DB13∕T 5662-2023 煤催化气化飞灰循环利用技术条件

ICS73.040

CCSZ71

13

河北省地方标准

DB13/T5662—2023

煤催化气化飞灰循环利用技术条件

Technicalspecificationsforrecyclingofcatalyticcoalgasificationflyash

2023-02-06发布2023-03-06实施

河北省市场监督管理局发布

DB13/T5662—2023

目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4飞灰分类及性质.....................................................................2

分类...........................................................................2

基本性质.......................................................................2

分类...........................................................................2

飞灰返炉循环利用技术条件.......................................................2

飞灰外排循环利用技术条件.......................................................3

5飞灰循环利用评价指标...............................................................4

飞灰有效碳利用率...............................................................4

飞灰循环利用效果评价...........................................................5

6取样...............................................................................5

I

DB13/T5662—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件由廊坊市市场监督管理局提出。

本文件由河北省市场监督管理局归口。

本文件起草单位：新奥科技发展有限公司。

本文件主要起草人：李克忠、武恒、刘雷、康新颖、隋盈鑫、张尚军、李鹏、祖静茹、王会芳、李庆堂。

II

DB13/T5662—2023

煤催化气化飞灰循环利用技术条件

1范围

本文件规定了煤催化气化飞灰循环利用技术的术语和定义、飞灰分类及性质、工艺分类及技术指标、

飞灰循环利用评价指标及取样。

本文件适用于煤催化气化飞灰循环利用技术。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T212煤的工业分析方法

