灰碴特性对气化的影响渭化经验.docVIP

浅谈灰渣粘温特性对德士古液态排渣气化炉运行的影响 前言 德士古水煤浆气化工艺是将煤浆与氧气一起送入气化炉内，在高温下不完全氧化产生CO2、H2、CO等工艺气体做为后序制取合成氨、甲醇、发电等所用，其渣以熔融状态流入激冷室，渣凝固后随水排入锁渣罐，其灰渣的粘温特性直接决定气化炉操作温度，并影响耐火砖寿命、排渣及灰水中固含量等，从而影响气化炉装置的稳定运行。灰渣的粘温特性、晶相结构等均与灰渣成分有关，本文仅从灰渣粘温特性方面讨论对德士古煤气化的影响，并简要分析灰渣成分对粘温特性的影响以便根据粘温特性及灰渣成分选择适合煤种，以保证德士古气化炉的稳定运行。 灰渣粘温特性对我厂生产运行的影响 我厂生产（气化炉运行）情况 我厂原料煤原设计用黄陵煤，由于其粘温特性差，致使我厂气化炉操作温度高、炉转损耗快、生产无法稳定运行，迫使我们于97年7月份改为华亭煤，该煤属侏罗纪后期烟煤，其灰渣粘温特性好，排渣呈玻璃状态，工艺参数呈直线，灰水中含固量少，压滤机启动次数减少至原来的1/3，从而使我厂生产得以稳定运行，产量大幅度上升，因气化原因导致停车次数明显减少。原来频繁出现的管道、设备冲刷腐蚀、炉砖脱落快、热负荷高难以操作等问题相对减少，单炉连续运行49天，97年8月气化炉运转率达71.2%，然而进入98年以后，玻璃球状渣不复存在，代之而来的是大量得细渣，特别是从98年4月份以后，粗渣变为玻璃丝，结果导致下降管多次积渣，下降管与导气管之间环隙大量积灰，严重时整个激冷室被积灰充满；下降管多次烧穿，其中3#气化炉两次烧穿且鼓包严重，不得不更换一段下降管，由于灰水中含估量高，阀门多次磨穿，被迫停车，98年4-5月份每次投料后，渣口压差始终偏高不得不加过量氧气以提高温度熔渣，粗渣中Cr2O3含量已达到0.128%，表明炉温很高，但渣口压差依然不降低，后检查发现下降管结渣，生产无法进行，我公司决定从5月22日改用优质块煤及粉煤3：7混合后，气化炉工况好转，粗渣为玻璃球状，完全回到了去年试烧后的工况，几个月的艰辛历程，苦苦求索，使我们对煤的灰渣粘温度特性重要性有了更进一步的认识，深深体会到一个粘温特性好的煤质是德士古水煤浆加压气化正常的关键。粘温特性好坏对工厂影响很大，现将我厂97年8、9月（粘温特性好）与98年4、5月（粘温特性差）进行比较： a. 粘温特性比较 我公司９7年8、9月份用的是华亭陈家沟矿煤，其粘温特性及成分见下图及表，从图可见，在运行温度下，粘度低且变化平缓，有利于气化炉顺利排渣，且操作温度弹性大，然而由于煤的种种原因，煤质有所变化，９９年3月底从我厂取样分析粘温特性曲线见下图，从图中可知：温度下降，粘度上升很快，不利于排渣，这种粘温特性坏的煤质不利于长期运行。 粘温曲线不同： 图1为98年3月份我厂原料煤样，从图中可以看出温度变化引起粘度变化大，即操作温度有所波动，粘温则变化大。这样操作温度弹性就小，不利于操作，温度稍低，粘温大增，易堵渣口。图2为97试烧用煤，从图可看出，温度变化，粘度变小，这样操作温度弹性大，有利于操作。 (2).灰成分不同: 97年8月份灰成分 98年3月份灰成分 SiO2 37.01 Na2O 0.14 SiO2 43.82 Na2O 1.76 AI2O3 20.92 SO 6.21 AI2O3 24.23 SO 6.14 Fe2O3 8.90 TiO2 0.30 Fe2O3 8.26 TiO2 1.80 CaO 12.50 P2O5 0.55 CaO 8.03 P2O5 0.37 MgO 5.73 其余 7.40 MgO 3.45 其余 1.61 K2O 0.34 K2O 0.53 b.生产运行比较 时间 停车次数（次） 气化原因停炉（次） 与灰渣有关的停炉（次） 97年8~12月 13 2 1 98年1~5月 21 13 12 98年4~5月 10 7 6 98年1~12月 52 35 12 99年1~12月 57 30 0 2000年1~12月 49 11 1 2001年1~12月 30 8 2 其中与会渣特性有关的停炉次数占总停炉次数的比例为： 97年8~12月为0.67% ；98年1~5月为57.1% 。其后几年由于我们对灰碴粘温特性的认识,很少出现由于排渣原因导致停车导炉。 2．灰碴粘温特性差对生产运行的影响 粘温特性差是激冷室积灰的主要原因： 由于粘温特性差，液态渣在流动过程中随温度降低、粘度直线上升、灰渣流动性减弱，形成挂渣，堵塞下降管，再之渣口处气流速度快，将粘度高的液态灰渣拉成玻璃丝，这种玻璃丝起着粘结剂作用，使细灰易结在激冷室内，不仅给停炉后的清理工作带来很大困难，而且使激冷室也为不好控制，导致串气停车。 ｂ．粘温特性差，灰水管线磨蚀加快 粘温特性差，粗渣细且有大量的玻璃丝，灰水中铬含量增加，管线、