一种改善煤灰熔融性的助熔剂及其添加方法与流程

文档序号:14665877发布日期:2018-06-12 19:06阅读:952来源:国知局

本发明属于改善煤灰熔融性的技术领域,具体涉及一种改善煤灰熔融性的助熔剂及其添加方法。



背景技术:

气流床粉煤气化技术是目前行业内应用较广、具有一定的技术先进性的现代高效煤气化技术。但是气流床气化技术在煤灰熔融性较差的煤种作为原料煤的生产实践遇到了一定的限制,其主要问题就是煤灰熔融性较差煤的液态排渣问题。传统的调整煤灰熔融性的方法主要集中在以下几种:①添加石灰石;②配入煤灰熔融性较好的煤种进行配煤气化;③添加钠盐;④添加镁盐或者硼砂等。但在生产实践中存在较多问题,如配煤造成挂渣不稳定问题;石灰石添加比例较高造成灰熔点“极点”出现问题,超过这个添加比例煤灰熔融性不但没有更好改善反而会变得更差;钠盐在灰水系统溶解造成的腐蚀性问题;镁盐的效果不明显造成灰份偏高问题;单纯的铁矿石加入对降低煤灰流动温度有一定效果,但是添加量控制不好,又会造成单质铁被还原析出、煤灰粘温特性发生突变,气化炉渣口或激冷室结渣现象;添加位置不合理会造成添加均匀性差及扬尘大造成环保问题;助熔剂原料控制不好,极易造成无法稳定添加和精确定量问题,这一常见问题造成炉温波动和渣口压差波动等问题,给生产造成非常被动的局面。



技术实现要素:

本发明针对现有改善煤灰熔融性的方法对生产带来被动的问题,提供一种改善煤灰熔融性的助熔剂及其添加方法。

本发明采用如下技术方案:

一种改善煤灰熔融性的助熔剂包括石灰石和铁矿石,石灰石的添加量为占原煤质量的2.5%~4%,铁矿石的添加量为占原煤质量的2%~3.5%。

所述石灰石的粒径小于13mm,其中,粒径大于1mm的部分不少于90%。

所述铁矿石的粒径小于13mm,其中,粒径大于1mm的部分不少于90%。

一种改善煤灰熔融性的助熔剂的添加方法包括如下步骤:添加位置选择在磨煤机前,采用皮带称重给料或圆盘给料机给料。

本发明的有益效果如下:

1. 本发明的助熔剂中,石灰石是改善煤灰熔融性的主要物质,铁矿石是调整石灰石添加比例极点,改善灰粘度的有效物质;

2. 本发明的助熔剂的粒度范围的选择,有利于助熔剂添加的稳定和均匀;

3. 本发明的助熔剂的添加位置选择在磨煤机前,既可以保证混合均匀度的要求,又可以满足环保和稳定生产的需要;

4. 本发明采用皮带称重给料或圆盘给料机给料,可以有效避免给料稳定性差及精确控制的需要。

具体实施方式

实施例1,应用本发明的助熔剂及其添加方式的具体操作如下:

一、准备阶段:试验前,将C磨原料煤仓原煤用尽后,停磨备用。

开始向C原料煤仓输送掺有4%(wt)石灰石+3.5(wt)铁粉原料煤;

待原料煤仓内存有50t的原煤后,开启C磨,开始磨更换助熔剂后的原料煤,掺有铁粉的粉煤入炉时间为15时左右;

2#气化炉将氧煤比由0.85降至0.8,为粉煤入炉做好准备;

掺有铁粉的粉煤入炉,气化炉炉况出现一定变化:主盘管密度由550kg/m3涨至720kg/m3,汽包产汽量由3500kg/h逐步降至1000kg/h,合成气在线分析CO2 最低降至10.3 %,合成气干气流量由53000Nm3/h涨至56000Nm3/h;随即操作工降低汽包补水量同时逐步提高氧煤比,最高提至0.89,气化炉开始出现掉渣的情况,主盘管密度逐步降低,最低降至550kg/m3,汽包产汽量最高涨至7000 kg/h,合成气在线分析甲烷含量维持在20ppm左右,将氧煤比控制在0.8左右,甲烷维持在50ppm左右。经过再次调整炉况,气化炉逐步稳定下来。

