碎煤加压气化试题集

大唐碎煤加压气化习题一、 填空部分 1、通常将煤分为三大类腐殖煤、残植煤、腐泥煤。其中的高等植物经泥炭化作用和变质作用形成的腐殖煤是煤中储存量最大最重要的煤。2、煤的元素组成主要有碳、氢、氢、氢、硫。3、煤的气化方法多种多样，以压力控制方式分类煤气化可分为常压气化法和加压气化法： 以气化原料在气化炉内的运动方式分类，煤气化可分为移动床气化、流化床气化和气流床气化：根据排渣方式分类煤气化可分为固态排渣气化法和液态排渣气化法。4、碎煤加压气化是一种自热式逆流移动床连续气化工艺以碎煤为原料，以蒸汽和氢气为气化剂在加压条件下，进行气化反应生成粗煤气，同时通过洗涤、降温，除去焦油、中油、粉尘、酚、氨等物质。5、气化炉设计用煤的粒度范围是：50mm的为5，1350mm的为(90)，13mm的为5。6、煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分、固定碳等项目的分析。 7、气化对人炬系统上要设备包括：火炬气气液分离器、火炬头、分子密封器。高能点火装置、长明灯五部分。8、分热火炬采用杆子封作为阻火器，防止回火。9、气开调节阀是在仪表空气中断时，调节阀关闭，气关调节阀是在仪表空气中断时，调节阀打开。 10、炉篦转速调节是通过变频电机来控制的。 11、炉篦轴密封均采用填料函密封。 12、单台炉正常情况下，补充高压煤气水量为15.7 kg。 13、去 200的高压喷射煤气水经 811W001换热后，温度由70上升至140。 14、当煤锁加满煤后，CF与TC阀关的顺序是先关CF阀，后关TC阀。 15、CF采用两个油缸的目的是升降平稳。 16、灰锁DV2阀在灰锁压力为0.2Mpa时打开。 17、气化炉空气运行结束时，操作应先关蒸汽，后关空气；切氧时先通蒸汽，后通氧气。 18、气化炉切氧后，粗煤气中CO2和O2含量应控制在CO230一35，O20.4%。 19、气化炉停车泄压过程中煤锁下阀应处于（开）位置。 20、200气化炉开车前；建立夹套液位时，夹套安全阀旁路应处于开位。 21、在气化炉蒸汽升温阶段，灰锁上阔应处于开位，煤锁下阀应处于关位。 22、气化压力升高CH4、CO2含量升高，CO、H2含量下降，O2含量下降。O2耗量降低，蒸汽的消耗量增加。二、名词解释1、气化强度：气化强度是指单位时间内，单位横截面积上所能气化的燃料的数量；（以 kgm3*h表示）2、气化能力：气化能力即气化炉的生产能力，是指单位时间内燃料煤气化的数量。（以kg/h表示）3、媒的发热值：单位重量的煤完全燃烧所放出的热量称为煤的发热值。 高位发热量：生成废气中的水全部凝结成0C液态水时所产生的热量。低位发热量：完全燃烧后生成的水仍以气态存在于废气中时所产生的热量。4、灰熔点：把灰渣加热到某一温度后，灰渣发生软化熔融现象，我们把该温度叫做灰熔点。5、机械强度：机械强度指煤的抗破碎能力。 指煤对外力作用时的抵抗能力，包括抗碎强度，耐磨强度、和抗压强度等物理性质。机械强度低的煤在气化过程中易碎，从而影响床层的透气性，引起压差升高。6、外在水分：附着在煤颗粒表面或大毛细管的水，称为外在水分。 （是指煤在开采运输，储存，洗选时润湿在煤的表面以及大毛细孔中的水分，它以机械方式与煤连接着，较易蒸发，其蒸发压力与纯水的蒸汽压相等。在空气中放置时，外在水分就不断蒸发，直至煤中水分蒸汽压与空气的相对湿度达到平衡为止，此时失去的水分就是外在水分）7、内在水分：吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水，称为内在水分。 （它主要以物理化学方式与煤相连结着，较难蒸发，故蒸汽压小于纯水的蒸气压，因而在常温下，这部分水不易除去。失去内在水分的煤称为绝对干燥煤或干煤）8、挥发分：煤在限定条件下隔绝空气加热后挥发性有机物质的产率称为挥发分；煤的挥发分不是煤中固有的物质，而是在特定条件下，煤的有机质受热分解的产物。也叫挥发分的产率)。其测定方法为，称取1克煤样，放入带盖的瓷坩埚中，在900(10C)的温度下，隔绝空气加热7分钟所失去的重量占煤样重量的百分率，减去煤祥的水分作为挥发分，残留下来的固体残渣称为焦渣，从焦渣的百分率减去灰分则得出固定碳的百分率。9、固定碳：煤中去掉水分、灰分、挥发分，剩下的就是固定碳。 从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物，(煤的固定碳与挥发分一样，也是表征煤的变质程度的一个指标，随变质程度的增高而增高。所以一些国家以固定碳作为煤分类的一个指标。 固定碳是煤的发热量的重要来源，所以有的国家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳也是合成氨用煤的一个重要指标。) 10、气化效率：气化效率是指生成物的潜热占气化原料潜热的百分比。换句话说气化效率是煤气化所生产煤气中所含的热量与制取这种煤气所消耗的煤中的热量之比。 (它可以用两种形式来表示，一种是生成物的潜热只含粗煤气的潜热，另一种是生成物的潜热除煤气潜热中还包括焦油，轻质油，酚氨等副产物的潜热。)11、粗煤气产率：粗煤气产率是指每公斤原料煤气化后所得到的粗煤气量。12、碳氧比：每公斤分子的氧所能气化的碳的公斤分子数。13、汽氧比：气化剂中水蒸汽与氧气之比例，单位公斤标米3。14、煤的化学活性：煤的化学活性是指煤同气化剂反应时的活性，也就是说碳与氧气、二氧化碳或水蒸气相互作用时的速度。15、煤化程度；煤化程度是煤在褐煤向烟煤。无烟煤转化的进程中，由于地质条件和成煤年代的差异，使煤处于不同的转化阶段。煤的这种转化阶段称为煤化程度。 （有时称为变质程度，或煤级。按煤化程度由低到高依次是：褐煤一烟煤（长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤）一无烟煤）16、煤的结渣性：在气化或燃烧过程中，煤灰受热软化、熔融而结渣的性质。 （与煤中矿物质含量和组成有关：含量高易结渣；钙铁等低熔点氧化物易结渣；SiO2、AL2O3等高熔点氧化物含量高则不易结渣）17、煤化学：研究煤的成因、组成性质、结构、分类和反应，以及它们之间关系的一门学科，它同时阐明煤作为燃料和原料利用中的一些化学问题，是煤化工的理论基础。18、热稳定性：指块煤在高温气化或燃烧过程中对热的稳定程度，亦即块煤在高温作用下保持其原有粒度的能力。 （热稳定性差的煤在燃烧或气化过程中迅速爆裂成小块或煤粉：轻则炉内结渣，增加炉内阻力和带出物，降低气化或燃烧阻力：重则破坏整个气化过程，造成停车）19、煤炭气化：煤炭在高温条件下与气化剂进行热化学反应制成煤气的过程称为煤炭的气化。该过程是在压力下进行则为煤的加压气化。 能使煤炭气化生产煤气的设备称为煤气发生炉，简称气化炉。煤炭在此称为气化原料。与煤炭反应产生煤气的气体（空气、氢气、水蒸汽、二氧化碳）称为气化剂。 （煤气化是一个热加工转化过程。