不同煤種的加壓氣化研究

第31卷第8期企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)2012年3月Vol 31 No 8TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISEMar.2012不同媒種的加壓氣化研究楊云濤,宋軍麗(河南煤業(yè)化工集團經(jīng)濟運行部,河南鄭州450046)摘要:通過(guò)各產(chǎn)地原料煤在魯奇氣化爐上的試燒,取得試燒敫據,和設計義馬煤運行數據對比分析,以拓寬魯奇氣化爐原料種類(lèi),對其他煤種在魯奇氣化爐的經(jīng)濟運行提出建議。關(guān)鍵詞:多煤種;魯奇氣化爐;試燒;經(jīng)濟運行建議中圖分類(lèi)號:TK224文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2012)08-0165-02我國煤炭資源豐富、種類(lèi)齊全、價(jià)格相對低廉中國下的運行指標等已探明可開(kāi)采煤炭?jì)α烤邮澜绲谌?年產(chǎn)量居世界第。品種以褐煤到無(wú)煙煤各個(gè)煤種,特別是低變質(zhì)、中紙2各產(chǎn)她原料煤試燒總結及建議變質(zhì)煤種占有較大比例。不同煤種在氣化裝置上的應用各產(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)濟性和穩定性不同,本文通過(guò)不同煤種在氣化爐上試熔點(diǎn)如表2所示。燒,提出了建設性意見(jiàn),為各地在建的魯奇氣化爐提供工表1各產(chǎn)地單燒媒種工業(yè)分析藝指導和設備方面的要求煤種Mar(%) Mad(%) Aad(%) Vad(%)Cad(%)1試燒前準備工作酪安煤試燒37200.72320510.375677華亭煤試燒11.003.54125833.250.68①組織保障。為圓滿(mǎn)完成試燒工作,同時(shí)保證取得數內紫煤試燒3720229811.2926.213955據的可靠性和準確性。同時(shí)也為更好地統籌試燒全過(guò)程,彬縣煤試燒10604.1016.14284651保證試燒過(guò)程順利進(jìn)行,成立試燒工作指揮部。義馬煤13.006.20288025.3039.70②準備工作。本企業(yè)魯奇氣化爐共有5臺,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)證Ⅰ期氣化爐工況穩定,指定Ⅱ期4#、5#氣化爐進(jìn)行試TI T2T3燒;試燒前準備好記錄報表,做好試燒期間數據統計工酪安煤試燒14301470>1500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11001140系統、煤氣水處理、酚回收分別進(jìn)人Ⅰ、Ⅱ期系統,分開(kāi)處內蒙煤試燒115811921220理以便取樣分析;試燒煤種儲備大約7000T,試燒時(shí)間按彬縣煤試燒11801280照3d準備義馬煤11901220I250③工業(yè)分析。試燒前對單燒煤種進(jìn)行工業(yè)分析和灰2.1彬縣煤試燒熔點(diǎn)分析,為工藝指標調控提供參考。通過(guò)彬縣煤在魯奇加壓氣化裝置上的試燒得出彬縣④根據煤種灰熔點(diǎn)和工業(yè)分析預計以下試燒工藝指煤的試燒數據。標調整范圍。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52~55之間;出口溫度:彬度縣煤的氣化爐出口粗煤氣溫度正常波動(dòng)范圍在480⑤編寫(xiě)試燒方案,確定試燒程序。