褐煤在常压固定床发生炉造气的前景和技术分析.doc
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褐煤在常压固定床发生炉造气的前景及技术分析
我国是常压固定床煤气发生炉生产大国,产量为世界第一,煤气炉占有量在1万台以上,并有产品出口。对煤气炉的设计、研制、生产运行有丰富的经验。
发生炉煤气不但在冶金、机械、铝业、建材、玻璃等行业作为加热热源得到广泛的应用,而且近来内燃气发电也采用发生炉煤气作燃料,以补充、备用火电网的供电。下面介绍常压固定床发生炉褐煤造气的有关技术数据及其分析。
1.常压固定床单段发生炉褐煤造气
炉型:φ3m单段烟煤发生炉
原料煤种扎赉诺尔低级褐煤,特点:水分高、块度不齐,极易风化破碎,热稳定性特别差,属典型褐煤(HM1)
(1)分析指标
工业分析(%) 元素分析(%) 发热值(MJ/kg) Mt Ad Vd Cd C H O N S Qgr Qnet 19.7 6.20 48.69 44.11 66.45 7.11 24.62 1.56 0.26 29.24 20.23
灰熔点℃ 风化性能 粘结性 机械强度 备注 DT ST FT 1150 1245 1330 极易失去水分 无 极易碎裂 未风化前煤的水分35-40% (2)气化指标
空气消耗量
m3/kg 饱和温度
℃ 产气率
m3/kg 生产能力
t/台·h 气化强度
Kg/m2·h 空气流量
m3/h 煤气产量
m3/h 1.2~1.4 58~65 2~2.5 2.5~2.9 350~400 3500~4000 5000~6500 灰渣含炭量% 煤气中杂质含量(g/m3) 焦油 灰尘 水分 <20 7.00 2.14 - (3)操作指标
灰层高度
(mm) 火层高度(mm) 煤层高度
(mm) 空间高度
(mm) 火层温度
℃ 煤面
颜色 煤气出口 压力Pa 温度℃ 100~250 100~150 400~600 2800~3000 1100~1200 黑色 200~800 200~300 (4)煤气组分(Vol%)
CO2 CO H2 CH4 CmHn O2 N2 热值Qnet(MJ/m3) <5 >28 14-18 2-4 0.5-1 0.1-0.2 <50 6.25-6.49 (5)分析
在一般结构的使用烟煤的单段煤气发生炉内气化褐煤是完全可以的,但与烟煤相比,主要有下列差别:
·维持不太厚料层高度,较低的鼓风压力和较高的鼓风饱和温度。
·维持较低的气化层温度,低的煤气出口温度,煤气中携带物减少。
·煤气组分中CO2和H2含量稍高,CO含量稍低。
·单台炉煤气发生量有所降低。
·灰渣颗粒较细,灰盘中挤压较紧,引起边灰不易下落。
2.常压固定床两段发生炉褐煤造气
炉型:φ2m两段(中心管)煤气发生炉(英国FWH公司技术)
原料煤种龙口褐煤,水分高、块度20-40m/m,属年老的褐煤(HM1)
(1)分析指标
工业分析(%) 元素分析(%) 发热量
(MJ/kg) Mt Mad Aad Vad Fcad Cad Had Oad Nad Sad Qbad 20.0 17.71 8.09 33.59 40.61 56.57 3.64 12.07 1.44 0.48 23.18
灰熔点℃ 热稳定性 机械强度
(%) 粘结指数
F.S.I 备注 T1 T2 T3 Ts +6 TS 3-6 TS -3 1260 1280 1300 69.8 29.2 1.0 72.83 0 煤入炉前进行筛分 (2)气化指标
空气消耗量
m3/kg 饱和温度
℃ 产气率
m3/kg 生产能力
t/台·h 气化强度
Kg/m2·h 空气流量
m3/h 煤气产量
m3/h 灰渣含炭量
% 1.9 正常 2.2 1 314 1900 2200 13 (3)煤气组分(Vol%)
CO2 CO H2 CH4 CmHn H2S N2 NH3 热值Qnet(MJ/m3) 6.32 27.51 12.93 2.56 0.51 0.11 49.49 0.57 6.726 (4)分析
从龙口褐煤常规分析和气化指标分析结果表明,该煤种都能达到和超过国家关于固定床发生炉气化用煤指标。
生产上与长焰煤、弱粘结性块煤在两段炉内气化过程差不多。
3.褐煤造气要注意下列问题
(1)选定造气炉型前:应对褐煤进行透气率PM的分析,判断该煤种属于哪种褐煤:年老褐煤HM2(块煤)可采用两段煤气发生炉,PM年青褐煤HM2宜用一段煤气发生炉。
(2)褐煤粉碎成型,可改善其气化指标,但煤气成本要提高。
(3)褐煤造气在操作上要根据其特点调整鼓风压力,饱和温度,气化层温度和料层高度。
(4)改进发生炉加煤、排灰机构,以利布料、布风均匀、物料畅通。
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