煤经加热后会发生一系列复杂的物理、化学变化，这些变化主要受原料煤的性质、气化温度、气化压力、气化剂种类、煤料与气化剂接触方式、煤料升温及气化炉结构等因素的影响）20、煤气热值：煤气的热值是指标准状况下1m3煤气燃烧时所放出的热量。三、问答题1、气化剂温度低有哪些原因？答：汽氧比小。夹套蒸汽中带水。仪表指示不准。2、气化剂温度高、低对气化生产有何影响？答：1）气化剂温度低，意味着带进汽化炉内的显热相应减少，而为了保护炉中正常的气化温度和反应热平衡，则需要增加一些碳的燃烧热。可见随着气化剂温度的降低，氧耗量增加。 2）由于氧耗量的增加，因此气化过程中的氧利用率降低。 3）提高气化剂的温度，带入气化炉的显热增加，在较高的气化剂温度下，生成CO的反应2CO2=2CO和 CCO2二2CO反应能力加强，使的粗煤气的 C02和 CH4含量有所下降，另提高气化剂温度水蒸气的消耗量略为上升，分解率下降。 4）随着气化剂温度的提高，煤气中的 CO、H2上升，CO2禾 CH4下降。粗、净煤气产率呈上升趋势，而净煤气热值呈下降趋势。4、气化温度对气化生产有何影响？答：气化层的温度是气化生产中重要的控制指标之一，其值的变化将会影响到煤气成分的变化和能否稳定生产。 1）温度的高低对化学反应有一定的影响。在气化过程中，气化层温度的降低，有助于下列放热反应的进行： C2H2=CH4 CO3H2CH4H2OQ C024H2CH42H2OQ 2C02H2CH4CO2 由上述反应的发主可知，气化层温度的降低，使得产品煤气中 CH4、C02增加，而H2 和CO减少。 2）由于 CH4的大量生成，煤气的发热值显著提高。 3）虽然低温有利于CH4的反应，但由于温度太低，使甲烷的生成反应速度很慢。为了提高反应速度，气化温度一般不宜过低，通常在900一 1100C 范围，若温度过高，不但会增大热损失（气化炉的辐射热和出口煤气的显热），而且会使灰分软化，严重时结渣，影响稳定运行。5、在正常生产中，我们经常通过改变汽氧比来调节气化炉的生产工艺，请说明汽氧比的大小对气化生产有何影响？答、汽氧比是气化剂中水蒸汽与氧气之比例，单位公斤标米3。 1）在一定的热负荷条件下，随着汽氧比的加大，水蒸汽消耗量增大，而氧气的消耗量则相对减少。 2）汽氧比的提高，使水蒸气分解率显著降低，加大了煤气水的产量。 3）汽氧比的调整，就是调整气化温度。汽氧比的加大，气化温度降低，致使气化炉内生成甲烷及COH2O二 CO2H2的反应加强，最终导致粗煤气组分中 CO2手 CH4含量增加，CO矛 H2减少。汽氧比减小，则燃烧反应加剧，气化温度增高。出口煤气中的 CO和 H2含量增加，CO2和CH4含量将降低。 综上所述，汽氧比的控制应使炉内的气化温度最高，而又不至于使灰熔融为最佳。6、煤的粒度对加压气化的影响。答：通常加压气化对煤的粒度有一定的要求，我公司气化用煤粒度为x-x。粒度越小，比表面积越大，有利于传质和传热，有利于气化反应；但会增加床层阻力，限低了气化炉的负荷：同时气体带出物增多，气化效率下降，同时易产生沟流现象。粒度范围大，小粒子会填充到大粒子的间隙，使床层的空隙率减小阻力显著增加，同时也容易产生架桥现象，影响气流分布均匀。7、煤的机械强度对气化有何影响？答：机械强度指煤的抗破碎能力。机械强度小，意味着煤易破碎，故在气化炉中易于产生许多煤粉，致使床层的阻力增加，也易使气化炉产生沟现象，影响气流分布均匀，还会使出口气体带出物增多。