煤的灰熔点对气化炉影响的问题

[2012/8/3]

　　近期,由于煤的灰熔点(煤的灰熔融性)的变化(煤种变更),导致渣口压差不断上升,故通过提高氧煤比来提高炉温,在这一操作过程中,微机灰熔点测定仪中高温热电偶(仪表正常)的指示值比正常时高出100多度,可仍无法将渣熔出,而且气体成分中,co的含量反而比正常时高出5%(质谱仪),co2显示值比正常时查不多,本人觉得这是一个很怪异的现象,因为氧气的提高会使co向co2方向转化,可这次波动却使co的趋势呈上涨趋势,而且上涨程度非常大.但另一台气化炉反应很正常,co降,co2涨.

　　另一台也是换煤了吗?还有氧煤比提高了是比较换煤以前的还是换煤后渣口堵以前的??

　　分析有以下几种可能:

　　1、变更后的煤含碳量比较高

　　2、堵口堵塞物为未反映完全的煤份

　　所以会出现温度升高也无法熔掉,氧气升co升的情况

　　建议：

　　1、参考燃烧室温度,激冷温度等数值判断.

　　2、再比较另一台炉子综合比较.3\确定仪表准确性

　　情况比较复杂,不要冒然加氧.最好停掉确认堵塞物的成分高温热电偶使用时间一长就会不准的，若高温热偶正常,炉温很高,现场的渣样显示,SiO2含量占一半以上,后系统都有SiO2,渣堵现象发生后提的炉温,气体成分变化也是,两台炉子都是换的煤,但两台炉的的结构上有所不同(容积),合成气温度也在上涨,大约上涨6度.激冷流程.仪表正常。

　　1、含碳量高这个不太可能,因为另一台气化炉的反应正常.

　　2、堵口堵塞物为未反映完全的煤份

　　所以会出现温度升高也无法熔掉,氧气升co升的情况

　　这个可以介绍一下吗,为什么会产生煤粉.建议看看以下文章，肯定大有收获，虽然发表较早，但老先生们那时的文章比现在为了职称和学位发的文章价值可大的多的多了。以下文章不仅有思考和解释，更提供了重要的研究思路给大家借鉴。

　　作者：于遵宏，孙建辉-大氮肥,1993)

　　德士古气化炉气化过程剖析(Ⅰ):问题与思考

　　德士古气化炉气化过程剖析II:冷态速度分布测试

　　德士古气化炉气化过程剖析(Ⅳ):停留时间分布模型

　　德士古气化炉气化过程剖析(Ⅴ):—区域模型

　　这个现象确实比较奇怪，个人觉得可能的原因是渣口堵塞后，渣口压差增大，物料在气化炉内的平均停留时间会延长，还原反应有足够的时间，所以有较多的CO生产。

　　炉内的反应是;

　　C O2->CO Q

　　C H2O->CO H2-Q

　　CO H2O->CO2 H2O Q

　　1、氧煤比很低时，肯定是碳燃烧生成的CO比重高，副反应生成CO2的比重低;

　　2、氧煤比很高时，完全燃烧，肯定是CO含量很低;

　　3、氧煤比降低，气化炉温度低，不利于蒸汽分解，CO含量上升;

　　4、氧煤比降低，气化炉温度低，有利于CO和蒸汽[wiki]变换[/wiki]反应的平衡，CO含量降低;

　　5、氧煤比升高，气化炉温度高，有利于蒸汽分解，CO含量下降;

　　6、氧煤比升高，气化炉温度低，不利于CO和蒸汽变换反应的平衡，CO含量升高;

　　就算压力高了,楼主提高氧煤比后,炉温上涨co2会上涨,而不是不变，而且从co2不变,co2上涨情况看,就是未反应的碳存在.之前有没有过氧压突然降低,或者煤浆流量突然变大的情况?再有查看一下煤浆浓度有没有过波动?煤浆供给槽的搅拌器是否有过异常停动?

