煤質(zhì)對魯奇氣化爐經(jīng)濟運行的影響分析

中國化工貿易第5期貿易經(jīng)濟China Chemical Trade2013年5月煤質(zhì)對魯奇氣化爐經(jīng)濟運行的影響分析張成(山西潞安煤基合成油公司，山西長(cháng)治046100)摘要:分析了原料煤的水分、灰分、固定碳和揮發(fā)分、粒度、結渣性5種主要工礦因素對PKM氣化爐工作性能的影響，提出了針對性的處置措施。關(guān)鍵詞: PKM 氣化爐煤質(zhì) 工作性能一、PKM氣化工藝簡(jiǎn)介爐內也不易發(fā)生結渣現象。PKM加壓氣化工藝是-種逆流自熱式煤氣生產(chǎn)工藝，采用PKM三、提高氣化爐工作性能的措施型氣化爐為轉化設備，原料以依蘭長(cháng)焰煤為主，在表壓2.8Mpa、1.升高氣化爐反應溫度900-1000C溫度下，用氣化劑(高壓蒸汽和氧氣)生產(chǎn)粗煤氣。產(chǎn)品溫度對化學(xué)反應速率影響十分顯著(zhù)，氣化爐內原料的分解、氣化、凈化后一部分作為城市燃氣，另一部分作為甲醛合成原料氣。研究表燃燒，速度都隨著(zhù)溫度的升高而加快。處于生產(chǎn)效率和設備維護的綜明:原料煤的性能對氣化爐工作性能具有顯著(zhù)影響。受開(kāi)采及儲運條 合考慮，壓力箱內溫度控制在380 C以下，灰區及灰鎖罩區溫度控制件的影響，長(cháng)焰煤的煤質(zhì)常常無(wú)法達到工作要求，降低了氣化爐工作在 350T以下。的穩定性，限制了生產(chǎn)能力。下面就煤質(zhì)對氣化爐 運行的影響及應對2.延長(cháng)原料煤的滯留時(shí)間措施進(jìn)行討論。原料煤滯留時(shí)間在氣化爐內細分為固相滯留時(shí)間和氣相滯留時(shí)間。二、原料煤質(zhì)對氣化爐工作性能的影響固相滯留時(shí)間是指固態(tài)原料煤從進(jìn)入氣化室到升溫熱分解成氣體的耗1.水分影響時(shí)，氣相滯留時(shí)間指生物質(zhì)熱解產(chǎn)物中氣相產(chǎn)物在熱解反應器內的停由于依蘭長(cháng)焰煤采取露天和斜井開(kāi)采方式，雨、雪季節開(kāi)采的原留時(shí)間。 煤的熱解經(jīng)歷兩步反應過(guò)程。第- -是固相反應，化合物進(jìn)行煤含水量高，對氣化會(huì )造成諸多不良影響，突出表現在: (1) 原料煤聚合脫水， 這- - 步屬于快速反應;第二是氣相反應，指的是中低分子水分過(guò)高會(huì )導致篩分困難、掛壁、膨料等- - 系列問(wèn)題，加大氣化的難碳 水化合物的裂解、重整等。氣相反應進(jìn)行的程度與反應溫度與滯留度。(1) 大量水分汽化造成能耗、氧耗上升; (2) 壓力升高增大了時(shí)間相關(guān)，其中主要影響來(lái)自滯留時(shí)間。在短滯留時(shí)間的起始情況下氣化爐負荷，促使煤塊崩裂粉化，導致入爐煤中粉煤含量過(guò)高; (3) 延 長(cháng)氣相產(chǎn)物的滯留時(shí)間，產(chǎn)品中煤氣與甲醛原料氣的含量明顯增加，產(chǎn)生大量含酚廢水，加大污水處理的投入。但當達到一-定值后，增長(cháng)便會(huì )出現停滯，說(shuō)明不能一-味延長(cháng)滯留時(shí)間,2.灰分影響通常為300~350s。原料煤灰分較高時(shí)，會(huì )降低氣化劑及氣化產(chǎn)物的傳熱及傳質(zhì)速度,3.降低灰分與水分進(jìn)而阻礙原料煤氣化，降低燃燒區和氣化區的工作溫度。