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【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于煤化工領域,涉及一種煤氣化方法。
技術介紹
1、煤氣化工藝是煤炭資源高效利用的重要途徑,但該工藝(特別是粉煤氣化)對入爐煤煤質的穩定性要求較高。
2、粉煤氣化爐所使用原料煤中的灰分含量是影響氣化爐穩定運行的關鍵指標。灰分含量偏低,煤粉燃燒后的渣不能正常附著于氣化爐的水冷壁上,導致水冷壁表面渣層厚度偏薄,不能形成固定的渣層,達不到氣化爐“以渣抗渣”的作用,水冷壁運行周期縮短,故障率升高。灰分含量過高,入爐煤中固定碳含量降低,煤的熱值隨之降低,灰渣熔化吸收熱量增加,為維持氣化爐的溫度,需要提氧煤比,造成合成氣中有效組分(co+h2)含量降低,在相同有效氣產量的要求下,煤耗和氧耗將會大幅增加。極易導致堵渣和積灰現象的發生。
3、因此,穩定的煤質組分及灰分含量,是保證氣化爐穩定運行的重要條件。然而,單一煤礦的煤質受開采煤層不同等因素影響,煤質易出現波動,不能滿足氣化爐高負荷長周期運行,需要通過采用不同煤種進行配比后,滿足氣化入爐煤要求,穩定生產。當前普遍采用高硫煤等灰分含量較高的煤作為配煤原料輔助調整入爐煤中灰分含量。但由于高硫煤存在分布地域性差異以及當前價格普遍上漲的客觀因素,對依托單一煤質煤礦進行煤化工生產的粉煤氣化工藝無疑在高硫煤采購、生產穩定性及運輸成本上,均將因此導致生產成本升高。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種新的煤氣化方法,配煤能夠滿足氣化爐入爐煤要求,實現穩定生產,同時降低成本。
2、本專利技術通過以下
技術實現思路
3、一種煤氣化方法,使用原煤和煤矸石作為原料,所述方法包括以下步驟:
4、1)對原煤煤質進行分析,分析指標包括水分含量、灰分含量、揮發分含量、灰熔點流動溫度、煤灰組分、硫含量和可磨指數;
5、2)比對原煤和入爐煤的煤質,分析指標偏差,計算出擬配入煤矸石的指標范圍;
6、3)依據步驟2)計算的煤矸石的指標范圍,選取合適的煤矸石;
7、4)根據原煤及擬配入煤矸石的灰分含量、硫含量,依據原煤的灰分含量的上、下限,采用線性關系,計算出原煤、煤矸石的配比范圍;
8、5)將原煤和煤矸石按照上述配比范圍配比后,進入氣化爐進行氣化爐摻燒試驗,修正原煤和煤矸石的比例。
9、進一步地,所述方法還包括:
10、6)利用在線灰分測定儀對輸入氣化爐的入爐煤的灰分進行實時測定,修正并調整入爐煤中煤矸石的比例。
11、在一些實施方式中,所述氣化爐為殼牌粉煤氣化爐,如殼牌粉煤全廢鍋流程氣化爐。
12、在一些優選實施方式中,所述步驟1)中,各指標的測量方法為:
13、水分含量:根據煤的工業分析方法gb/t212-2008進行測定;水分含量是煤質的基本指標,水分高會影響煤的質量;
14、灰分含量:根據煤的工業分析方法gb/t212-2008進行測定,進一步分為緩慢灰化法和快速灰化法,其中,緩慢灰化法為仲裁法;灰分是煤完全燃燒后余下的殘渣量占總量的質量百分數,灰分含量是煤質的基本指標,灰分高則降低煤的有效碳含量和發熱量;
15、揮發分含量:根據煤的工業分析方法gb/t212-2008進行測定;揮發分的含量影響煤的反應活性,揮發分越高,煤的反應活性越好;
16、灰熔點:是在規定條件下得到的隨加熱溫度而變的煤灰(試樣)變形、軟化和流動特征物理狀態,是煤的一個重要的質量指標,可以反映煤中礦物質在氣化爐中的動態;灰熔點的測定采用灰熔點測定儀進行測定,灰熔點流動溫度(ft)的計算公式:
17、(ft)=200+2.5(b)+20(al2o3)+3.3(sio2)
18、其中,b=fe2o3+cao+mgo+k2o+na2o;
19、al2o3、sio2、fe2o3、cao、mgo、k2o、na2o代表煤灰中各組分的質量百分數×100;
20、煤灰組分:按照gb/t37673-2019煤灰中硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鈉、鉀、磷、鈦、錳、鋇、鍶的測定x射線熒光光譜法規定進行測定;成分決定煤灰熔融性及黏溫特性,其中,堿酸比及硅鋁比是影響煤灰熔融性及黏溫特性的關鍵因素;
21、硫含量:使用硫分析儀進行測定;
22、可磨指數:采用哈氏法進行測定;可磨指數涉及磨煤系統的選擇和運行穩定性。
