煤质对气化的影响共33页
- 格式:ppt
- 大小:3.98 MB
- 文档页数:33
煤质变化对壳牌粉煤气化工艺的影响摘要:文章阐述煤质的参数变化对壳牌粉煤气化装置的影响,并根据这些影响采取相应的预防措施。
关键词:煤质;壳牌粉煤气化;措施壳牌粉煤气化工艺目前在国内的应用非常广泛。
通过实际运行,我们发现煤质的变化对壳牌粉煤气化炉的影响很大,它不仅对整个气化炉的能耗、物耗有影响,而且还影响整个壳牌粉煤气化炉的安全连续稳定运行。
由于我国地大物博,各地大大小小的的煤矿数不胜数,各地的煤矿的煤质参数又各不相同,因此煤质的波动很难避免。
正因如此,研究煤质的变化就有了非常重要的作用。
通过对原煤各种参数变化的分析,搞明白煤质变化对气化炉运行所带来的各种影响,并采取相应稳定煤质的措施,以实现壳牌粉煤气化炉安全连续稳定的运行。
1 煤质变化对壳牌粉煤气化装置的影响因素1.1 粒度壳牌粉煤技术对粉煤粒度有着很高的要求。
要是粒度过粗,在粉煤加压输送过程中,必然会对管道设备形成冲刷磨损,减少其使用周期。
要是粒度过细,则粉煤在加压输送过程中容易被压结实,进而给粉煤的运输带来麻烦,并且也会影响粉煤的煤循环,影响煤烧嘴的稳定运行。
所以,一般要求粉煤粒度为5~90 μm>80%。
1.2 灰分壳牌粉煤技术的重要原理之一就是“以渣抗渣”,所谓“以渣抗渣”是指水冷壁外表面附着一层耐火材料,内置金属销钉。
生产中,高温熔融下的流态熔渣,顺水冷壁重力方向下流,当渣层较薄时,由于耐火衬里和金属销钉具有很好的热传导作用,渣外表层冷却至灰熔点固化附着,当渣层增厚到一定程度时,热阻增大,传热减慢,外表渣层温度升高到灰熔点以上时,熔渣流淌减薄;当渣层减薄到一定厚度时,热阻减小,传热量增大,渣层温度降低到灰熔点以下时熔渣聚积增厚,这样不断的进行动态平衡,这样煤的灰熔点不出现大的变化,氧/碳比不出现大的波动,水冷壁内锅炉水能够正常供给,炉内温度就不会出现大幅度波动,渣层厚度在动态中相对稳定的。
这样在正常生产情况下,就实现了“以渣抗渣”,有效保护了水冷壁不受反应腐蚀、不受高温烧蚀、不受熔渣磨蚀,使得使用寿命延长。
原料煤质对粉煤气化工艺的影响概述发表时间:2019-03-05T16:01:35.383Z 来源:《防护工程》2018年第35期作者:李寿平[导读] 粉煤气化的原理在于,通过原料煤灰分挂渣来保护水冷壁,待煤灰熔融后,会形成固态渣层与液态渣层。
国家能源集团宁夏煤业集团有限责任公司宁夏银川 750409摘要:粉煤气化技术具有较强的适应性,在煤种方面有着鲜明的体现,在环境方面相对友好。
原料煤质中存在诸多分析指标,对于粉煤气化工艺的影响也存在一定差异。
本文基于粉煤气化工艺特点出发,对其操作窗口进行简要介绍,明确气化温度控制形式,进一步探讨原料煤质对粉煤气化工艺的实际影响,旨在促进粉煤气化工艺的不断优化,仅供相关人员参考。
关键词:原料煤质;粉煤;气化工艺;影响引言:粉煤气化的原理在于,通过原料煤灰分挂渣来保护水冷壁,待煤灰熔融后,会形成固态渣层与液态渣层。
在对气化温度控制形成正确认知的基础上,要明确原料煤质的各项指标,把握其对于粉煤气化工艺的现实影响,以便在实际操作过程中优化操作工艺,达到良好的粉煤气化效果。
1粉煤气化工艺特点就粉煤气化工艺来看,其主要通过粉煤加压方式来实现进料,此种操作方式下,气流床发生反应,排渣方式表现为液态形式,粉煤气化工艺则具有良好的适用性,能够满足不同煤种的差异化应用需求。
就GSP干煤粉气化技术来看,其在煤种类型方面基本不存在限制,在顶部单喷嘴形式下,干茶承压外壳可以发现,其内有水冷壁,在激冷流程作用下,水冷壁负责回收少量蒸汽,气流床和液态排渣的支持下,气化工艺得以应用,能够满足无烟煤、次烟煤等多种应用需求。
在干粉没进料方式下,其所需气化压力一般在2.0-4.0之间,氧耗在330-340m3·(1000m3CO+H2)-1。
随着煤灰熔融,固定渣层与液态渣层得以形成,二者不同之处在于,固定渣层紧贴水冷壁,液态渣层迎着火焰渣层,并且液态渣层具有一定流动性,当气化温度逐步变化时,液态渣层会受到重力作用而向下流动。