與此同時(shí),原料煤需按灰分及粒度等級分倉存貯，入爐前依灰分指標完成精灰區的滲入大量碳核顆粒的燃燒進(jìn)- - 步升高灰區溫度，不但浪費原料，確配煤， 在破碎和篩分前進(jìn)行矸石篩選降低灰分，入爐煤的灰分要控還會(huì )降低煤氣產(chǎn)率。同時(shí)，原料煤灰分較高，會(huì )導致氣化床各反應層制在 15%內。針對長(cháng)焰煤含水高的情況，采用在貯煤場(chǎng)存煤自然脫溫度紊亂，灰分燃燒后的排渣及煤氣帶出熱量增加，降低氣化爐熱效水、 入爐前蒸汽加熱滾動(dòng)篩分的組合方法降低含水量，同時(shí)除去大量率。正常情況下，灰區與灰鎖罩的溫度控制在350C以?xún)?，壓力箱的煤粉?控制入爐煤水分低于3%，滿(mǎn)足PKM氣化操作要求。溫度控制在380 T以?xún)??；覅^溫度的增高，會(huì )加速氣化爐壓力箱和密此外，在入爐煤灰分較高時(shí)，氣化爐的工作負荷增大，為了使氣封材料的老化，降低的密封性能，縮短使用周期。此外，原料煤灰分化爐運行穩定， 需要加強排灰，在除灰系統中增設緩沖裝置，縮短灰高導致排灰頻繁，加大對氣化爐爐篦、閥門(mén)、管線(xiàn)、刮板機的磨損，鎖排空時(shí)間， 增強拍灰系統的適應性。浪費大量的灰鎖充壓蒸汽和煤鎖吹掃蒸汽。4.合理利用粉煤3.固定碳和揮發(fā)分影響粉煤的灰分較低、易于氣化，是PKM氣化爐的優(yōu)質(zhì)原料煤種。作為制備煤氣的核心成分，固定碳的含量直接影響氣化爐的煤氣由 于依蘭長(cháng)焰煤中粉煤量較高，如增加一套 粉煤收集成型裝置，將其產(chǎn)率。原料煤中固定碳含量高，氣化爐運行煤氣產(chǎn)率也高。揮發(fā)分含加 工成煤磚使用，將大幅提高氣化生產(chǎn)效率。量高會(huì )提高氣化爐的中油和焦油等副產(chǎn)品的產(chǎn)率，加重產(chǎn)品分離負荷，降低煤氣產(chǎn)率。參考文獻4.粒度影響川于廣鎖，牛苗任，王亦飛，等，氣流床煤氣化的技術(shù)現狀和發(fā)展趨勢IL現代化工，當氣化劑含塵量一-定時(shí)， 原料煤粒度減小，會(huì )降低氣化爐的氧耗、2004，2415): 23-26.121肖鍵，周永剛，趙虹，混煤燃燒過(guò)程中飛灰顆粒排放特性試驗II.煤炭學(xué)報，2006， 31汽耗，提升設備的經(jīng)濟性。如原料煤粒度過(guò)細，將會(huì )使氣流粉煤含量(6): 794-798.增大、夾帶物增多，這樣會(huì )增大原料損失，出現噴淋冷卻器釜底積煤，131 楊麓趙振興郭琴琴等煤粉加壓氣化爐對流段換熱特性試驗I重慶大學(xué)學(xué)報2111床層結渣和溝流，甚至管束堵塞等一系列故障，影響氣化爐的正常氣82 -85+102化，加大設備維修難度。141周永剛，肖鍵，趙虹混煤燃燒過(guò)程中溫度對顆粒物生成特性影響的研究I.環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2007, 27(31: 426-430.5.結渣性影響原料煤的結渣性包括灰熔點(diǎn)和灰性能兩個(gè):二級指標，結渣性是直作者簡(jiǎn)介:張成，山西路安煤基合成油公司，1985 年生，助理工程師。接影響PKM氣化爐的氣氧比和氣化強度，是氣化爐的一核 心性能指標。提高灰熔點(diǎn)高，可以相應提高氣化爐的工作溫度，減低氣氧比，減少含酚廢水的生產(chǎn)，提高氣化爐的運行經(jīng)濟性。原料煤的灰性能會(huì )影響氣化操作溫度范圍，原料煤的灰性能好，氣化操作溫度波動(dòng)就小，中國煤化工MHCNMH G314中國化工貿易|China Chemical Tradewww.chemmedia.com.cn中國化工信息網(wǎng)