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的操作温度,并影响耐火砖的寿命、排渣及灰水中固含量等,从而影响到气化炉装置能否稳定运行。灰渣的粘温特性、晶相结构等均与灰渣成分有关。该文讨论灰渣的粘温特性对德士古煤气化的影响,简要分析灰渣成分对粘温特性的影响,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。
1 灰渣粘温特性对生产的影响
1.1 煤气化装置的运行
原料煤原设计用黄陵煤,由于其粘温特性差,致使投产初期的几个月内,气化炉操作温度高、炉砖损耗快、跳车频繁、生产无法稳定运行。1997年7月改用华亭煤,该煤属侏罗纪后期烟煤,其灰渣粘温特性好,排渣呈玻璃球状,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,生产稳定运行,产量大幅度上升,因气化原因导致的停车次数明显减少。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,单炉连续运行长达49天,1997年8月气化炉运转率达到71.2%。然而进入1998年以后,由于原料煤供应上的种种原因,煤质有所改变,玻璃球状渣不复存在,代之而来的是大量的细渣。1998年4月后,粗渣变为玻璃丝状,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2次烧穿且鼓包严重,不得不更换一段下降管。由于灰水中含固量高,阀门多次磨穿,被迫停车。1998年4—5月每次投料后,渣口压差始终偏高,不得不加过量的氧气以提高熔渣温度。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,无法进行正常生产。经过反复论证,从1998年5月22日改用优质块煤与粉煤以3∶7的比例混合作为原料煤,气化炉工况明显好转,粗渣为玻璃球状。研....