随着气化炉炉况逐步稳定下来,气化炉炉内的渣层越来越厚,导致主盘管最高涨至780 kg/m3,汽包没有副产蒸汽,汽包与气化炉压差最低降至0.3MPa,后将中压锅炉水循环水量由650m3/h降至610m3/h,将汽包副产蒸汽控制在2000~4000 kg/h,汽包压力维持在5.0MPa,主盘管维持在600~700kg/m3

将1#气化炉负荷由20500 Nm3/h降至19500 Nm3/h,准备两炉同时试验;

将1#气化炉氧煤比由0.85左右降至0.80,为粉煤入炉做好准备;

粉煤入炉,气化炉炉况与2#气化炉相似,借鉴2#气化炉调整方法,调整1#气化炉;

将中压锅炉水循环水量由640m3/h降至600m3/h,将汽包副产蒸汽控制在2000~4000 kg/h,汽包压力维持在5.0MPa,主盘管维持在600~700 kg/m3

二、运行情况及数据分析:

从以上试验情况概述中可发现,掺烧铁粉后,气化炉装置运行情况一些改变,主要表现在:

(1)由于更换助熔剂后,粉煤灰熔点下降,故2#气化炉氧煤比控制由0.85左右降至0.80左右;

(2)从盘管密度可以间接反映出气化炉挂渣的渣层变厚,2#气化炉主盘管密度由之前的500~600 kg/m3变为600~700 kg/m3左右;

(3)试验之前2#气化炉激冷室液位不稳定,且激冷室至高闪黑水量维持在110~120 m3/h,更换助熔剂后,由于灰熔点相对较低,气化炉热负荷降低,一定程度上改善了以上问题,激冷室至高闪回水量上涨10 m3/h,维持在120~130 m3/h;

(4)由于气化炉渣层变厚,汽包副产蒸汽小甚至不产蒸汽,不利于控制渣层厚度,调整2#中压锅炉水循环量由650 m3/h降至610 m3/h左右;

(5)合成气有效气成分由87%左右提高至89%以上,甲烷含量由80ppm提高至120 ppm左右;

(6)两炉同时试验时,合成净化气量增加3000 Nm3/h左右。

实施例2,应用本发明的助熔剂及其添加方式的具体操作如下:

一、应用本发明的助熔剂及其添加方式的具体操作如下:

1. 添加比例:3.3%(wt)石灰石+2.5(wt)铁粉;

2. 助熔剂形态要求:小于13mm,其中大于lmm不小于90%;

3. 添加方式:采用皮带电子秤和圆盘给料机添加;变频控制;与原料煤给料装置连锁。

4. 其他情况说明:

(1)前期按照其他成果,助熔剂为单一助熔剂,添加比例较大(大于6%),灰熔点较高(大于1380℃);

(2)在此之前,因为助熔剂粒度问题曾经造成助熔剂添加断料,炉况验证波动,直至盘口压差突然增大,导致停炉;

(3)本次助熔剂调整后,炉况稳定,消耗降低,助熔剂类型和比例基本确定,生产连续运行。

二、运行情况及数据分析:

从以上试验情况概述中可发现,掺烧铁粉后,气化炉装置运行情况发生一些改变,主要表现在:

(1)由于更换助熔剂后,粉煤灰熔点下降,故2#气化炉氧煤比控制由0.85左右降至0.80左右;

(2)从盘管密度可以间接反映出气化炉挂渣的渣层变厚,2#气化炉主盘管密度由之前的500~600 kg/m3变为600~700 kg/m3左右;

(3)试验之前2#气化炉激冷室液位不稳定,且激冷室至高闪黑水量维持在110~120 m3/h,更换助熔剂后,由于灰熔点相对较低,气化炉热负荷降低,一定程度上改善了以上问题,激冷室至高闪回水量上涨10 m3/h,维持在120~130 m3/h;

(4)由于气化炉渣层变厚,汽包副产蒸汽小甚至不产蒸汽,不利于控制渣层厚度,调整2#中压锅炉水循环量由650 m3/h降至610 m3/h左右;

(5)合成气有效气成分由87%左右提高至89%以上,甲烷含量由80 ppm提高至120 ppm左右;

(6)两炉同时试验时,合成净化气量增加3000 Nm3/h左右。

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