影響德士古水煤漿氣化裝置穩(wěn)定運行的因素分析
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 點擊率:1504
德士古氣化爐是以水煤漿進料的氣流床疏相并流反應爐,制漿工藝、氣化爐的操作及運行管理和渣水處理三項技術是決定德士古氣化爐運行周期長短的關鍵因素,下面將我公司德士古氣化爐運行6年來的操作經(jīng)驗和所遇到的問題進行分析總結。
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,2006年新增1臺棒磨機。球磨機制出的煤漿質(zhì)量分數(shù)可控制在58.0%~65%,棒磨機制出的煤漿質(zhì)量分數(shù)可控制在60%~67%。球磨機經(jīng)過5年的運行達到了設計負荷,即進煤30 t/h(干基),而棒磨機制得的煤漿,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,影響了氣化反應速率,大顆粒較多,導致了碳轉(zhuǎn)化率低,煤漿的穩(wěn)定性差,沒有達到設計的進煤30~52 t/h(干基)的負荷。
1.1 水煤漿質(zhì)量對氣化的影響
水煤漿的質(zhì)量指標包括濃度、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)量分數(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,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
以水煤漿進料的德士古氣化爐,只有一小部分水參與化學反應,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)量分數(shù)能夠達到67%,但灰熔點較高,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)量分數(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)量分數(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,因為煤粒停留時間、氣—固相反應的比表面積與顆粒尺寸密切相關:大顆粒煤離開燒嘴后具有較大....