因此，气化使用煤时对机械强度有一定的要求。8、煤的热稳定性对气化的影响答：煤的热稳定性是指煤在经受高温和温度急剧变化所产生的粉碎程度。煤的热稳定性差的煤在气化炉内粉化，给气化生产带来不利影响，而由于热稳定性差，气化时却增加了反应表面积，从而提高了气化强度。9、叙述煤种对煤气组分和产率的影响。答：煤种不同经加压气化后生成的煤气质量是不一样的。1）随着碳化度的加深，煤的挥发份产率减少。挥发价越高，煤气中煤的干馏气所占比例越大，而于馏气中甲烷含量比纯气化煤气中甲烷含量高。可见，年轻的褐煤制得的煤气发热值比其他煤种都高。2）由于年轻煤的半焦活性高，因而进行气化的温度较低，这样有利于甲烷的主成，因此在产品煤气中比CH4 和CO2是呈上升趋势，CO是呈下降趋势。3）煤中挥发份愈高，转变为焦油的有机物就愈多，转入到焦油中的碳愈多，进入真正气化区生成煤气的碳量则减少，因此煤气产率下降。10、叙述煤种对气化生产各项消耗指标的影响。答：由煤的主成原理可知，随着煤的变质程度加深，也就是碳化度加深，煤中的C/H之比则加大。煤气化转化成煤气的过程，是一个缩小C/H比的过程，在煤的气化过程中，主要通过入炉水蒸汽与炽热的碳进行还原反应产生氢。 CH2OCOH2 C2H2OCO2十2H2 在炉内燃烧层碳和氧的反应给上述还原反应提供了热量，可见，随着煤的变质程度的加深，气化时需加入的氢量和取出的碳量愈多。因此，随着煤的变质程度加深，气化所用的水蒸汽，氧气也相应增加。由于年轻煤活性好，挥发份高，所以利于CH4的生成，这样就降低了氧气的消耗量。11、叙述煤种对其他副产品的特性和产率的影 响。答：1）硫化物：煤中硫化物在加压气化时，一部分一硫化氢和分种有机硫进入了气化产物中。煤气中硫化氢的含量，主要取决于原料煤中的含硫量。高的煤，气化生成的煤气中硫化氢含量就高。 2）氨：煤气中氨的产生与原料煤的性质、操作条件及气化剂中的氮含量有关，在通常操作条件下，煤中的氮约有50-60转化为氨，气化剂中也约有 10%的氮转化为氨。因此，原料煤中氮的含量愈高，则煤气中氨的含量也愈高。 3）焦油和轻油：原煤的性质是影响焦油产率的主要因素，一般量变质程度浅的褐煤不如变质程度较深的长烟煤和气煤的焦油产率大，而变植程度更深的烟煤和无烟煤，其焦油产率就更低。12、叙述煤种对加压气化的影响。（综合题） 答：1）原料煤的活性低，气化炉的生产能力显著降低，投煤量减小。 2）煤的品位越高（变质程度越深）气化后生成的煤气产率愈大。 3）煤的活性低，气化所耗氧气量增加。 4）水蒸汽的消耗主要是随氧气用量而增加。 5）高活性的煤制得的煤气组分中甲烷含量较高。 6）煤的品味提高气化炉煤气出口温度增加，炉夹套的水蒸气产量也有增加，热效率将随着煤品味的提高而下降。13、叙述原料煤中水分对气化的影响。 答：1）过高的水分，增加了干燥所需热量，从而增加了氧气消耗量。 2）水分过大，煤处于潮湿状态，易形成粉煤粘结，不便煤的筛分，使人炉粉煤量增加。 3）入炉煤水分过大，干燥不能充分，导致干馏过程不能正常进行，而未充分干馏的进入气化段后，又会降低气化段的温度，最终导致甲烷生成反应，二氧化碳和水蒸汽的还原反应速度大大降低，煤气的生成即气化条件变坏，煤气质量显著下降。14，叙述煤中灰分对气化的影响答：1）煤中灰分高，不但降低了煤的热值，而且增大了运输费用。 2）煤中灰分增大，灰渣中的碳含量也增大，这样增加了碳的损失，降 低了气化效率。 3）煤中灰分高，随灰带出的显热也增加，从而加大了热损失。 