德士古水煤浆气化工艺对煤种的要求.doc

德士古水煤浆气化工艺对煤种的要求
（1）总水分
总水：包括外在水分和内在水分
外在水分是煤粒表面附着的水分，来源于人为喷洒和露天放置中的雨水，通过自然风干即可失去。外在水分对德士古煤气化没有影响，但如果波动太大对煤浆浓度有一定影响，而且会增加运输成本，应尽量降低。
内在水分是煤的结合水，以吸附态或化合态形式存在于煤中，煤的内在水分高同样会增加运输费用，但更重要的是内在水分是影响成浆性能的关键因素。内在水分越高成浆性能越差，制备的煤浆浓度越低，对气化时的有效气体含量、氧气消耗和高负荷运行不利
（2）挥发份及HYPERLINK"http://www.tyyqyb.com"固定碳
煤化程度增加，则可挥发物减少，固定碳增加。固定碳与可挥发份之比称为燃料比，当煤化程度增加时，它也显著增加，因而成为显示煤炭分类及特性的一个参数。
煤中的挥发份高，有利于煤的气化和碳转化率的提高，但是挥发份太高的煤种容易自燃，给储煤带来一定麻烦。
（3）煤的灰份
灰份虽然不直接参与气化反应，但却要消耗煤在氧化反应中所产生的反应热，用于灰份的升温、熔化及转化。灰份含有率越高，煤的总发热量就越低，浆化特性也较差。根据资料显示，同样反应条件下，灰份含量每增加1%，氧耗约增加0.7%-0.8%，煤耗约增加1.3%-1.5%。
（4）煤的灰熔点、灰渣黏温特性及助熔剂
1）、煤灰的熔融性习惯上用4个温度来衡量，即煤灰的初始变形温度T1，软化温度T2，半球温度T3，和流动温度T4，煤的灰熔点一般是指流动温度，它的高低与灰的化学组成密切相关。
SiO2、Al2O3、CaO、和Fe2O3组分约占灰份组成的90%-95%，它们的含量相对变化对灰熔点影响极大，一般认为，灰份中Fe2O3、CaO、MgO的含量越多，灰熔点越低；SiO2、Al2O3含量越高，灰熔点越高。
2）、灰渣黏温特性是指熔融灰渣的黏度与温度的关系，熔融灰渣的黏度是熔渣的物理特性，一旦煤种确定，它只与实际操作温度有关，熔渣在气化内主要受自身的重力作用向下流动，同时流动的气流也向其施加一部分作用力，熔渣的流动特性可能是牛顿流体，也可能是非牛顿流体，这主要取决于煤种和操作温度的高低。为了顺畅排渣，专家认为熔渣行为处在牛顿流体范围内操作比较合适，一旦进入非牛顿流体范围区，气化炉内容易结渣。
水煤浆气化采用液态排渣，操作温度升高，灰渣黏度降低，有利于灰渣的流动，但灰渣黏度太低，炉砖侵蚀剥落较快，液态排渣炉气化最佳操作温度以灰渣的黏温特性而定，一般推荐高于煤灰熔点30-50℃。
3）、助熔剂
由于材料耐热能力的限制，如果灰熔点高于1400℃的煤还要采用熔渣炉气化，建议使用助熔剂，以降低煤的灰熔点。根据煤质中矿物质对灰熔点影响的有关研究表明，添加适当助熔剂降低酸碱比，可有效降低灰熔点。
一般选用氧化钙或氧化铁作为助熔剂。因为它们是煤的常规矿物组成，几乎对系统没有什么影响，流动性与一般的水煤浆相同，加入后又能有效改变熔渣的矿物组成，降低灰熔点和黏度。加入量视灰渣成分不同及向火面耐火材料的构成合理选择。
在选择煤种时，宜选择灰熔点较低的煤种，这可有效地降低操作温度，延长炉砖的使用寿命，同时可以降低氧耗、煤耗和助熔剂消耗。
5）、HYPERLINK"http://www.tyyqyb.com"发热量
是煤的主要性能指标之一，其值与煤的可燃组分有关，热值越高每千克煤产有效气量就越大，要产相同数量的有效气体煤耗量就越低。
（6）元素分析
煤中有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫五种元素构成，碳是其中的主要元素。煤中的含碳量随煤化程度增加而增加，氢和氧含量随煤化程度加深而减少，氮在煤中的含量变化不大，硫则随成煤植物的品种和成煤条件的不同而有较大的变化，与煤化程度无关。
气化用煤希望有效元素碳和氢的含量越高越好，其他元素含量越低越好。
1）氧含量。一般在10%左右，对气化过程没有副作用。

2)HYPERLINK"http://www.tyyqyb.com"硫含量。
大部分生成硫化氢和硫氧化碳，其中硫化氢会对设备和管道产生腐蚀。已有用户使用过含硫量达5%的煤种，发现对气化装置影响不大。煤中含硫量的多少对后续的酸性气体脱除和硫回收装置影响也较大，因此要求煤中的可燃硫含量要相对稳定，以便选择正确的脱硫方法。
3）氮含量。
煤中的氮含量决定着煤气中氨含量和冷凝液的PH值。冷凝液中氨含量高，PH值高，可减轻腐蚀作用。但生成过多的氨，在低温下会与二氧化碳反应而形成堵塞。引起故障，同时PH值升高，极易引起碳酸钙结垢，因此应正确考虑氮含量的影响，以利用于合理选择设备材质、平衡系统水量。
4）砷含量
煤中砷含量在0.5-176μg/l范围。随煤种变化差异很大。虽然煤中砷含量不高，但砷可以以挥发态单质转化到粗煤气中，进入变换催化剂床层后与活性组