常壓固定床氣化用煤灰熔融性溫度指標(biāo)的界定
作者/來源：苑衛(wèi)軍1，趙 偉2（1.唐山科源環(huán)保技術(shù)裝備有限公司，河北 唐山 063020；2.同煤集團(tuán)大同煤業(yè)金宇高嶺土化工有限公司，山西 大同 037000） 日期： 2013-11-11 點(diǎn)擊率：1825
摘 要：結(jié)合常壓固定床煤氣發(fā)生爐氣化反應(yīng)原理，闡述了界定常壓固定床氣化用煤灰熔融性溫度指標(biāo)的必要性，并據(jù)此提出了以氣化反應(yīng)活性為基礎(chǔ)的灰熔融性溫度指標(biāo)的界定方法；一些實(shí)際生產(chǎn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)表明，采用該方法界定的灰熔融性溫度指標(biāo)更為科學(xué)合理。
關(guān)鍵詞：常壓固定床，煤氣發(fā)生爐，氣化用煤，灰熔融性溫度，指標(biāo)，氣化反應(yīng)活性
文章編號：1005-9598（2013）-03-0035-04 中圖分類號：TQ546 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
常壓固定床煤氣發(fā)生爐對氣化用煤的要求較為嚴(yán)格，自20世紀(jì)80年代后期，國家相繼頒布并更新了氣化用煤一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，1988年國家頒布了《常壓固定床煤氣發(fā)生爐用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 9143—88），1994年頒布了《兩段煤氣發(fā)生爐氣化煤種的技術(shù)指標(biāo)》（GB 50195—94），GB 9143—88分別于2001年和2008年進(jìn)行了兩次改版升級，同時該標(biāo)準(zhǔn)更名為《常壓固定床氣化用煤的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》。這些標(biāo)準(zhǔn)對氣化用煤的灰熔融性溫度指標(biāo)都提出了具體的要求，要求煤的軟化溫度（ST）＞1100℃或ST≥1250℃，而在選擇氣化用煤的實(shí)際試燒過程中發(fā)現(xiàn)，有些煤種雖然達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的灰熔融性溫度指標(biāo)，但仍然可以得到較好的氣化效果。為了更準(zhǔn)確地判別和選擇氣化用煤，有必要結(jié)合煤的一些相關(guān)特質(zhì)，對標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的灰熔融性溫度指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)分析。
1 氣化用煤灰熔融性溫度指標(biāo)界定的必要性
常壓固定床煤氣發(fā)生爐以煤炭為氣化原料，以空氣及水蒸氣為氣化劑，生產(chǎn)以CO和H2等可燃成分為主的發(fā)生爐煤氣，爐內(nèi)各功能層分為干燥層、干餾層、還原層、氧化層和灰層。發(fā)生爐內(nèi)進(jìn)行的主要反應(yīng)為：空氣通過燃料層進(jìn)行的氧化反應(yīng)，以及蒸汽和空氣混合通過燃料層進(jìn)行的還原反應(yīng)[1]。氧化反應(yīng)在氧化層中進(jìn)行，煤中的C被氣化劑中的O2氧化成CO2，并放出大量的熱量，為下一步還原反應(yīng)提供熱量和反應(yīng)物CO2，其反應(yīng)方程如式（1）所示。還原反應(yīng)在還原層中完成，氧化反應(yīng)生成的CO2與被氧化反應(yīng)放出的熱量加熱后的灼熱煤炭進(jìn)行還原反應(yīng)，生成可燃?xì)怏wCO；同時，水蒸氣與灼熱煤炭進(jìn)行還原反應(yīng)，生成可燃的CO和H2。還原反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，依靠氧化反應(yīng)放出的熱量維持，其反應(yīng)方程如式（2）、式（3）所示。
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