　　以上情况都有可能形成煤浆突加,氧气如果在短时间内没及时调整,加炉温进行烧灼,有可能会造成煤浆积存结焦,造成炉能过碳.高温热电偶(仪表正常)的指示值比正常时高出100多度，这应该是渣口堵，气体流速慢，热量带不走，并不是真正d.e炉温高。

　　煤种应是根本所在，只是我们现在不明白，也许换个煤种就能改善的，顺便问下SIO2在煤种主要影向什么?

　　如果有较多碳没有反应，那么氧煤比是更高了，从而导致的结果应该是CO2更多，CO更少。

　　不是碳不反应了，而是碳多了反应不了，所以加氧后反应不了的碳继续发生不完全氧化，所以co生了

　　这个问题确实比较难分析，我认为有两点，一是煤质变化后操作人员不知道，煤质灰份高、灰熔点高、固定碳含量高，也就是煤质偏向于白煤;二是氧煤比提高的不够高;以上两点仔细想一想就会出现以上的现象。

　　如果是煤质发生变化，煤中碳含量高，哪么工艺气量起码有变化，随着煤中碳含量增高而升高。其次渣口压差没有变化，煤在炉中停留时间变长，碳转化率升高，工艺气中CO含量会有所变高。另外渣口堵在分析中出现CO百分比增加，且CO2不变，首先，渣口堵，需要通过氧煤比提高炉温，同时需要减负荷，在减负荷的同时，炉内气流不容易出渣口，有可能形成涡流，此时分析会反常。非常时刻需要采取非常手段。

　　另外，在分析中，分析仪器可能有偏差和总控操作问题，一个人一个操作方式，每个人操作的结果都不一定相同。分析出来的数据也截然不同。

　　个人感觉，不同意提高炉温烧渣口，会出现CO高，CO2不变的说法，渣口的那点渣大概还不足以让CO高出那么多。

　　在煤[wiki]化工[/wiki]行业中，还有很多是人无法解释的，最重要的是生产稳定。

　　灰熔点测定

　　a)对炉砖的影响由于德士古煤气化装置采用液态排渣,提高操作温度有利于碳转化及排渣顺利。但操作温度过高,会影响价格昂贵的耐火砖寿命。气化温度视灰渣的粘温特性及煤的化学活性而定,一般高于煤灰熔点50～70℃。液态渣对炉砖的熔蚀使炉砖变薄,炉砖的熔蚀与温度有很大关系,温度在最佳操作温度以上每增加44℃,熔蚀速率增加一倍。因此选择灰熔点低的煤种,可有效地降低操作温度,延长炉砖的使用寿命。每台气化炉的炉砖价格高达好几百万元人民币,且筑炉、养护、干燥时间长,影响经济运行,前段时间被迫只能一台炉运行,严重影响满负荷运行。

　　b)对氧耗的影响如果煤的灰熔点低,操作温度相应就低一些,与高灰熔点煤相比较,无需耗过多的氧与碳反应生成CO2来维持较高的操作温度,灰熔点低的煤种耗氧量少,相应的煤耗亦低,且有效气产率高。

　　c)对助熔剂用量的影响如果煤种灰熔点高,要降低灰熔点,需加入助熔剂,以提高灰渣中CaO Fe2O3 MgO的量,使(SiO2 Al2O3)/(CaO Fe2O3 MgO)减小,灰熔点降低,如果煤种灰熔点低,所用的助熔剂可大大减少。同时由于惰性物质助熔剂的减少,灰渣量减少,灰渣的运输费用减少。更重要的是相同固含量的煤浆所含有效成分增加,气化效率提高,产气量增大,有利于提高产量。

　　d)对后段工序的影响后工序为变换工号(CO H2OCO2 H2),合理的水气比有利于变换,水气比高,理论上有利于CO的转化。但是,过量水蒸汽要吸热,从而使反应温度降低,不能达到高负荷运行。因此,稍低的水气比才能维持良好的反应温度。煤炭的灰熔点高,系统热负荷高,出洗涤塔工艺气温度高,水气比高。因此可以说,灰熔点低的煤种有利于后续工号的运行。可以看看GB灰熔点的测定方法。

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