拓展鲁奇加压气化炉的原料来源

加工转化拓展鲁奇加压气化炉的原料来源王海1张丽华2陈晓春31哈尔滨气化厂,黑龙江省哈尔滨市道里区,1500762哈尔滨燃气工程设计研究院,黑龙江省哈尔滨市道里区,1500763北京化工大学1号信箱,北京市朝阳区,100029摘要通过对长焰煤、褐煤1号、褐煤2号、长焰煤与褐煤1号配合煤的物化性能等测试,用多次实验的结果说明褐煤2号和配合煤可用做PKM气化炉原料。认为加压气化炉的原料拓展是可行的,对保证企业的正常生产、提高气化效率、提高企业经济效益都有益处。关键词PKM气化炉影响因素物性测试实验研究原料拓展1哈尔滨气化厂的煤质要求哈尔滨气化厂1993年引进德国鲁奇加压气化装置,其关键设备无粘破装置的设计只适合长焰煤,用煤范围很窄。装置自投产以来,采用的原料来源于依兰煤矿无粘结性的长焰煤,虽然运行效果稳定,但单一的原料供应路线难以适应企业发展的要求。随着依兰煤矿开采量和储量的动态变化,低粘结长焰煤的长期稳定供应难以保证,而哈尔滨地区煤矿的褐煤储量丰富。因此,哈尔滨气化厂在对引进设备进行二次开发的同时,为使PKM气化炉适应国内煤矿资源结构的需要,进一步开发、拓展气化装置的新原料路线,采取调整气化装置的运行策略,配套改造煤气的后处理工艺。本文主要以哈尔滨部分煤矿的褐煤为研究对象,探讨PKM气化炉应用褐煤为原料的可行性,对于更好地利用国外技术,提高气化厂的经济效益具有重要的现实意义。哈尔滨气化厂PKM气化炉原料煤质量指标如表1所示。该气化炉设计日产煤气160万M3,年需6350MM的长焰煤7138万T,对煤质的理想要求为水分14501450褐煤2号005134014501450从粘接性和膨胀性看,褐煤2号更适合加压气化炉的操作,褐煤1号会对气化炉的操作产生影响,需要考虑机械破粘从表3给出的数据还可以看出,长焰煤灰熔点的检测指标较好,其变形、软化、流动温度均较高,2种褐煤的灰熔点比长焰煤略低,但降低的幅度不大。一般加压气化炉气化区的温度范围是9501050,灰熔点软化温度要求大于1200,从2种褐煤的灰熔点软化温度1320和1450的指标看,如果应用这2种褐煤作为PKM气化炉的原料,能够保证气化炉的正常排渣操作从3种煤的热稳定性方面分析,2种褐煤的热稳定性比长焰煤更高,因此在气化炉内更不易破碎,从气化用煤的指标上看更适合气化用煤的要求。33配合煤实验哈尔滨气化厂5号气化炉为实验炉,所有实验在该实验炉上进行。根据上述分析可以看出,褐煤2号已达到气化用煤的指标,符合气化用煤的要求。将褐煤1号和长焰煤以质量比11的比例制成配合煤进行各种性能检测,其结果为可燃基挥发分3968分析基水分553干基灰分2613粘结指数0自由膨胀系数1/2变形温度1380熔54拓展鲁奇加压气化炉的原料来源化温度/1450流动温度/1450。从配合煤性能检测指标可以看出配合煤能满足气化工艺操作条件的要求。粘结性和膨胀性都在气化炉要求的范围内,尽管褐煤1号具有一定的膨胀性和粘结性,但经配合后无膨胀性和弱粘结性。褐煤1号的热稳定性好,所以配合煤的热稳定性较长焰煤有进一步的加强,配合煤的灰熔点与长焰煤的灰熔点相近,对操作无特殊影响。用褐煤2号与配合煤分别在PKM炉上进行实验测试,结果证明,各项性能、质量指标均能达到PKM炉的设计指标。4经济效益评价41经济效益分析长焰煤的粘结性、发热量、热稳定性均能满足PKM气化炉的要求,但从煤矿的开采情况看,煤矿的上层煤年产量1079万T,其灰分含量为4864中层煤年产量为581万T,灰分含量为1940,中层煤的组成虽然满足灰分含量的要求,但其总量不能满足生产需要,因此需要将上、中层煤合理搭配进行均衡生产。由表2可知,2种褐煤的组成均满足PKM气化炉的要求,因此,为了提高依兰煤的利用率,进一步减低成本,用2种褐煤和依兰煤矿中层煤与上层煤合理匹配是可行的。在煤的所有组成指标中,灰分是影响气化炉经济效益的最重要因素,以年产36108M3煤气为例,在入炉煤水分、粒度基本相同的前提下,灰分变化与经济效益的关系分析如表4所示。表4灰分变化与经济效益的关系粗煤气产量108/M3灰分含量/入炉煤数量/万T毛煤数量/万T煤气成本/元M23气化产率/M3T136263066802551176536283247202711111363036800301000363239687403390909363443296036833336364681040397692从表4可见,要维持同样的煤气年产量,煤中灰分增加,需要的入炉煤数量将增加,气化产率降低。灰分每增加2,每立方米粗煤气成本增加约003元,以年产36亿M3煤气计算,则每年增加费用1080万元。因此,降低入炉煤灰分含量是降低成本和提高经济效益的有效途径。42进一步降低原料煤灰分的建议经过上述分析可知,气化厂入炉煤灰分含量对气化指标影响很大,必须尽可能充分利用现有的煤炭资源,采取切实有效的措施降低入炉煤灰分含量。1充分发挥配煤作用,用依兰煤矿上层煤与中层煤合理搭配以发挥最大的资源优势,提高产气率。2依兰长焰煤与2种褐煤匹配可降低入炉煤灰分,提高固定碳含量,是提高产气率与经济效益的良好途径。3加强受煤系统排矸,提高筛选系统选矸率,最大限度降低入炉煤灰分,可直接提高经济效益。责任编辑康淑云上接第43页2个生产班的时间,就有可能将跳汰机选煤效果提高到重介选煤的水平,一般情况是在解决生产问题的同时提高选煤效率34,估计提高精煤产率2530,这不是理论上的推测,而是实践的真实数据。要使选煤厂取得高效率,就一定要根据原煤可选性和产品质量要求,对工艺过程中的每个环节的任务指标要求、工艺条件,运行机制等都要规定得清清楚楚,并且要让每1个岗位司机都明白该怎样操作必须达到什么样的数量质量水平生产产生波动是什么原因该怎样进行调整等等。所谓增加知识技术投入,就是要根据本厂的