鲁奇炉运行周期及灰渣含碳量影响因素探讨

鲁奇炉运行周期及灰渣含碳量影响因素探讨

摘要:煤化工企业的经济效益受到气化炉运行的经济性和稳定性的影响,就目

前而言,有些公司鲁奇炉一直存在着灰渣含量高、气化效果差、运行时间短等问题。因此如何提高碳转化率,延长气化炉运行时间,减少气化炉耗能是十分重要的。此种做法有利于降低合成氨的成产成本,增强产品市场竞争力。

关键词:鲁奇炉、灰渣含碳量、影响因素

一、鲁奇气化工艺

鲁奇气化工艺是一种自热式的气化工艺,它采用逆流移动床气化工艺技术对

第三代鲁奇气化炉进行连续加压。鲁奇气化工艺以碎煤为原料,以氧气和蒸汽为气

化剂, 在一定的压力作用下, 均匀分布的气化剂与碎煤在气化炉内部逆流接触, 发生剧烈的化学反应,最终以粗煤气的形式从气化炉排出。排除的粗煤气温度高达

400 度, 经冷却洗涤后 ,脱出大部分油分, 送入处理设备,进行后续的深加工。此外,在气化炉外部必须使用水夹套止水;必须严格控制气化炉炉壁温度,必要时使用

中压蒸汽降温;必须以煤锁和灰锁作为煤和灰进出气化炉的通道。

二、影响稳定运行的因素

1、煤质对气化炉的影响。煤质对气化炉的影响主要体现在灰熔点、机械强度、灰份、煤的变质程度等四大方面。灰熔点的高低直接影响到气化炉能否正常运行, 灰熔点越高 , 所需的汽氧比就越低 , 蒸汽消耗就越低 , 成本也就越低。标准的燃烧

层温度不得大于煤质灰熔点 , 而且还要控制在煤的软化温度以上;机械强度的大

小关系到气化炉能否稳定运行,倘若煤的机械强度过低 , 在气化炉内就会极易被

粉碎 , 从而使得床层阻力增大,出现气化炉排出物增多、气化炉偏烧等问题 , 严重时可导致气化炉安全事故的产生;灰份顾名思义,指的就是煤燃烧完后剩余的物

质 , 灰份的含量与气化能力成反比关系 , 灰锁的操作次数与气化炉的稳定性也是如此;煤的变质程度与挥发粉的含量有密切联系 , 变质越严重的煤所含有的挥发分

越多 , 因此在实际操作过程中 , 多选用挥发分产率指标低的无烟煤。

2、系统密封对系统稳定运行的影响。当前,我国大部分气化炉的操作压力范

围为 2.85 MPa -4.OMPa, 系统密封的程度 , 严重影响到气化炉的运行周期。系统密

封多采用填料密封与金属硬密封两种方式。选用填料密封需要用到煤灰锁控制阀、炉蓖等装置 , 在密封时必须考虑填料性能和填料安装质量,密封性好的系统能较

大程度的延长气化炉的运行时间。选用金属硬密封需要用到煤锁下阀、灰锁上阀

等设备 , 在密封作业时必须注意到操作温度、操作压力以及工作环境对气化炉运

行周期的影响 , 采取相应的措施,在确保质量安全的基础上,最大程度的延长工

作周期。然而,即使如此气化炉的最长运行时间也只有 8 个月 , 甚至有的还不到

半年。

三、气化炉内刨渣

1、分析炉内各燃料层分布情况。经过分析,发现当炉内位置各煤渣距炉口

距离越长时,不管是固定碳、全水分、灰分,还是挥发分,先是不断向上增长,

后来才是慢慢下降。这四条线总有一个最高点。其中,固定碳还分别和挥发分、

灰分有交集。灰分这条线分别和全水分、挥发分、固定碳这三条线有交集。总体

来说,炉内燃料层多由灰渣层、还原层、氧化层、干馏层、干燥层组成,原料煤

经过气化,会发生如下化学反应:

考虑到煤块粒度的变动情况和各深度位置炉渣成分数量变化情况,运用到气化

炉渣各燃料层应该具有的理化性质。例如:还原层固定碳成分增大,煤块力度变小,

煤渣挥发性降低。选取相同平面位置样本数值的平均值,通过分析炉内各炉渣的数

据和炉内燃料层分布的具体情况,可以合理估算出各燃料层的大致高度和各燃料层

炉口深度的大致覆盖面积。

2、气化刨渣的大致过程。为了顺利完成此次试验,获得有效的研究成果。必

须事先成立研究小组,制定详细刨渣过程,同时立即成立研究小组,选择合适的

技术手法,周密设计炉内炉渣各点位置。经过多方考量考察,选择了运行情况良好,各项参数波动幅度小的炉作为试验的器材。

3、3、分析炉渣工业各项数据。依据选定的试验方案合理划分炉内炉渣取样

位置。根据各种各种轴线的划分将炉渣平面层,一定要考虑方向,将每个轴向层

划分为环形区间,本次试验原料煤工业分袖数据分别是 Mad 8.33%、Mt34.52%、Vad43.45%、Aad15.72%、FCad39.53%。当准确好一切材料时,停止炉火 13s,

立即用氮气熄灭炉火同时调低温度。然后依次推开煤箱,采取一定的方法刨渣。

将先前各区域的炉渣捞出来,并进行分析和采集数据。采样部位距炉口的距离就

是采样深度,经过大量的分析总结,整理出大量有关工业分析的炉渣数据。

4、鲁奇炉的运行措施。研究发现,鲁奇炉最薄弱的地方是氧化层和炉内灰渣层,同时也是气化炉运行最薄弱的区域。这两部分高度为 200mm,气化炉重点监控这两个地方。这两个区域对鲁奇炉的整体运行非常重要。一般情况下,灰渣层

