论煤的适应性对水煤浆加压气化工艺的影响.pdf

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1、论煤的适应性对水煤浆加压气化工艺的影响张蕾(安徽淮化集团有限公司，安徽淮南232038)摘要：煤的适应性对水煤浆加压气化工艺具有重要影响，原料煤的热量，灰分量、灰熔点、元素、原料煤浓度以及粉度是水煤浆加压气化工艺的重要实现内容。通过分析国家标准水煤浆以及利用原料煤形成的水煤浆，可以了解水煤浆的特性，判断某种煤是否符合水煤浆加压气化工艺要求。本文就水煤浆加压气化工艺简介、影响、技术指标对比三个方面加以简要分析。关键词：煤的适应性；水煤浆；加压气化工艺；影响水煤浆加压气化工艺在近几年得到迅速推广，可以将煤炭洁净使用，属于一种比较先

2、进的煤炭气化方式。水煤浆加压气化工艺在20世_±Ego年代被引进，到目前为止已经建立起了系统的气化理论，并且相关技术得到不断开发、利用，自动化程度不断提高。在学术界，对于水煤浆加压气化工艺的研究不断深入，对煤的适应性研究广度不断拓宽，到目前为止这种工艺保持着相当高的市场占有率，各种示范装置将在短时间内建成投产。1水煤浆加压气化工艺简介水煤浆加压气化工艺的主要载体为水煤浆加压气化炉，其类型有很多种，例如，GE水煤浆加压气化、多元料浆水煤浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆加压气化等，其装置的烧嘴类型也比较多，例如，预膜式四喷嘴，预混式

3、单喷嘴，另配纯氧喷嘴、预膜式四喷嘴等。水煤浆加压气化炉的类型同样有很多种，例如，耐火衬里炉所带有的溢流床激冷流程，具有液态排渣功能的加压气化炉，仅具有激冷流程，液态排渣功能的加压气化炉，具有混合床激冷洗涤流程，液态排渣功能的加压气化炉。这里以GE水煤浆加压气化工艺为例，简要介绍水煤浆加压气化工艺。GE水煤浆加压气化工艺最初由兖矿鲁南化肥厂引进，气化炉配有烧嘴与耐火砖，整个气化炉被分割成两个工作区，一个为燃烧室功能区，一个为激冷室功能区，通过气化炉的炉底排除煤渣。这种装置所带有的溢流床激冷流程并不能实现良好控制，在实际工作中气化

4、炉的激冷环和渣口很容易被堵塞，并且合成气带灰在运行中所带有的灰尘超标，阻碍气化炉功能实现，这些技术缺失降低了气化炉的使用效率，但是，各地的企业根据需要，加以改进，因地制宜，在很大程度上改变了这种状况，实现了功能发挥。2煤的适应性对水煤浆加压气化工艺的影响2．1煤的灰分、熔点产生的工艺影响原料煤的灰分成分有很多，例如，三氧化二铁(Fe，O，)，氧化镁(MgO)，氧化钙(CaO)等，当原料煤中的灰含量增加，相应的氧气消耗量会增加，加大原料煤的煤质消耗，例如，灰分增加10％，氧气的消耗量会增3n8％，煤质消耗15％，另外，形成的热量

5、会降低，大约会降{l氐3700kJ／kg。原料煤的灰分含量高，那么煤的灰分产率会增加，在使用过程中，经过燃烧或者气化，煤的灰渣就越多。当煤灰的熔渣温度较高时，熔炉就会出现结渣现象，一旦温度降低就会造成熔炉结渣。就目前我国的水煤浆加压气化工艺发展现状来看，煤的灰分含量可以控制在10％以上，虽然大量的煤矿物质、灰分碱金属、经过过滤的灰分金属元素对煤质具有催化作用，但是少量的灰分并不能达到以渣抗渣的目的。例如，当原料煤的含有的灰分超过12％时，才能促进熔炉装置正常运行。2．2煤的元素对水煤浆加压气化工艺的影响煤的元素主要有接收基水分

6、、碳、氮、氧等，煤的含氧性主要表现在吸附作用上，当煤中的含氧官能团越少，形成的煤浆浓度就越高，但是造成气化率降低，能够起作用的气化成分变少。煤的酸碱度也就是pH值，可以减少煤对熔炉的腐蚀，但是会以结垢的形式出现在水中，增加水中的碳酸盐含量。当酸度降低，灰水系统对设备的管道以及零件的腐蚀会降低，反之亦然。3原料水煤浆技术指标煤浆的浓度对水煤浆气化工艺具有很大影响，当煤浆的浓度上升，有效的工艺气含量会随着上升，同时使用效率会提升，使氧耗下降。碳的转化率会受到煤浆的粒度的影响，这主要是因为炉中煤粒停留的时间、与气固反映接触面等都有一

7、定的影响。不仅如此，表面积的大小对颗粒的大小也有一定的影响，表面积越大颗粒越小，反之亦然，这些都是使小颗粒比大颗粒转化率高的主要原因之一。水煤浆雾化喷燃的主要影响因素之一就是水煤浆的流变性，这就要求在配制水煤浆时，让其静态时的粘度较大，但又不要让其进行沉淀。由于煤浆在动态时的煤浆粘度较低，所以其颗粒的大小以及配制的方法等都会影响到水煤浆的粘度，进而对煤浆的性能产生影响。4结语综上所述，衡量煤质适应情况的指标主要有煤的成浆性、反应性等。水煤浆气化能有效提高煤质的适应性，为此需要相关的技术人员能够采取有效地方法与措施，利用其特性，

8、发挥煤的适应性对水煤浆加压气化工艺的影响。参考文献：[1]张继臻，种学峰．煤质对Texaco气化装置运行的影响及其选择(上)【J】．化肥工业，2012，29(3)：3-7．[2】龚欣，郭晓镭，代正华等．新型气流床粉煤加压气化技术[J]．现代化工，2015，25(3)：51-5