煤质变化对气化炉操作的影响

煤炭技术Vol.21 ,Nol第21卷第1期Jan.20022002年1月Coal Technology%问题探讨%g哈煤质变化对气化炉操作的影响韩义军,耿俊峰(哈尔滨气化厂造气分厂,黑龙江哈尔滨154854)摘要论述了煤中的水分、 灰分等各成分的变化对气化炉运行操作的影响。关键词:气化炉煤质熔点中图分类号:T1K22文献标识码B文章编号:1008 - 8725( 2002 )1- 0050-02为6.3- 50 mm其中粒度低于6.3 mm的比率小于0前言3%。哈尔滨气化厂生产城市煤气联产甲醇,采用在不增加气流带出的细灰量的前提下减小原PKM加压气化工艺。原料煤来自于依兰煤矿的长料粒度使氧耗、汽耗降低，有较好的经济效益。原焰煤。受依兰矿开采能力的限制和季节的影响原料颗粒组成的均一性对保证料层和机械结构的均料煤的煤质经常达不到设计要求,严重地制约了气一性是十分重要的粉煤量过大煤气夹带物增大,化炉装置生产能力的发挥和长周期稳定运行影响不但增加了原料损失,而且易引起喷淋冷却器釜底积煤排放管线堵塞。严重时还会造成废锅釜底积了工厂的经济效益。煤和管束堵塞。影响长周期运行增加了设备维修1煤质变化对 气化炉运行的影响费用粉煤量过高，气流分布不均易造成床层沟流和结渣影响气化操作。1.1水分的影响另外,气流夹带物粉煤多也是造成中央收集管依兰煤矿的开采方式为露天开采和斜井开采,积炭堵塞的根本原因。在雨、雪季节时水份较高。1.3 灰分的影响加压气化炉由于其炉温低于常压气化炉而且PKM加压气化工艺原则上对原料煤的灰分无料层较厚故可允许入炉煤有较高的水分。但当水严格要求灰分Ar高达55%的原料煤也可进行加分太高时对气化会造成不良影响。压气化。但当灰分较高时影响气态反应物反应产( I足使煤块碎裂。因为加压气化炉负荷很大，物的扩散速度和热量的传递速度,使气化总反应处煤在干燥层加热速度很快煤中水分加速蒸发变为于扩散控制状态,阻碍了固体表面和内部气化反应蒸汽。水分越高蒸发生成的蒸汽越多。这将促使的进行降低了化学反应速度以及燃烧区和气化区煤块的崩裂和粉化。的床层温度。带有碳核的颗粒进入灰区与气化剂(2媒中水分的蒸发汽化需消耗热量造成氧耗中的氧发生燃烧反应;使灰区温度升高且灰中含碳上升。量高造成原料浪费煤气产率降低。在相同运行负(3 )原料水分高时产生的含酚废水量大增加荷下排灰量的增加也会造成热损失增加。了污水处理的投资和操作费用。灰区温度的增高还会造成炉篦驱动压力箱和(4 )原料中水分过高也给气化操作带来困难。灰锁运行温度升高致使密封材料承受高温密封性①因煤潮湿煤粉粘在煤块上不易筛分造成能下降使用周期缩短增加检修费用正常情况下,入炉煤中粉煤过高。灰区温度控制在350C左右,压力箱内温度控制在②因原料煤过湿,会造成煤锁中膨料、挂壁气380C以下灰锁温度控制在350C以下。化炉内缺煤影响操作冬季造成煤筐中膨料煤锁较高灰分的煤入炉，会导致各反应层紊乱造成中加不进煤。炉头温度在较高范围内波动煤气带出热量增加热1.2 粒度的影响效率降低。入炉煤灰分高增加了加煤和排灰次数,该厂为加压气化气化炉内气流的实际流速较对锥阀、角阀及相应的管线的磨损加重浪费了煤锁小故带出粉煤的料度也较小气化炉用煤料度要求第21卷第1期某炭技术Vol.21 ,Nol2002年1月Coal TechnologvJan.2002PKM炉粗煤气出口温度和灰锁温度高的原因及处理措施张凤鸣,江春珍(哈尔滨气化厂造气车间,黑龙江哈尔滨154854)中图分类号:TQ545文献标识码B文章编号:1008- 8725( 2002 )1- 0051-02炉内料层从下向，上可分为五层依次是灰渣层，1 PKM 炉制气简介燃烧层，气化层,干馏层和干燥层在气化过程中燃PKM炉是-种自热式逆流移动床加压气化工烧层的主反应为氧化反应，主要为气化层的蒸汽分艺,PKM炉制气工艺简图如图1所示。解和CO2还原反应提供热量燃烧层和气化层合称燃锁为火层。气化过程的关键就是控制好火层高度,[原一燃气PKM炉由于存在着床层的不可视性气化工况的控制只能靠对气化炉出口温度灰锁温度粗煤气成分逊水布煤器的变化和灰样等综合分析判断来实现。-自2粗煤气出口温度和灰锁温度高的表高压蒸现02-1年+自动所谓温度高即指气化炉粗煤气出口温度和灰锁N2_内灰的温度超过操作规程所限定的安全值的现象当温度高现象发生时表明气化炉工况的控制出现图1了异常其突出表现为:吹扫蒸汽和灰锁充压蒸汽。同时也加重了对炉篦和2防范措施刮板机的磨损。入炉煤灰分应在20%左右经济性较好。2.1降低灰分保证粒度的措施1.4结渣性的影响煤料的结渣性包括灰熔点的高低和灰性能的好按煤的等级分仓存贮在入炉前依灰分指标按坏是影响PKM加压气化操作的汽氧比和气化强度比例配煤的方式供煤使入炉煤灰分稳定,同时在破碎和筛分前加强手选矸石降低灰分。的关键因素是-项重要的经济指标。灰熔点高气化炉可在较高反应温度下运行汽针对雪、雨季节水分较高情况,首先采用在贮煤场存煤脱水的办法降低水分然后在入炉前利用滚氧比降低酚水产量低运行经济性好。灰性能主要影响操作温度的波动范围，对于灰动筛筛分,用 低压蒸汽加热筛滚,这样煤块在受热，性能好的灰即使操作温度有较大的波动炉内也不情况下表面水分降低,附着在其上的煤粉便可以被清除,从而达到入炉煤限下度低于3%满足了气化易发生挂、结块现象。该厂的气化用煤其灰熔点为1 400C汽氧比为运行要求。2.2 加强气化炉运行操作的措施5:1。在入炉煤灰分较高的情况下，为实现气化炉在1.5固定碳和挥分分的影响挥发分的增加对气化炉的运行工况影响不大,较高负荷下的稳定运行加强了排灰操作并通过对但能造成副产品焦油和中油产率的增加和煤气产率除灰系统增设缓冲装置的改造,缩短了灰锁排空的时间增强了除灰系统适应高灰分、高负荷的能力。的降低加重液压产品分离的负荷。固定碳是参与气化反应和燃烧反应的最终物2.3 增设粉煤成型装置依兰煤的粉煤量较高,-般情况下出块率低于质,它的变化直接影响煤气产率。煤中固定碳含量5% ,而粉煤的灰分较低若加工成煤砖将是PKM炉高煤气产率增加气化炉运行经济性好。的好原料。Effect of coal quality change on gasifier operationHAN Yi-jun GENG Jun-feng( Branch of Harbin Gasification Plant ,Harbin 154854 China )Abstract To discuss the efect of the change of moisture and ash in coal on gasifier operation.Key words gasifier ; coal quality ; meltig point