煤质对气化工艺的影响

1、142-530主要内容主要内容SCGP工艺特点原料煤性质操作空间和灰中硅铝比的关系氧化铁对排渣单元的影响其他性质对SCGP工艺的影响SCGP入炉粉煤质量标准142-530一一SCGP粉煤气化工艺特点 粉煤加压进料 气流床反应 液态排渣 膜式水冷壁结构 余热充分回收利用142-530二二煤质对气化工艺的影响煤质对气化工艺的影响对SCGP粉煤气化工艺有重大影响的指标主要是灰中SiO2/Al2O3比、Fe2O3含量、灰熔点、水分、灰分、挥发分、硫含量、氯含量、氟含量、可磨指数。 142-530水分水分M 原料煤的水分包括外水、内水。 外水指附着于煤粒表面和存在于直径10-5cm毛细孔中的水分，其蒸汽

2、压与纯水的蒸汽压相同，在常温下容易挥发失去。 内水指吸附或凝聚在煤内部直径10-5cm毛细孔中的水分, 其蒸汽压低于纯水的蒸汽压，需要在高于水的正常沸点的温度下才能完全除去。以Mad%为标记。收到基煤样的水分包含外水和内水，以Mar%为标记，简称为全水。142-530水分水分M 外水含量影响原料煤的储运作业，如外水偏高会导致输煤皮带、装卸抓斗和落煤管无法正常运行，而内水不影响原料煤的储运作业，但对磨煤干燥装置能力有更高要求。原料煤全水超过12%，会明显降低气化装置经济性，同时也会增加超过磨煤干燥单元的负荷，导致粉煤水含量超标，影响粉煤输送稳定性。原料煤全水小于5%时，储运过程会有明显扬尘，对环

3、境有污染，需要喷水降尘。Shell粉煤气化工艺要求入炉粉煤水分为12%。 142-530可磨指数可磨指数可磨指数可磨指数HGI越大，表明煤越软越容易磨碎。越大，表明煤越软越容易磨碎。可磨指数主要影响粉煤粒度。如果可磨指数偏高，则煤太软，制备可磨指数主要影响粉煤粒度。如果可磨指数偏高，则煤太软，制备的粉煤粒度会偏细；如果可磨指数偏低，则煤太硬，制备的粉煤粒度会的粉煤粒度会偏细；如果可磨指数偏低，则煤太硬，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。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。混配煤的可磨指数可以按混配比例加权计算出来。运行经验表明，

4、混配煤的可磨指数可以按混配比例加权计算出来。运行经验表明，可磨指数不同的原料煤混配后可以将可磨指数调整到可磨指数不同的原料煤混配后可以将可磨指数调整到40-170，满足中速，满足中速磨煤机稳定运行的工艺要求。磨煤机稳定运行的工艺要求。142-530粒度粒度 粒度对煤粉反应活性的影响SHELL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。 粒度对煤粉加压输送的影响142-530灰分灰分Aad% 灰分是煤在高温下完全燃烧，所含矿物质发生一定化学变化后留下的残留物。 入炉煤灰分含量小于11%，则可能导致气化炉水冷壁表面挂渣不均匀

5、，减少水冷壁及表面耐火材料寿命。 入炉煤灰分超过25%，气化装置经济性不好，同时也可能会导致排渣单元超负荷运行。 142-530渣层太薄烧坏渣层及销钉渣层太薄烧坏渣层及销钉142-530渣层太厚使烧嘴罩损坏渣层太厚使烧嘴罩损坏渣层过厚，溢流进烧嘴罩，使火焰和合成气偏斜，损坏烧嘴罩142-530灰熔点灰熔点灰熔点低于灰熔点低于1250，渣流动性太强，渣流动性太强灰熔点高于灰熔点高于1450，渣流动性太差，渣流动性太差通过添加石灰石，下移高灰熔点煤通过添加石灰石，下移高灰熔点煤种的黏温曲线。种的黏温曲线。142-530石灰石对黏温曲线的影响石灰石对黏温曲线的影响142-530石灰石对黏温曲线的影响

