热压气化型煤特性及气化效果.docx

热压气化型煤特性及气化效果王利斌(煤炭科学研究总院 北京煤化学研究所 , 北京100013)摘要 : 简要介绍了热压工艺技术的基本原理 、典型工艺 , 分析了热压气化型煤的特点 、热压型煤质量 , 通过工业气化试验 , 证明热压气化型煤完全可以作为煤气发生炉的块状气化 原料 。关键词 : 热压成型技术 ; 气化型煤中图分类号 : TQ54612文献标识码 : B文章编号 : 100626772 (2003) 0220017203随着煤炭开采机械化水平的提高 , 块煤产率降低 , 由于工业生产的快速发展 , 块煤已呈供不应求 之势 , 已满足不了生产和工业发展需要 , 加之油价 攀升 , 不少企业燃油炉窑 , 欲改烧煤制气 。因此粉 煤成型技术的开发研究显得尤为重要 , 型煤生产按 种类可划为 2 大类 : 冷压成型工艺和热压成型工 艺 , 笔者简要介绍粉煤热压成型制气化型煤的特点 及其气化效果 。好 , 粘结性又不能太高 , 否则热压型煤在成型后将会粘结或受压变形 。一般根据所采用的热压工艺和 设备情况 , 要求原料煤胶质层厚度 y 值以 5 ～ 12mm 为宜 。112 热压成型技术现状按对煤料快速加热的介质划分工艺 , 可分为气体载热体和固体载热体热压型煤工艺 。 气体载热体热压型煤工艺可用单种或 2 种以上组分的配煤制取型煤 。 固体载热体热压型煤工艺必须用双组分和几种组分煤 , 其中无烟煤或焦粉等无粘结性的惰性物料 单独加热到 600～750 ℃作为固体载热体与另一组 分预热到 150～300 ℃左右的粘结性煤混合 , 粘结性煤被快速加热到塑性区间某温度 , 维温成型制取 型煤 。气体载热体热压型煤工艺 : 典型工艺主要有前 苏联研究开发的 IGI 热压成型工艺和中国自主开发的 ATEG 热压工艺 。固体载热体热压型煤工艺 : 典型工艺主要有德 国 Ancit 热压工艺 、BFL 热压工艺和中国自主开发 的 ATES 热压工艺 。热压成型技术基本原理和现状1111 热压成型技术基本原理将具有粘结性的单种烟煤 ( 粒 度 小 于 3 mm ,快速加热到烟煤的软固化温度区间的某温度 , 并在 此温度下维温 , 维温时间因煤而异 , 被加热的烟煤 在发生激烈分解的同时产生大量的胶质体而软化 , 软化的颗粒具有很好的塑性 , 即可加压成型制得型 煤 , 若在型煤中有一定比例的无烟煤 、贫煤等无粘 结性煤甚至焦粉 , 则配煤中的烟煤粘结无粘性煤或 焦粉而制得型煤 。作为热压型煤的原料煤 , 不论是 单种煤还是配合煤 , , 其原料的粘结性是有一定要 求的 。粘结性不能太低 , 否则热压型煤的强度不收稿日期 : 2003 - 03 - 20作者简介 : 王利斌 (1962 - ) , 男 , 黑龙江宾县人 , 高级工程师 , 现从事煤焦化研究开发工作 。17热压气化型煤特性及气化效果312抗碎强度以无烟煤为主体煤配以 20 %～ 40 %烟煤生产 型煤时 , 型煤尺寸 60 mm ×60 mm ×53 mm , 其抗碎强度为 73 %～85 % 。 以上数据均高于煤气发生炉气化用块煤指标 :大于 25 mm 粒度和大于 6010 %的抗碎强度 。313热稳定性块状气化燃料在煤气发生炉内的气化过程中不 得爆裂 、不得软化 、粉化 。热稳定性是表征块煤和型煤的抗爆裂 、抗软化 、粉化的能力 。 以无烟煤为主体配以 20 %～ 40 %烟煤 , 所制得热压型煤的稳定性为 TS + 6 = 9511 %～ 9615 % ,大大超过了 TS + 6 大于 60 %的要求 。314耐水性气化型煤除应达到国标对块煤的质量要求外 , 还应对型煤的耐水性做出明确规定 。耐水性好坏是 型煤能否储存 、运输和作为商品出售的重要因素 。 目前 , 没有统一测定方法 。将热压型煤浸入水中数 天后 , 经干燥后测抗压强度与未浸水中的抗压强度基本相同 , 这是因为热压型煤中无水溶性物质 , 也 没有与水起反应的物质 , 它仍然保持着煤的性质 。 因此 , 热压型煤的耐水性是极好的 。2热压气化型煤的特点211与冷压型煤相比(1) 粉煤热压成型 , 无需掺入任何粘结剂和防 水剂 , 避免了冷压工艺技术需要解决大量粘结剂的问题 , 而是利用烟煤本身的胶质体 , 当将烟煤快速加热到软化温度区间时 , 经过维温 、成型 , 即可制 成介于煤与半焦之间的能够防水的致密而坚硬的似焦型煤 , 在热压成型过程中型煤发生了质的变化 。 (2) 热压型煤冷态强度和热态强度较高 , 因热 压型煤具有半焦结构 , 所以热稳定性好 , 防水性