待試燒氣化爐煤倉530℃之間;灰鎖溫度:控制范圍在340~380℃之間;單中料位指示為30%時(shí),通知備煤車(chē)間向氣化爐加試燒煤耗:同等負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,將氣化爐的負荷逐漸降至4500T/KNm3、蒸汽單耗降低0.093Tk№m'、氧耗增加0.005Nmh,氣化爐按1次/5min的分析頻率分析粗煤氣中 KNm/k Nn3;產(chǎn)率:本次試燒煤種由于煤質(zhì)的原因中油產(chǎn)的CO2和O2;保持操作壓力在2.85~305MPa之間;每小率為16k煤,焦油產(chǎn)率為18kg煤,均低于義馬煤的時(shí)排灰、查灰一次;據灰樣、爐篦電流尋求最佳汽氧比,氣17.8kg煤和20.6kg煤?；癄t工況穩定后,負荷緩慢加至5500Nm沿h;氣化爐滿(mǎn)負如果彬縣煤在義馬氣化廠(chǎng)裝置長(cháng)期使用:因各爐蒸荷運行48h后,進(jìn)行高負荷試驗,加負荷的速度為200汽流量表差異,要參考CT8溫度、灰樣情況進(jìn)行調整摸Nm0min;高負荷性能測試后,兩臺氣化爐恢復正常負索各運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340-360℃之間,出口溫⑥編制試燒數據收集報表,記錄試燒經(jīng)過(guò)。制定試燒度在480~540℃之間記錄報表,記錄單燒煤上煤時(shí)間、灰樣、工況變化情況、出試燒證明,彬具煤煤氣出口溫度超過(guò)魯奇氣化爐設口溫度等主要工藝指標運行記錄、粗煤氣半分析、全分計溫度,所以村中國煤化工爐原料煤?jiǎn)螣?、汽氧比調整記錄、原料消耗和產(chǎn)出量統計、各種負荷出口溫度不易CNMH有難度。作者簡(jiǎn)介:楊云濤(1978-),男,河南義馬人,經(jīng)濟師,大學(xué)本科,主2.2華亭煤試燒要從事安全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理工作。通過(guò)華亭煤在魯奇加壓氣化裝置上的試燒得出華亭企業(yè)技術(shù)并發(fā)2012年3月煤的試燒數據低爐出口溫度,增加氣化爐操作彈性,建議適當增加氣化汽氧比:平均汽氧比在55~59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400~24內蒙煤試燒450℃之間;灰鎖溫度:控制范圍在310~340℃之間;單通過(guò)內蒙煤在魯奇加壓氣化裝置上的試燒得出內蒙耗:同等負荷下華亭煤與義馬煤相比煤耗降低O.146煤試燒數據TkNm3、蒸汽單耗降低0.14T/KNm3、氧耗增加0.005汽氧比:平均汽氧比在7.0~7.1;出口溫度:內蒙煤TNm3;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200-230℃之23.28k歐煤,焦油產(chǎn)率為32.8kg煤,均高于義馬煤的間;灰鎖溫度:控制范圍在300~350℃之間;單耗:同等17.8kg煤和20.6kg煤。負荷下內蒙煤與義馬煤相比煤耗升高0.3TkNm3,蒸汽消如果華亭煤在義馬氣化廠(chǎng)裝置長(cháng)期使用:殘炭量稍耗升高0.161TkNm3,氧耗降低0.016KNm}kNm3;產(chǎn)率高,灰量小,其他參數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12.92k班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煤,均低于義馬煤的17.8kg煤和說(shuō)明華亭煤可以和義馬煤配比后在魯奇氣化裝置上20.6kgt煤。使用。如果內蒙煤在義馬氣化廠(chǎng)裝置長(cháng)期使用,需要注意2.3潞安煤試燒以下事項通過(guò)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650kgm,造成氣化爐氧負煤的試燒數據。荷為4000Nm沿h時(shí)加煤頻率已達4-5次,試燒期間加煤汽氧比:平均汽氧比在43~44;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(cháng)期維的氣化爐出口粗煤氣溫度正常波動(dòng)范圍在500~585℃之持如此高的加煤頻率是不現實(shí)的,這將影響氣化爐負荷間;灰鎖溫度:控制范圍在320~370℃之間;單耗:同等的進(jìn)一步提高?？