6、石灰石对黏温曲线的影响142-530SiO2/AL2O3对操作窗口的影响对操作窗口的影响shell粉煤气化工艺使用氧煤比控制气化炉温。在现有的技术条粉煤气化工艺使用氧煤比控制气化炉温。在现有的技术条件下，空气干燥基碳含量件下，空气干燥基碳含量Cad%尚不能做到在线测量，无法实时修正尚不能做到在线测量，无法实时修正氧碳比。因此，粉煤流量测量精度低和煤中碳含量波动将导致实际氧碳比。因此，粉煤流量测量精度低和煤中碳含量波动将导致实际测定的氧碳比精度偏低，其正常的波动范围为测定的氧碳比精度偏低，其正常的波动范围为0.13，由此对应的气，由此对应的气化温度波动范围为化温度波动范围为130左右。左右。入炉

7、煤的气化操作空间要大于气化入炉煤的气化操作空间要大于气化温度波动范围。温度波动范围。灰中灰中SiO2/Al2O3控制在控制在1.7-2.7之间，气化操作空间一般可控制之间，气化操作空间一般可控制在在160-370，增加气化炉适应煤种、煤质波动的能力，有利于稳，增加气化炉适应煤种、煤质波动的能力，有利于稳定操作，同时减少渣口和渣池堵渣几率。定操作，同时减少渣口和渣池堵渣几率。142-530SiO2/AL2O3对操作窗口的影响对操作窗口的影响硅铝比：硅铝比：2.3硅铝比：硅铝比：2.0硅铝比：硅铝比：1.2142-530Fe2O3对排渣（对排渣（Tliq）的影响）的影响灰中灰中Fe2O3在强还原性

8、气氛中会发生气液相反在强还原性气氛中会发生气液相反应被应被H2、CO还原成纯铁析出，降低灰中还原成纯铁析出，降低灰中Fe2O3含含量，升高量，升高Tliq，导致渣流动性不稳定。，导致渣流动性不稳定。根据运行经验：入炉煤灰中根据运行经验：入炉煤灰中Fe2O3含量小于含量小于12%，对渣流动性影响较小，尚不会影响气化炉稳定运行。对渣流动性影响较小，尚不会影响气化炉稳定运行。 142-530CaO对操作窗口的影响对操作窗口的影响随着CaO含量的升高，操作窗口变窄142-530S含量的影响含量的影响1、对下游脱硫工序的影响、对下游脱硫工序的影响2、对设备管道的影响、对设备管道的影响根据运行经验根据运行

9、经验(St,ad):0.53%。 其他元素的影响其他元素的影响142-530CL-、F-含量的影响煤中微量元素氯和氟在气化工艺条件下，部分生成盐煤中微量元素氯和氟在气化工艺条件下，部分生成盐酸和氢氟酸进入粗煤气中。湿洗单元用氢氧化钠溶液洗涤酸和氢氟酸进入粗煤气中。湿洗单元用氢氧化钠溶液洗涤粗煤气中的盐酸和氢氟酸，生成氯化钠和氟化钠。氟化钠粗煤气中的盐酸和氢氟酸，生成氯化钠和氟化钠。氟化钠在水中溶解性差，每在水中溶解性差，每100克水只可以溶解克水只可以溶解4克。克。当原料煤中含有氟元素时，会在湿洗塔入口文丘里洗当原料煤中含有氟元素时，会在湿洗塔入口文丘里洗涤器和废水汽提塔进料管内表面形成坚固的

10、氟化钠、氟化涤器和废水汽提塔进料管内表面形成坚固的氟化钠、氟化钙沉淀，逐步堵塞管道，无法用盐酸溶解。钙沉淀，逐步堵塞管道，无法用盐酸溶解。其他元素的影响其他元素的影响142-530Na+、K +的含量要求(3.5%)其他元素的影响其他元素的影响Na+、K +较轻，会夹杂在合成气中，并且容易抱团，使飞灰聚集，尤其在激冷段的激冷盒处、十字吊架处积灰。142-530Shell气化入炉粉煤质量标准气化入炉粉煤质量标准 序号项目单位合格范围1灰中灰中SiOSiO2 2/Al/Al2 2O O3 3比比-1.7-2.72灰中灰中FeFe2 2O O3 3含量含量%(m/m)%(m/m)12123灰熔点灰熔点FTF