文档介绍：气化用煤
常压固定床煤气发生炉,对入炉气化煤的性能是有一定要求的,否则就会影响煤气炉的正常运转,对气化用煤的质量要求如下:
粒度
当煤粒较小时,虽然煤粒的接触反应的面积增大,煤的气化反应较完全,但是,会使炉内料层的气流阻力增大,不仅炉况不稳定,而且还会使炉出煤气中夹带较多的煤尘,造成设备或管道堵塞;当煤粒过大时,其结果正好相反,亦不利于炉内煤料的完全气化。单段式煤气炉,其入炉煤粒度,以25~50mm为好,而两段式煤气炉,则以20~40mm为最佳。
入炉煤中,煤的最大粒度与最小粒度之比为5,在低负荷下可放宽到8;入炉煤中,<2mm的粉煤量应控制在<%,<6mm细粒煤应控制在<5%。
粘结性
粘结性是指当烟煤被加热时,由于产生胶质体而使煤粘结成团块的性能,如粘结性较强的烟煤,被加热到300~400℃时,就会出现粘结与膨胀,使较小的煤颗粒粘聚成较大的团块,从而导致气流分布不均匀,并阻碍料层的下移,致使炉内的气化过程恶化。因此,做为气化用煤,尤其是烟煤,煤的粘结性是非常重要的指标。反映煤在受热状态下的粘结性与膨胀性检测项目有:胶质层厚度Y值、自由膨胀序数、罗加指数、工业分析中的焦渣特征(1-8)等,气化用煤对粘结性的要求:
粘结性检测项目
推荐值
可放宽
胶质层厚度(Y值),mm
<10
<12
自由膨胀序数(CSN)
<2
<2 1/2
罗加指数()
<20
<30
焦渣特征(1-8)
<3
<4
灰熔点
灰熔点是判断煤在炉内气化过程中是否容易结渣的重要指标。煤灰在高温作用下,其产生变形、软化和流动时的相应温度,分别以DT、ST、FT表示。
煤的灰熔点与煤灰中的成分有关,可用下式来表示。
K=(Si2O+Al2O3)/(Fe2O3+CaO+MgO)
式中,K值表示灰分的熔融性。当K>5时,为难熔融性灰;当K<1时,为易熔融性灰。从式中可以看出,当煤灰成分中SO2和Al2O3含量多时,灰熔点高;当熔灰成分中Fe2O3、CaO、MgO含量多时,灰易熔,灰熔点低。这里应该注意的是,虽然当煤成分中CaO含量较多时,能降低灰熔点,但是,由于CaO又会降低熔灰的粘度,因而,此时已经熔融了的灰,因其粘度小,就不会粘合聚结成大团块,也即缓解了气化过程中的炉内结渣。
另外,还与煤中的灰分多少有关,当煤中的灰分多时,会增加炉内结渣的负面影响。因此,当Ad<18%时,要求ST≥1150℃;当Ad>18%时,要求ST≥1250℃。
化学反应活性
化学反应活性是指煤在加热状态下与气化剂作用时的化学反应强弱,通常以CO2还原率α的大小来表示,其还原率α的大小与煤种和气化反应温度有关。地质年代久远的无烟煤,化学反应活性较弱,而地质年代较近的褐煤,化学反应活性较强。另外,随着气化操作温度的提高,其化学反应活性也随之提高,几种不同煤种在不同温度条件下的化学反应活性,见下表。
几种不同煤种在不同温度条件下的化学反应活性α(%)
反应温度
750
800
850
900
950
1000
1050
1100
1200
1300
焦作无烟煤

大同烟煤