煤质对鲁奇气化炉经济运行的因素分析

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1、煤质对鲁奇气化炉经济运行的因素分析尚小广，任富强，刘志辉，宋军丽，梁学博*（河南煤业化工集团煤气化公司，河南郑州450001）摘要：本文论述了原料煤的灰熔点、水分、灰分、挥发分、固定碳含量以及煤的粒度变化对鲁奇气化工艺的影响，并针对保稳定经济运行提出了几点建议。关键词：煤质；鲁奇气化；运行；分析中图分类号：TQ255.14文献标识码：A文章编号AnalysisfortheCoalQualityfactorsontheEconomicOperationofLurgiGasificationShangXiao-Guang,RenFu-Qiang,L

2、iuZhi-Hui,SongJun-Li,LiangXue-Bo*（HenanCoalGasGroupCo.,Ltd,Zhengzhou450001,China）Abstract：Thisarticledescribestheashmeltingpoint,moisturecontent,ash,volatile,fixedcarboncontentandcoalgranularityontheinfluenceoflurgigasificationprocess.Finally,itbringsforwardseveralsuggestion

3、s.Keywords:CoalQuality;LurgiGasification;Operation;Analysis煤的气化技术是洁净煤技术的一部分，在洁净煤技术中占有重要的位置。义马气化厂是生产城市煤气联产甲醇、二甲醚等化工产品的企业，采用鲁奇（Lurgi）加压气化的造气工艺，十年来为豫西地区二氧化碳的减排工作做出了巨大贡献。鲁奇加压气化工艺自上世纪七十年代引进以来[1]，国内对该技术的掌握和应用已有了长足的发展。其中，Lurgi气化炉对煤种和煤质有一定的要求，这是气化炉能够长周期稳定运行的关键性因素。近年来，随着煤炭价格的不断攀升，以及冬

4、季用煤紧张等因素，我厂原料煤已达十余种，煤质的不稳定给气化炉装置生产能力及长周期稳定运行带来了很大的困难。本文通过对煤质中不同因素对Lurgi气化炉经济运行的分析，提出了一些针对性建议及措施，以供参考。1煤质对鲁奇气化炉的经济运行分析1.1灰熔点的影响鲁奇气化炉的操作温度介于煤的T1和T2之间，入炉煤灰熔点高，则操作时就要适当降低汽氧比，相应提高炉温，蒸汽分解率增加，煤气水产量低，气化反应完全，有利于制气。但是受气化炉原设计制约，蒸汽也不能无限制降低，否则可能会烧损炉篦及内件，因此受设备材质影响，灰熔点不能太高，一般控制在1150℃≤T2≤12

5、50℃。反之，煤的灰熔点低，则操作时就要适当提高汽氧比，相应降低炉温（防止低灰熔点的煤料在炉内结渣，造成排灰困难），蒸汽分解率降低，煤气水产量增加，气化反应速度减缓，不利于制气，运行非常不经济。因此入炉煤灰熔点要尽可能控制在一定范围内，不能变化太大。在实际生产过程中，不可能仅仅使用单一煤种，即入炉煤存在多样性，入炉煤的灰熔点也就各不相同。在鲁奇气化炉工艺操作时，有一个最佳汽氧比的选择，即控制气化炉内的反应温度，既不能因汽氧比高造成灰细导致排灰困难，也不能因汽氧比低造成结渣更无法排灰。若入炉煤灰熔点相差较大，就无法选择最佳汽氧比，从而造成灰熔点低

6、的煤易结渣，结渣部分影响气化剂的均匀分布，容易出现气化炉工况恶化，另外还有可能达到T35温度，熔融部分将灰熔点高的煤包裹，阻碍了与气化剂接触，不利于完全反应，导致碳流失，表现为炉渣中的黑核现象。相反，按照低灰熔点煤选择汽氧比，则高灰熔点的煤表现为灰细，不利于排灰和制气，同时增加煤气水产量，加大了污水处理费用。1.2挥发分的影响挥发分一般理解为烃类，是煤中有机质加热到一定温度挥发出的气态及蒸汽产物，它是反映煤的变质程度的重要标志，随着变质程度的提高，煤的挥发分逐渐降低。各种煤的挥发分产率如下表1-1所示：表1-1不同煤种的挥发分产率煤  种挥发分

7、产率Vdaf／％煤  种挥发分产率Vdaf／％泥炭褐煤接近7041.0～67.0 烟煤 焦煤瘦煤贫煤26～1818～1217 烟煤长焰煤气煤肥煤4244～3535～26 无烟煤 10～2气化炉用煤中挥发分含量的多少与煤气用途有一定的关系。当煤气完全用做燃气时，要求甲烷含量高、热值大，则可选用挥发分较高的煤做原料，所得煤气中甲烷含量较大。当煤气用做工业生产的合成气时，一般要求使用低挥发分、低硫的无烟煤、半焦或焦炭。另外，变质程度轻的煤种，生产的煤气中焦油产率高，焦油容易堵塞管道和阀门，给焦油分离带来一定的困难，同时也增加了含酚废水的处理量。更重要

8、的是，对合成气来讲，甲烷可能成为一种不利的气体。例如，合成氨中要求氢气含量高，而这时甲烷却变成了一种杂质，含量不能太大，故要求挥发分小于10％。总体来