堵塞,造成不必要的停车清理、检修,降低了系统直管结构,结构简单合理,制造成本低,冷却均匀,系统阻力低,的运行周期。既保证了水循环的安全性又避免了复杂的热膨胀处理问题。3.
4、2煤的物化性(2)系统启动快。清华炉的点火装置采用特殊设计的点火(1)发热值。煤的发热量与煤的成因,煤化程度,煤岩组技术,组合式点火烧嘴,连续性强,点火、投料程序一体化完成,煤中的矿物质,水分含量及其风化程度有关。热值越高,单成,气化炉从冷态到满负荷运行,整个过程仅需2～3小时。位质量的煤的发热量越高,煤耗就越低。因此尽量选用高热值(3)投资少。清华炉是水冷壁结构,与耐火砖气化炉相比气的煤。化炉外壳温度低,炉壳钢板材料采用国产的14Cr1MoR,而不(2)煤的化学活性。对于清华炉而言,煤和气化剂在气化室需要采用进口SA387。并且不需要换砖,维检修作业少,所以清内的停留时间
5、很短,大约5～8秒,所以活性较好的煤,越容易华炉一般不设备用炉,对于同等规模的气化装置,至少可以节发生反应,反应速度较快,碳转化率越高,灰渣中残碳越低,相省一套备用气化炉系统。对而言煤耗较低。在气化压力一定的情况下,生产负荷增加时,(4)煤种适应性强。气化室采用水冷壁代替耐火砖,可用气气流速度增加,煤在气化室的停留时间缩短,对于活性不好的化灰熔点较高的煤种。与其它类型的水冷壁气化炉相比,流场煤种,灰渣的残碳率将会急剧增加。所以,尽量选用活性较好的和温度场更均匀,容易挂渣,能适应灰熔点更高一些的煤做为煤种。原料,所以煤种适应性更强。(3)可磨性。煤的可磨性一般用哈氏可磨指数(
6、HGI)表示,(5)对环境友好。因为没有耐火砖,排放废水中不含六价与煤的硬度、强度、韧度和脆度有关,也与煤的年代、煤岩结构、铬,也没有含铬废渣的污染,水冷壁清华炉从点火、投料一直到煤矿的类型和散布等有关。除此之外还与以下两个因素有关：正常负荷,只需要2～3个小时,气化炉升温时间短,也不需要一是煤中含有较多的苯环或长链状胶质类物质,粘度较大,所气化炉的热备,大大减少了烘炉燃料气消耗和废气的排放。生以破碎容易细磨较难(注：可磨指数分析时是按70微米以下煤产运行过程中不排放含有粉尘、CO、H2S、CO2、SO2等有害成分粉计算)。二是内水较高也影响细磨,磨粉过程由脆性变形过渡废气
7、。也没有辐射性较强的、受特别监控的仪表。也可以用工厂到塑性变形,改变了煤的可磨性。难以处理的有机废水来磨制煤浆,所以,清华炉对环境友好,环HGI值越大,煤在磨机中的停留时间较长,增加了磨机的保方面优势明显。负荷,降低了磨机的产量,吨煤浆的生产成本增加。所以选择可2015年11月
8、201理论·实践磨性较好的煤种比较经济。(4)热稳定性。清华炉对煤的热稳定行没有特殊要求,只是热稳定性较差的煤在进入气化炉后,容易迅速粉化成更细的蒲公英醇提工艺优选颗粒,提高了煤颗粒的比表面积,利于加快反应速度,提高碳转化率,如果从这个角度
