影響德士古水煤漿氣化裝置穩(wěn)定運(yùn)行的因素分析
作者/來源:王立群,李建華(黑龍江浩良河化肥廠,黑龍江 伊春 154101) 日期: 2012-06-08 點(diǎn)擊率:1488
德士古氣化爐是以水煤漿進(jìn)料的氣流床疏相并流反應(yīng)爐,制漿工藝、氣化爐的操作及運(yùn)行管理和渣水處理三項(xiàng)技術(shù)是決定德士古氣化爐運(yùn)行周期長短的關(guān)鍵因素,下面將我公司德士古氣化爐運(yùn)行6年來的操作經(jīng)驗(yàn)和所遇到的問題進(jìn)行分析總結(jié)。
1 煤漿質(zhì)量對氣化的影響及制漿存在的問題
煤漿質(zhì)量直接影響氣化爐的產(chǎn)氣量、氧耗、電耗、有效氣體成分等。2006年以前制漿系統(tǒng)只有1臺球磨機(jī),2006年新增1臺棒磨機(jī)。球磨機(jī)制出的煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)可控制在58.0%~65%,棒磨機(jī)制出的煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)可控制在60%~67%。球磨機(jī)經(jīng)過5年的運(yùn)行達(dá)到了設(shè)計(jì)負(fù)荷,即進(jìn)煤30 t/h(干基),而棒磨機(jī)制得的煤漿,粒度小于325目顆粒所占的比例明顯偏小,煤漿粒度分布不合理,粘度500~600 cP,影響了氣化反應(yīng)速率,大顆粒較多,導(dǎo)致了碳轉(zhuǎn)化率低,煤漿的穩(wěn)定性差,沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的進(jìn)煤30~52 t/h(干基)的負(fù)荷。
1.1 水煤漿質(zhì)量對氣化的影響
水煤漿的質(zhì)量指標(biāo)包括濃度、粒度分布、穩(wěn)定性、流動性、泵送性等。作為氣化原料的水煤漿,力求濃度高、表觀粘度低、穩(wěn)定性好,并且要易于泵送,以獲得較高的氣化效率和碳轉(zhuǎn)化率,較低的氧耗、煤耗。從理論上講,煤漿含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于10%,氣化和燃燒時吸收的熱量多,尤其是相變熱的增加,會造成熱量浪費(fèi),能耗偏高。這是水煤漿氣化法綜合能耗高于干粉煤氣化的原因之一。
1.1.1 水煤漿濃度
以水煤漿進(jìn)料的德士古氣化爐,只有一小部分水參與化學(xué)反應(yīng),大部分水必須蒸發(fā)掉,蒸發(fā)水分所需要的熱量由煤完全燃燒提供。在煤完全燃燒提供熱量的同時,產(chǎn)生CO2和H2O等大量無效氣體,增加了煤耗。所以煤漿濃度對合成氣組成和單位煤的產(chǎn)氣率起著決定性作用,應(yīng)盡可能提高,但煤漿濃度受制漿工藝、煤漿粘度、添加劑品種以及存儲、輸送等方面的限制。目前,公司以鶴崗優(yōu)級和雙鴨山乙級浮選精煤為原料,煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠達(dá)到67%,但灰熔點(diǎn)較高,需要加入石灰石。
煤漿濃度還直接影響氣化爐出口干氣產(chǎn)量。如果煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)從67%下降至65%,系統(tǒng)效率下降0.29%,因此,提高和穩(wěn)定水煤漿濃度有利于提高氣化效率和有效氣量。近年來,國外德士古裝置已將煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高至70%以上。
1.1.2 煤漿粒度分布
煤的粒度對碳的轉(zhuǎn)化率影響很大,因?yàn)槊毫MA魰r間、氣—固相反應(yīng)的比表面積與顆粒尺寸密切相關(guān):大顆粒煤離開燒嘴后具有較大....