4）随着煤中灰分增大，加压气化的各项消耗指标如蒸汽消耗、氧气消耗、煤耗等都有所上升，而净煤气的产率下降。15、叙述煤的灰熔点对气化的影响答：对于固态排渣的气化炉，要求煤的灰熔点越高越好，当气化灰熔点低的煤时，在气化炉的氧化层内，灰分可能熔融。形成粘结性物质并结成大块，这就是通常所说的结渣。在固态排渣的气化炉内结渣，不但造成排渣困难，而且还会给生产操作带来如下危害： 1）由于形成的渣块透气性差，是的气化剂不能均匀的分布在气化炉的横截面，导致工况恶化。2）由于布气不均，气化过程不能在正常状态下进行，便的煤气成分变化大。3）熔融的灰渣易将碳块包裹，碳块未能充分反应而被带出炉外，使灰渣中的含碳量增高。16、叙述煤的化学活性对气化的影响答： 煤的化学活性是指煤同气化剂反应时的活性，也就是说碳与氧气、二氧化碳或水蒸气相互作用时的速度。 煤种不同，其反应性也不样。一般煤的碳化程度愈浅，则反应性愈高。反应性愈高，煤发主反应的起始温度愈低，气化温度也愈低，从而有利于CH4的生成，而生成甲烷的反应放出大量热量，其又促进其他气化反应的进行，从而降低了气化过程的氧气消耗，提高了氧气的利用率。因此，反应性高的煤，气化炉的生产能力大。17）气化炉入炉煤中粉煤含量高对气化炉运行有何影响？答：1）入炉煤中粉煤多，则煤气夹带物增多，气化效率从降低。 2）床层阻力增大，限低了气化炉的负荷，煤气产率降低。 3）蒸汽消耗、氧气消耗、煤耗等各项消耗指标增大。 4）操作时易造成煤气水管线及W-001 废锅底部堵塞。18、气化炉煤气水循环泵P-001电机电流低是何原因？答：1）泵进出口管线堵，泵不打液。 2）废锅底部液位LIC2llCL033抽空。 20、叙述炉篦电流过大或转不动的影响因素？21、调整汽氧比的依据？答：1）看灰样：若有被挤碎、刮刀切断的迹象，并且粒度大，灰的密度也大，此时；若灰细且多，应降低气氧比。 2）看分析：若CO2下降，CO上升，则应增加汽氧比；若CO下降CO2上升则应降低汽氧比。22、炉蓖的作用？ 答：（l）将气化剂均匀地分布于气化炉截面。 （2）排灰，破碎大块灰渣。 （3）使燃料床移动，稳定炉内工况23、调整炉蓖转速的依据？答：（1）气化炉负荷。（2）灰锁温度 （3）气化炉出口温度。24、气化炉升压时不易过快，为什么？答：（1）温升不同步，易造成泄漏。（2）增加带出物造成堵塞。（3）容易产生沟流，使床层破坏，工况恶化。25、气化炉切氧应具备的条件是什么？答：1）夹套液位、废锅液位、废锅底部煤气水集水槽液位正常。 2）煤气水洗涤冷却泵运行正常。 3）灰锁及炉顶温度正常、气化剂温度稳定正常。 4）CO2、O2在控制范围之内且没有波动。26、什么叫碳氧比？碳氧比增大，对灰中残炭量有何影响？答：每公斤分子的氧所能气化的碳的公斤分子数。气化炉中碳氧比增大，碳的分子数也就增大，但所能被氧化的碳分子数是一定的，所以未被氧化的碳分子数就相对增加，所以灰中的残炭量就会增加。27、充填气化炉夹套与废热锅炉两个液位介质有何区别？设计压力、流量是多少？答：气化炉夹套液位介质为中压锅炉给水，设计压力为5600Kpa流量约4t/h。 废热锅炉介质为低压锅炉给水，设计压力为1300Kpa。流量约24th。28、在导通氧气盲板时，和其他管线盲板要求一样么，为什么？答：不一样。导通氧气盲板时，盲板及垫片要用CCL4擦洗干净，起脱脂作用。31、简述夹套液位建立的全过程。 答：打开夹套安全阀旁路阀门。 通过 LIC-006旁路向夹套充水。 