GB/T475商品煤样人工采取方法

GB/T476煤中碳和氢的测定方法

GB/T483煤炭分析试验方法一般规定

GB/T19077粒度分布激光衍射法

MT/T739煤炭堆密度小容器测定方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

煤催化气化catalyticcoalgasification

指煤在一定温度、压力下与水蒸汽、氧气组成的气化剂在催化剂的催化作用下进行气化反应，生成

富含甲烷的煤气的工艺过程，反应器为流化床气化炉。

气化原料gasificationrawmaterial

包括负载催化剂煤粉、水蒸气、氧气。

飞灰flyash

指在煤催化气化流化床气化炉中气化原料发生反应产生的粗煤气携带出炉外的粉末状含碳物质。

飞灰捕集效率flyashcaptureefficiency

指在飞灰捕集工序中捕集到飞灰的质量与进入该工序粗煤气携带飞灰的质量之比，用%表示。

飞灰输送固含量solidcontentofflyashtransportation

指在飞灰输送工序中单位体积输送气携带飞灰的质量，用kg/m3表示。

1

DB13/T5662—2023

飞灰有效碳利用率carbonutilizationefficiencyofflyash

指飞灰中转化为煤气或用作副产蒸汽的碳的质量与循环利用飞灰中碳的质量之比，用%表示。

4飞灰分类及性质

分类

根据煤催化气化飞灰中干燥基碳含量（Cd）进行分类，见表1。

表1飞灰分类

类别干燥基碳含量范围

高碳飞灰Cd＞10%

低碳飞灰2%＜Cd≤10%

灰渣Cd≤2%

飞灰的空气干燥基碳含量（Cad）按照GB/T476规定方法测定，按照GB/T483换算为干燥基碳含量

（Cd）。

基本性质

4.2.1物理性质

4.2.1.1堆密度

指飞灰自然堆积状态下单位体积的质量。采用MT/T739规定方法测定，煤催化气化飞灰的堆密度范

围为0.28g/cm3～0.35g/cm3。

4.2.1.2粒度

指飞灰颗粒的大小。煤催化气化飞灰的粒度采用GB/T19077规定方法测定，主要粒度范围为0

μm～90μm。

4.2.2组分

煤催化气化飞灰组分包括水分、挥发分、灰分、固定碳，其中水分为空气干燥基，挥发分、灰分及

固定碳为干燥基，上述指标采用GB/T212规定方法分析，并按照GB/T483进行基准换算。飞灰的挥发分

范围为0%～15%，灰分范围为25%～70%，固定碳范围为3%～75%。飞灰循环利用工艺分类及技术指标。

分类

煤催化气化飞灰循环利用工艺主要特点为煤催化气化流化床气化炉排出的飞灰通过工艺系统循环

返回气化炉或进入附属系统副产工艺所需物料后返回气化炉利用。根据工艺特点及飞灰干基碳元素含

量可分为飞灰返炉循环利用和飞灰外排循环利用两种类型。

飞灰返炉循环利用技术条件

5.2.1飞灰返炉循环利用工艺

2

DB13/T5662—2023

飞灰返炉循环利用工艺包括煤催化气化、飞灰捕集、飞灰输送3个工序，工艺流程图见图1。气化原

料进入煤催化气化工序产生含飞灰粗煤气，实现煤炭有效转化，含飞灰粗煤气进入飞灰捕集工序捕集分

离煤气中的飞灰，产生的洁净煤气送往下游工段利用；捕集的飞灰进入飞灰输送工序，根据干基碳元素

含量分析，高碳飞灰通过气力密相输送的方式返回煤催化气化工序循环利用，经过循环利用后，灰渣从

煤催化气化工序排出系统。

含飞灰

气化原料粗煤气洁净煤气

煤催化气化工序飞灰捕集工序

高碳飞灰

飞灰输送工序

灰渣

图1飞灰返炉循环利用工艺流程图

5.2.2飞灰返炉循环利用技术指标

煤催化气化飞灰返炉循环利用工艺各工序技术指标见表2至表4。

表2煤催化气化工序技术指标

项目单位技术指标

负载催化剂煤粉粒径mm≤5

含飞灰粗煤气温度℃≥（露点温度+30）

粗煤气中飞灰粒径μm≤90

表3飞灰捕集工序技术指标

项目单位技术指标

洁净煤气含尘量mg/Nm3≤10

洁净煤气温度℃≥（露点温度+10）

飞灰捕集效率%≥95

表4飞灰输送工序技术指标

项目单位技术指标

飞灰输送压力MPa（A）≥（流化床气化炉压力+0.4）

飞灰输送气速m/s8～12

飞灰输送温度℃≥（露点温度+10）

飞灰输送固含量kg/m3350～420

飞灰外排循环利用技术条件

4.5.1飞灰外排循环利用工艺

3

DB13/T5662—2023

飞灰外排循环利用工艺括煤催化气化、飞灰捕集、飞灰外排利用3个工序，工艺流程图见图2。气化

原料进入煤催化气化工序产生含飞灰粗煤气，实现煤炭有效转化，含飞灰粗煤气进入飞灰捕集工序捕集

分离煤气中的飞灰，产生的洁净煤气送往下游工段利用；捕集的飞灰根据干基碳含量分析，低碳飞灰通

过气力密相输送的方式进入飞灰外排利用工序循环利用，飞灰循环利用采用飞灰直接燃烧副产过热蒸

汽，过热蒸汽再返回煤催化气化工序利用，灰渣从飞灰外排利用工序排出系统。

含飞灰

气化原料粗煤气洁净煤气

煤催化气化工序飞灰捕集工序

低碳飞灰

过热蒸汽飞灰外排利用

工序

灰渣

图2飞灰外排循环利用工艺流程图

4.5.2飞灰外排循环利用技术指标

煤催化气化飞灰外排循环利用工艺各工序技术指标中，煤催化气化工序、飞灰捕集工序按照表2、

表3规定执行，飞灰外排循环利用工序技术指标见表5。

表5飞灰外排循环利用工序技术指标

项目单位技术指标

燃烧压力MPa（A）0.05～0.30

燃烧温度℃900～1050

副产过热蒸汽压力MPa（A）2.8～4.7

副产过热蒸汽温度℃420～460

5飞灰循环利用评价指标

飞灰有效碳利用率

飞灰有效碳利用率按公式（1）计算，统计期为稳定运行4小时。

m×C

U=（1−ashash）×100%……………（1）

mfly×Cfly

式中：

U——飞灰有效碳利用率，%；

mash——系统外排灰渣干基质量，kg；

Cash——系统外排灰渣干基碳含量，%；

mfly——系统循环飞灰干基质量，kg；

Cfly——系统循环飞灰干基碳含量，%。

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