紤]到多臺氣化爐充泄壓排隊,合理的加負荷下潞安煤與義馬煤相比煤耗降低0.l88?k№m3,蒸汽煤頻率應按3次設計,工程設計中應考慮適當加大煤消耗降低0.06TkNm3,氧耗增加0.035TkNm3;產(chǎn)率:本鎖容積,建議按3次h加煤頻率滿(mǎn)足氣化爐滿(mǎn)負荷生產(chǎn)次試燒煤種由于煤質(zhì)的原因中油產(chǎn)率為246kg煤,焦油用煤量核定煤鎖容積。產(chǎn)率為2.76kg煤,均低于義馬煤的17.8kg煤和20.6②氣化爐氧負荷。本次試燒單爐最大氧負荷短時(shí)達kg煤。到450Nmh,正常氧負荷為單爐4000~4200Nmh如果潞安煤在義馬氣化廠(chǎng)裝置長(cháng)期使用,會(huì )產(chǎn)生以主要是受加煤次數制約。預計煤鎖容積加大后,單爐負荷下作用:有可能提高到6000Nm沿h單爐最高氧負荷可在試生產(chǎn)①氣化爐工況在高負荷時(shí)更易于控制,只要加煤、排時(shí)逐步探索。但內蒙煤的活性較高,提高氧負荷要格外謹灰正常,氣化爐在150%高負荷下是能夠長(cháng)時(shí)間穩定運慎,嚴防局部燒穿導致氧含量超標而造成事故。行的。試驗5h共加煤11鎖,約110t蒸汽閥的最大開(kāi)度③氣化爐排灰。義馬氣化廠(chǎng)氣化爐爐篦裝有三把排為672%,氧氣閥的最大開(kāi)度為677%,夾套給水閥的最灰刮刀。本次試燒的內蒙煤灰分平均為1.29%(空氣干大開(kāi)度為68%。表明蒸汽、氧氣、夾套給水管線(xiàn)和調節閥燥基),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(mǎn)足更高負荷運行的要求。燒時(shí)爐篦排灰轉速大多為1~1.5轉/h,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動(dòng)達到排灰和均勻布氣調整工況的目于制氣的,所以爐篦轉速太低不利于工況調整和均勻布氣。根據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(wú)粘結性,能較好地在魯奇加壓氣化把刮刀安裝,在試車(chē)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,減輕廢水處理系統負荷。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?？晒澥〈罅康恼羝?。系統的流通能力,以滿(mǎn)足煤鎖一個(gè)加煤循環(huán)在6min內④潞安煤固定碳含量高,反應活性低,平均毎小時(shí)加完成。否則將冋樣會(huì )造成氣化爐頂部空間(煤鎖下閥以煤僅兩鎖,在6000Nm沿h負荷下,爐篦僅維持在最低轉下)缺煤,使其溫度高導致氣化爐停車(chē),這一點(diǎn)對氣化爐速1.15rmin。在7200Nmh負荷下能維持30rmin,不穩定操作至關(guān)重要利于開(kāi)車(chē)時(shí)的火層培養及低負荷運轉,建議根據煤中灰⑤溫度控制。通過(guò)試驗氣化爐粗煤氣出口溫度應控含量設置適當的刮刀數(以1~2把為宜)。制在200~230℃之間,不宜超過(guò)240℃,閥下溫度應嚴格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(cháng),致使氣化爐出口溫度提高。本次試燒制在350℃(相對應的汽氧比為71)附近。出口溫度平均達550℃,高于義馬煤正常操作溫度100150℃,一次因供給氣化爐煤粒度偏小導致氣化爐工況惡參考文獻化,出口溫度突升至780℃;在較高負荷時(shí)爐篦停轉時(shí)間YH中國煤化工稍長(cháng)就會(huì )影響爐出口溫度快速上漲,因此要考慮提高洗1步學(xué)朋CNMH〔術(shù)的研究開(kāi)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行降海:中國科學(xué)院上海冶金研究所,200