23、在一些優選實施方式中,所述步驟2)中,計算的指標包括擬配入煤矸石的水分含量、灰分含量、揮發分含量、灰熔點流動溫度,以及煤矸石煤灰中fe2o3含量、k2o+na2o含量、硅鋁比、硫含量;具體地,
24、(1)擬配入煤矸石的水分含量指標范圍計算公式:
25、z=ax/(a+b)+by/(a+b)
26、其中z為入爐煤水分含量,x為原煤水分含量,y為煤矸石水分含量,a為原煤比例,b為煤矸石比例。
27、(2)擬配入煤矸石的灰分含量指標范圍計算公式:
28、z=[axsio2/(a+b)+bysio2/(a+b)]+[axal2o3/(a+b)+byal2o3/(a+b)]+[axfe2o3/(a+b)+b
29、yfe2o3/(a+b)]+[axcao/(a+b)+bycao/(a+b)]+[axmgo/(a+b)+bymgo/(a+b)]+[axk2o/(a+b)+byk2o/(a+b)]+[axna2o/(a+b)+byna2o/(a+b)]+[axso3/(a+b)+byso3/(a+b)]+[axtio2/(a+b)+bytio2/(a+b)]+[axcuo/(a+b)+bycuo/(a+b)]+[axzno/(a+b)+byzno/(a+b)]+[axnio/(a+b)+bynio/(a+b)]+[axmno/(a+b)+bymno/(a+b)]+[axbao/(a+b)+bybao/(a+b)]+[axsro/(a+b)+bysro/(a+b)]+[axzro2/(a+b)+byzro2/(a+b)]
30、其中z為入爐煤灰分含量,x為原煤灰分各組分含量,y為煤矸石灰分各組分含量,a為原煤比例,b為煤矸石比例;
31、(3)擬配入煤矸石的揮發分含量指標范圍計算公式:
32、z=ax/(a+b)+by/(a+b)
33、其中z為入爐煤揮發分含量,x為原煤揮發分含量,y為煤矸石揮發分含量,a為原煤比例,b為煤矸石比例;
34、(4)擬配入煤矸石的灰熔點流動溫度(ft)計算公式為:
35、(ft)=200+2.5(b1)+20(al2o3)+3.3(sio2)
36、其中,b1=fe2o3+cao+mgo+k2o+na2o;
37、fe2o3、cao、mgo、k2o、na2o、al2o3、sio2根據上述(2)擬配入煤矸石的灰分指標范圍計算公式計算得出;
38、(5)擬配入煤矸石的煤灰中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種煤氣化方法,使用原煤和煤矸石作為原料,所述方法包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的方法,其中,所述方法還包括:
3.根據權利要求1或2所述的方法,其中,所述氣化爐為殼牌粉煤氣化爐。
4.根據權利要求3所述的方法,其中,所述氣化爐為殼牌粉煤全廢鍋流程氣化爐。
5.根據權利要求3所述的方法,其中,所述步驟1)中,各指標的測量方法為:
6.根據權利要求3所述的方法,其中,所述步驟2)中,計算的指標包括擬配入煤矸石的水分含量、灰分含量、揮發分含量、灰熔點流動溫度,以及煤矸石煤灰中Fe2O3含量、K2O+Na2O含量、硅鋁比、硫含量;具體地,
7.根據權利要求3所述的方法,其中,所述步驟3)包括:
8.根據權利要求3所述的方法,其中,所述步驟4)中進一步包括:
9.根據權利要求3所述的方法,其中,所述步驟5)中,
10.根據權利要求3所述的方法,其中,所述步驟6)中,
【技術特征摘要】
1.一種煤氣化方法,使用原煤和煤矸石作為原料,所述方法包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的方法,其中,所述方法還包括:
3.根據權利要求1或2所述的方法,其中,所述氣化爐為殼牌粉煤氣化爐。
4.根據權利要求3所述的方法,其中,所述氣化爐為殼牌粉煤全廢鍋流程氣化爐。
5.根據權利要求3所述的方法,其中,所述步驟1)中,各指標的測量方法為:
6.根據權利要求3所述的方法,其中,所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員:李剛,孫衛軍,欒永超,馮恩剛,司慧斌,李強,滕發利,顏世超,張春武,
申請(專利權)人:中國神華煤制油化工有限公司,
類型:發明
國別省市:
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