反复冲洗，排放数次，最后充液至50液位。 关闭排放阀，关调节阀旁路。32、简述废热锅炉液位建立的全过程。 答：打开低压蒸汽管线上的排放阀。 通过LIC-031旁路向废锅充水。 充水、排放数次后，最终充到50液位后，停止充水 关旁路阀，排液阀，开低压蒸汽出口截止阀33、气化装置在生产过程中，全系统及单系列的生产负荷如何调节？答：全系统通过主控器进行调节。单系列由蒸汽调节阀来调节。34、主控器的作用是什么？答：调节、稳定系统负荷及压力35、气化炉夹套压差高原因有哪些？如何处理？答：夹套液位低、产气量大 处理：应及时调节液位 升降压速度太快 控制炉压 炉蓖布气孔堵。 停车处理。36、气化炉高负荷运行应该注意哪些问题？答：控制稳定炉压 控制温度（煤气出口温度、灰锁温度） 灰渣状态和排灰速度，37、如何根据分析数据CO2、CO、H2、CH4、O2的变化，判断气化炉工况？答：（1）CO2升高、CO降低、CH4升高、H2降低，止时说明炉温较低，灰细，夹套压差有可能增加，应及时增加汽氧比，加强排灰。 （2）CO2降低、CO升高、CH4降低、H2升高，止时说明炉温较高，灰力度大，有可能结渣，应及时增加汽氧比，并检查煤的灰熔点是否有变化。 （3）O2升高，说明气化炉内有沟流，或气化剂分布不均，降低汽氧比，气化炉降负荷，提高炉蓖转速，以破坏风洞。38如何判断气化温度的高低？答：两种判断方法： 1）根据出口粗煤气组成含量判断： 气化温度高：炉出口煤气中CO2下降 、CO升高、CH4下降、H2升高 气化温度低：炉出口煤气中 CO2升高、CO下降、CH4升高、H2下降 2）根据灰的粒度，颜色来判断： 粒度大，颜色白，说明炉温高 粒度小，色黑，说明炉温低反应不完全39、分析气化炉出口温度大幅度频繁波动的原因是什么？答：（1）炉蓖转速不均，忽高忽低。（2）出炉内产生沟流或风洞。（3）夹套内漏。（4）气化剂分布不均。分析：1）炉蓖转速不均，忽高忽低，使得气化炉床层频繁上下移动，当煤气通过高低变化的干燥和预热区时，使得炉子出口温度大幅度频繁波动。 2）煤气出口温度的高低可以反映出炉内反应床的情况。沟流和漏水造成煤气出口温度大幅度频繁波动的情况是相似的，其气化炉床层有风洞和没燃烧的煤，当气化剂通过这些有风洞和没燃烧的煤时，在炉顶发生 CO12O2=CO2Q反应，产主一个温度高峰值使煤气出口温度上升。由子炉蓖的转动，暂时破坏了风洞，使得煤气出口温度下降，当炉蓖转到一定位置时，又形成了床层的风洞，使得煤气出口温度再次上升，如此反复就形成了气化炉出口温度大幅度频繁波动。40、气化炉加减负荷时，汽氧比和炉篦转速是否随之调整，为什么？ 答：不一定。 汽氧比的调节主要是根据灰祥和分析数据进行调节的，与气化炉的负荷高低无关。炉蓖转速与气化炉的负荷高低有一定的关系，负荷高，其加煤、排灰频率就高，反之就低。所以，炉蓖转速要根据其负荷的高低以及炉子的工况做适当的调整，但要考虑到煤灰锁的温度。41、开车过程中，LIC-211CL033常堵，如何避免？答：1）开车之前用于净的煤气水冲洗LIC一211CL033保证其畅通。 2）蒸汽升温、空气点火时，蒸汽和空气量不应加的过快或过大。 3）经常开关LIC一211CL033阀 4）保证煤的粒度，开车前加完煤后要转动炉蓖，除去煤粉。 5）提压后建立煤气水循环。42、在其他炉运行的情况下，一台气化炉计划停车，泄压前应完成什么工作，为什么？答：1）灰锁停炉蓖，泄压排灰，并保持上阀关，下阀开。 2）煤锁停止向煤