煤气化对原料煤的要求较高,即一种气化工艺,适用于一定的煤种。例如,固定床气化制氨,原料以无烟块煤为主,液态排渣的粉煤炉要求用挥发分较高、灰熔点较低的气肥煤等。因而,煤种的选择和煤种采样的代表性十分关键,许多煤气化工艺的化工企业,由于选择原料不当,严重地影响了生产的正常进行。
作为第二代煤气化技术的水煤浆气化工艺对原料煤的要求也很严格,在煤种的选择和取样上有一定的程序和方法。
1 煤质调查分析的程序
煤种调查分析程序一般分为:①煤矿普查。根据装置所处的地理位置和交通情况及煤质要求,由近及远有目标的选择煤矿。首先选择生产烟煤的煤矿,再考虑煤矿的煤炭品质。②煤质调研。通过不同的信息渠道宏观了解不同的煤质情况。③搜集煤矿的生产、供应、经营等情况。根据搜集的煤质数据和气化煤质要求,确定拟选择的煤矿。④确定候选煤矿。在满足气化生产煤质要求的条件下,根据不同煤矿的煤炭储量、可开采时间、生产规模、质量保证、煤价(指到厂煤价)等情况,综合考虑确定候选煤矿。⑤煤种取样。气化煤种取样可直接在选定的煤矿、选定煤层(或开采面)、煤质能基本达到气体煤质要求的商品煤堆上进行取样。
2 水煤浆气化工艺对原料煤的要求
水煤浆气化炉工艺原则上在高于灰熔点50~100℃以上的温度下操作,以便于顺利排渣,根据德士古水煤浆气化厂的生产经验,水煤浆加压气化用煤选择原则应以煤的“气化性能及稳定运行性能”为主。
2.1 煤的灰分含量
灰分是煤中的无用形式成分,为使其能顺利地以液态形式排出水煤浆气化炉,必须将温度升至其灰熔点以上,无谓的增加了氧气消耗。有资料表明,在同样的气化反应条件下,灰分每增加 1%,氧耗增加0.7%~0.8%,煤耗增大1.3%~1.5%;其次灰分增加,使烧嘴和耐火砖的磨损加剧,寿命大大缩短,同时灰、黑水中的固含量升高,系统管道、阀门、设备的磨损率大大加剧,设备故障率提高。
灰分含量高对成浆性能也有一定的影响,除使煤浆的有效成分降低之外,还使煤质的均匀性变差,消弱了煤浆分散剂的分散性能,在相同的情况下,对提高煤浆浓度不利。建议所选煤样的灰渣干基含量不高于13%。
2.2 煤的最高内水含量
煤的内水含量对气化过....