作者/来源:苑卫军1,赵 伟2(1.唐山科源环保技术装备有限公司,河北 唐山 063020;2.同煤集团大同煤业金宇高岭土化工有限公司,山西 大同 037000) 日期: 2013-11-11 点击率:1798
摘 要:结合常压固定床煤气发生炉气化反应原理,阐述了界定常压固定床气化用煤灰熔融性温度指标的必要性,并据此提出了以气化反应活性为基础的灰熔融性温度指标的界定方法;一些实际生产中的相关数据表明,采用该方法界定的灰熔融性温度指标更为科学合理。
关键词:常压固定床,煤气发生炉,气化用煤,灰熔融性温度,指标,气化反应活性
文章编号:1005-9598(2013)-03-0035-04 中图分类号:TQ546 文献标识码:B
常压固定床煤气发生炉对气化用煤的要求较为严格,自20世纪80年代后期,国家相继颁布并更新了气化用煤一系列相关标准,1988年国家颁布了《常压固定床煤气发生炉用煤质量标准》(GB 9143—88),1994年颁布了《两段煤气发生炉气化煤种的技术指标》(GB 50195—94),GB 9143—88分别于2001年和2008年进行了两次改版升级,同时该标准更名为《常压固定床气化用煤的技术要求和试验方法》。这些标准对气化用煤的灰熔融性温度指标都提出了具体的要求,要求煤的软化温度(ST)>1100℃或ST≥1250℃,而在选择气化用煤的实际试烧过程中发现,有些煤种虽然达不到标准中规定的灰熔融性温度指标,但仍然可以得到较好的气化效果。为了更准确地判别和选择气化用煤,有必要结合煤的一些相关特质,对标准中规定的灰熔融性温度指标进行系统分析。
1 气化用煤灰熔融性温度指标界定的必要性
常压固定床煤气发生炉以煤炭为气化原料,以空气及水蒸气为气化剂,生产以CO和H2等可燃成分为主的发生炉煤气,炉内各功能层分为干燥层、干馏层、还原层、氧化层和灰层。发生炉内进行的主要反应为:空气通过燃料层进行的氧化反应,以及蒸汽和空气混合通过燃料层进行的还原反应[1]。氧化反应在氧化层中进行,煤中的C被气化剂中的O2氧化成CO2,并放出大量的热量,为下一步还原反应提供热量和反应物CO2,其反应方程如式(1)所示。还原反应在还原层中完成,氧化反应生成的CO2与被氧化反应放出的热量加热后的灼热煤炭进行还原反应,生成可燃气体CO;同时,水蒸气与灼热煤炭进行还原反应,生成可燃的CO和H2。还原反应为吸热反应,依靠氧化反应放出的热量维持,其反应方程如式(2)、式(3)所示。
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