煤质灰分对气化生产的影响烯烃气化装置设计使用原料煤的灰分为6.28~11.49%,气化装置自试车以来,所用原料煤2011年的平均灰分为15.45%,2012年的平均灰分达到了17.49%(截至到3月18日)。
2012年截至到目前吨甲醇平均耗原料煤1.92吨。
煤的灰分对气化反应存在很大的影响,主要体现在以下几个方面:一、GSP粉煤气化炉采用水冷壁结构,以渣抗渣。
如果灰分过低,气化炉的热损大,且不利于炉壁的抗渣保护,甚至形成不了挂渣,影响气化炉的使用寿命。
因为我们使用的煤粉灰分始终高于设计值,此问题在烯烃装置暂时不存在。
二、灰分是煤中不直接参加气化反应的惰性物质,但灰的熔化却要消耗煤在气化反应过程中的大量热。
灰分过高气化时由于少量碳的表面被灰分覆盖,气化剂与碳表面的接触面积减少,降低了气化效率;同时灰分的大量增加不可避免将增大炉渣的排出量,随炉渣排出的碳损失量也必然增加。
三、随着煤种灰分的增加,气化的各项消耗指标均增加,如氧耗、汽耗、煤耗指标均增加,而粗煤气的产率下降,气化后的有效气体成分就减少,整个气化过程中损失大量的热量。
四、在同样反应条件下,灰分增加1%,氧耗将增大0.7%~0.8%,煤耗增大1.3%~1.5%,灰分越高气化煤耗、氧耗越高,灰渣对炉内构件的冲刷磨蚀越快。
按照化工公司制定的2012年吨甲醇耗煤上半年1.83,下半年1.73的考核指标,结合目前烯烃公司的单耗为1.92吨,原料煤的灰分应降低 3.13~6.59%,也就是说灰分应控制在10.9~14.36%之间。
五、灰分越高则气化炉产生的渣量越大,对气化炉渣水处理系统的影响越大,气化炉及渣处理的系统除渣负荷越重,对管道和设备的磨蚀也随之加快,大大的影响了气化炉的长周期运行,严重时会影响气化炉的正常运行。
由于气化装置设计的不合理,文丘里系统没有达到本身的洗涤效果。
灰分增高,文丘里系统水循环的设备、管道、阀门磨损现象就更严重,同时粗煤气还会将大量的细灰带入变换系统,堵塞下游装置换热器,被迫停车。
原料煤质对粉煤气化工艺的影响作者:李尚堃张子英来源:《中国化工贸易·上旬刊》2019年第02期摘要:粉煤气化技术是煤清洁高效利用的主要技术之一,煤、水蒸气和氧气在粉煤气化炉中发生部分氧化反应,转化为以CO和H2为主的合成气。
本文研究煤质参数的变化对装置运行的影响,并提出相应的预防措施,是实现装置长周期稳定满负荷运行的重要保障。
关键词:煤质;粉煤气化1 我国煤气化技术发展现代煤气化技术的发展方向主要有加压气化、高温气化、粉煤气化、液态排渣、纯氧气化和气化炉大型化等几个方面。
加压气化是指提升压力用以提升气化炉的生产效果,降低气体净化的投入,有效减少降压所产生的能源损耗;高温气化使煤块中的可挥发成分与可燃组分转化,得到较为纯净的煤气产品;粉煤气化是指通过加大煤块的表面积使其气化反应率增加,以此提高气化炉的单炉生产能力以及碳转化率;液态排渣技术则是煤灰渣在高温处理后排出气化炉,内含物质多惰性,无毒害性;纯氧气化技术是通过降低惰性气在升降温中产生的热损减少气化剂的能源损耗的技术手段,可以有效提高气化效率,增加熔渣气化的经济实用性;最后气化炉大型化是为适应现代工业大型化、规模化和集约化的发展模式出现的,可有效缩减工程投资,项目经济性得到了有效提升。
2 粉煤气化工艺特点粉煤气化进料方式为粉煤加压进料,气流床反应,液态排渣,膜式水冷壁结构,粉煤气化相对其它煤气化技术对煤种的适应性较强,几乎可以气化从无烟煤到褐煤的各煤种。
加压气化炉生产约4.0MPa粗煤气,气化温度高达1400~1700℃,废水处理简单,灰渣含碳量3 影响煤气化工艺装置稳定性的原因3.1 可磨指数及粒度可磨指数HGI越大,表明煤越软越容易磨碎。
如果可磨指数偏高,制备的粉煤粒度会偏细;如果可磨指数偏低,制备的粉煤粒度会偏粗。
粉煤粒度偏细和偏粗都不能满足高压粉煤密相输送工艺要求。
粒度对煤粉反应活性有影响,煤气化采用高温气化,气体在炉内停留时间较短,所以气固之间的扩散反应是控制碳转化率的重要因素,因而对煤粉的粒度要求较高。