一种将高阶煤改性用于气流床液态排渣炉的方法
【专利摘要】本发明的目的是提供一种将高阶煤改性用于气流床液态排渣炉的方法，向高阶煤中添加高阶煤重量3%～5%改性剂A和原煤重量3%～8%改性剂B，并混合均匀，本发明通过对煤的改性，满足液态排渣炉的使用要求，同时实现煤质稳定，解决气流床液态排渣炉对煤质要求高，引发的配煤难及配煤引起的高成本问题。
【专利说明】
一种将高阶煤改性用于气流床液态排渣炉的方法
技术领域
[0001] 本发明属于煤化工领域，尤其涉及一种高阶煤改性方法，改性后的高阶煤可以用 于气流床液态排渣炉。
【背景技术】
[0002] 气流床液态排渣炉是目前世界上最为先进的煤气化炉型之一，因其规模大，碳转 化率高，热效率高，节能环保等优点被广为使用，但是它特有的结构和工艺对煤质的要求也 较为苛刻，因煤质问题导致设备损坏、停车的事故也接连不断。
[0003] 气流床液态排渣炉采用水冷壁结构，以渣抗渣的运行机理，需要在高温下反应，确 保在水冷壁上附着一定厚度的渣以保护水冷壁，同时新生成的渣要沿着炉壁流出下渣口， 确保连续运行。因煤质使用不当或煤质出现波动时，就会影响挂渣和排渣，从而导致水冷壁 烧穿或灰渣堵塞，造成严重的停车事故。
[0004] 气流床液态排渣炉通常采用废锅流程来回收热量，飞灰会随着合成气一并带入， 在废锅段逐渐冷却，而粘附在废锅内件上，形成积灰，严重影响换热效果，严重时直接堵管 停车。
[0005] 以壳牌粉煤气化炉为例，壳牌气化炉技术先进，煤质要求苛刻。他不仅对煤的灰 分、挥发分、热值等有一定要求，还受煤的灰熔融性、黏温特性等的影响。但具体的影响机理 目前尚没有明确的定义和量变关系，各家都在长期生产实践过程中摸索适合自己的一些煤 质指标。
[0006] 我国生产的单一煤种很难满足这些要求，现在企业通用的办法是通过配煤技术将 不同地区不同特征的煤种混合起来以改变煤质使之满足工艺用煤指标，但是由于煤质指标 众多，寻找与当地煤种相匹配的配对煤种较为困难，同时由于同一地区的煤质基本一致，即 便找到配对煤种，通常也相距甚远，运输不能及时保障，同时运行成本也大大增加，同时采 用煤煤混配，混配效果较差，煤质波动很大，容易造成气化操作条件变化，导致堵渣和积灰 的风险显著提高，因此解决原料煤的长期供应和确保煤质稳定一直是企业的难点和重点。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种将高阶煤改性用于气流床液态排渣炉的方法，通过对煤 的改性，满足液态排渣炉的使用要求，同时实现煤质稳定，解决气流床液态排渣炉对煤质要 求高，引发的配煤难及配煤引起的高成本问题。
[0008] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种将高阶煤改性用于气流床液态排渣 炉的方法，向高阶煤中添加高阶煤重量3%~5%改性剂A和高阶煤重量3%~8%改性剂B， 并混合均匀， 所述的改性剂A为150~300目的粉末，由重量份数为930~950的SiO2, 20~25的 Fe2O3, 6 ~10 的 Al2O3组成； 所述的改性剂B为< Imm粉末，由重量份数为930~950的CaCO3，20~25的 MgCO3, 10 ~20 的 CaO, 5 ~10 的 MgO 组成。
[0009] 本发明提供了一种高阶煤的改性方法，通过对单一高阶煤进行改性剂添加，无需 多种煤种混配，对原煤指标进行调整，使之各项指标满足液态排渣气化炉运行要求，添加改 性剂的高阶煤可直接应用于液态排渣气化炉使用，避免了配对煤的寻找、减少了煤炭的长 途运输，解决了部分企业有煤资源仍需外购辅煤的困扰，同时扩宽煤种的适应性，实现煤种 当地转化，扩宽了不同煤质地区煤气化工艺路线的选择范围。并且经过改性的煤可以实现 煤灰在炉内壁的挂壁稳定，保证气化炉的挂渣和排渣平衡，降低堵渣和积灰的风险，同时通 过改性，提高了煤质的均质化水平，稳定了操作运行，提高系统的稳定性。
[0010] 本发明解决了液态排渣炉原料紧张的问题，保证用煤质量的长期稳定，降低了企 业的原料和运行成本，简化了工艺操作，延长了设备的使用寿命，降低了事故发生率。
【具体实施方式】
[0011] 实施例1 以山西潞安余吾煤为试验用煤，山西潞安煤余吾煤属于高阶煤，是煤化程度较高的烟 煤，含碳量高，热值大，本身不适合气流床液态排渣炉使用。
[0012] 取93吨的SiO2, 2吨的Fe2O3, 0· 6吨的Al2O3混合均匀，粉碎成200目的粉末，制 得改性剂A ; 取93吨的CaCO3，2吨的MgCO3, 1吨的CaO, 0. 5吨的MgO混合均匀，粉碎成< Imm的 粉末，制得改性剂B ; 取潞安煤10吨，向其中加入350KG的改性剂A和650kg的改性剂B，并混合均匀。经检 测，煤质均质化效果明显，各项指标波动范围明显较小。
[0013] 工业化试烧 将经过改性的潞安煤在某壳牌炉中进行了为期7天的工业化试烧。气化炉运行安全稳 定，各指标均控制在波动范围内，无结渣和积灰的风险，且产气量较高。
[0014] 主要运行参数见下表
试验证明，通过添加该改性方法调整的煤质指标，可以用于此类液态排渣炉用。
[0015] 实施例2 以山西临汾某高硫煤为试验用煤，高硫煤为高阶煤，煤质指标如下：
粘性差，本身不；1￡!/5-^甩坏^仪忿排谊丨川史用。
[0016] 取95吨的SiO2, 2. 5吨的Fe2O3, 1吨的Al2O3混合均匀，粉碎成200目的粉末，制 得改性剂A ; 取95吨的CaCO3，2. 5吨的MgCO3, 2吨的CaO, 1吨的MgO混合均匀，粉碎成< Imm的 粉末，制得改性剂B ; 取10吨高硫煤，向该煤种添加400Kg改性剂A，300Kg改性剂B，并混合均匀。
[0017] 将混配好的混合煤，某壳牌炉中进行了为期30天的工业化试烧。气化炉运行安全 稳定，各指标均控制在波动范围内，无结渣和积灰的风险，且产气量较高。
【主权项】
1. 一种将高阶煤改性用于气流床液态排渣炉的方法，其特征在于：向高阶煤中添加高 阶煤重量3%~5%改性剂A和高阶煤重量3%~8%改性剂B，并混合均匀， 所述的改性剂A为150~300目的粉末，由重量份数为930~950的Si02，20~25的 Fe203，6 ~10 的 A1203组成； 所述的改性剂B为< 1mm的粉末，由重量份数为930~950的CaC03，20~25的 MgC03, 10 ~20 的 CaO, 5 ~10 的 MgO 组成。
【文档编号】C10J3/46GK105861062SQ201510025144
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月19日
【发明人】李晋平, 肖亚宁, 李卫东, 马军祥, 王建斌, 易海龙, 郭志鹏, 付鹏兵
【申请人】山西潞安煤基清洁能源有限责任公司