的厚度根据原料煤数量的多少来决定,最佳范围是 110-390cm,氧化层的厚度在160-290cm 最为适宜。在具体操作过程中可以根据灰渣残碳量的数量、粗煤气构成、原料煤的各种情况,通过不断清理各种残渣灰尘的方式,根据需要具体决定

灰渣层的高度。一旦这两个区域自身运行系统被损坏,将难以维持炉内正常的气

化工,造成极大的危害。例如:粗煤气氧气含量大幅度提高、炉内温度过高、

炉内结块、气化剂偏移等各种情况,最严重的直接造成气化炉停车。因此,适当

上调火层,增加灰渣层的高度,便于气化炉的稳定运行是非常必要的。鲁奇炉的

m 内层燃料分布情况如下,干燥层一般距离炉口 600-2400mm,厚度约为

2000mm,还原层的厚度约为 700 mm,一般距离炉口 3900-4600mm 之间。干馏

层一般距离炉口 2600-3900mm,它的厚度约为 1600mm,灰渣层的厚度约为

210mm,一般距离炉口 5000-5200mm,氧化层一般距离炉口 4800 -5000mm,厚

度约为240mm。实验发现,灰渣底部到还原层这部分外围黑色柱带,相同高度的气化炉中心片区比恒定含碳量普遍低于 49 倍。造成鲁奇炉含碳量高的根本原因

就在于灰渣底部到还原层这部分外围黑色柱带的煤炭燃烧利用率并不高。炉箅布

气的直径和沿夹套内壁温度直接影响着煤炭的燃烧效果,当其直径过小,温度过

低时都易造成鲁奇炉含碳偏量。因此,有必要改造鲁奇炉的操作运行,根据灰渣

含碳量和原料煤的多少,清理各种垃圾残渣,当含碳量升高时,马上降低炉条机

运行速度,将每 8h 四次降为每班 3 次,合理控制氧化层和灰渣层的厚薄。严格

把控炉内温度,不超过224℃,保持燃料层的稳定。努力控制炉内 CO2 的含量,

占比不超过 36%,防止气化剂偏离和炉内结块,最后提高炉箅布气直径,适当改

造炉箅,提高气化炉的运行水平。

鲁奇炉经过不断的优化修理,运行速度和质量相比于以前有了很大提高,运

行时间延长,稳定也不断增强,减少了各种人力物力成本。灰渣含碳量逐年降低,炉内碳转化率不断提高,真正做到了节能环保和优质高产的有效统一。

参考文献:

[1] 王海贝. 影响鲁奇气化炉连续稳定运行的原因分析[J]. 煤,2019, 21 (4) :63.

[2] 李伟杰.鲁奇炉运行周期及灰渣含碳量影响因素浅析[J].中氮肥,2018 10.

鲁奇加压气化炉的运行与技术改造

鲁奇加压气化炉的运行与技术改造 摘要:在煤化工行业的发展中,鲁奇加压气化炉是一个重要的工程,它也是煤化工行业发展的一个阶段性展示,我国使用鲁奇加压气化炉的数量越来越多,因此,就必须要提高鲁奇加压气化炉的技术手段,提高技术管理和建设能力。分析鲁奇加压气化炉的工作原理和工作过程性出现的主要问题,逐个突破,提高解决的效率,提高整体发展实力。 关键词:鲁奇加压气化炉;运行;技术改造; 引言 我国能源的特点是富煤、缺油、少气,但煤炭储量中高硫、高灰、高灰熔点的“三高”劣质煤比例较高。世界煤气化技术从诞生至今已有近80年,不仅改写了煤直接燃烧的历史,而且更加清洁环保,成为被广泛采用的清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。当前较为流行的粉煤气化技术包括两大类别,即水煤浆煤气化技术与干粉煤气化技术。 1鲁奇气化用型煤的研发进展 针对适用于鲁奇气化粉煤成型的相关技术,诸多的学者与研究人员已经进行了大量的研究工作。其中以田亚鹏学者为首的团队通过义马长焰煤为基础原料,在添加经过改进的专业复合黏结剂后生产出了冷强度等各项指标性能十分优良的气化型煤。田斌、许德平等学者带领团队以亲水有机高分子原料为黏结剂成功制备气化用型煤,并且成功通过小型实验设备实现了鲁奇炉加压运行工况的模拟,并成功考察了型煤的气化以及渣块特征。曹敏等学者则通过开发新工艺以及新型黏结剂,成功以晋城无烟煤为基础原料制成高强防水气化型煤。王东升等学者也通过自主研发的复合添加剂成功通过新疆长焰煤制备出高强度型煤。并且通过实验表明了型煤具有十分理想的冷压强度、热强度和浸水强度。王峰带领的学者团队则成功的在添加膨润土、腐殖酸和小麦淀粉作为黏结剂后,采用伊犁长焰煤和

鲁奇气化炉的改进技术及措施

鲁奇气化炉的改进技术及措施 【摘要】气化床层自上而下分干燥、干馏、还原、氧化和灰渣等层,产品煤气经热回收和除油,含有约10%~12%的甲烷和不饱和烃,适宜作城市煤气。粗煤气经烃类分离和蒸汽转化后可作合成气,但流程长,技术经济指标差,对低温焦油及含酚废水的处理难度较大,环保问题不易解决。鉴于此,本文主要探讨鲁奇气化炉的改进技术及措施。 【关键词】鲁奇气化炉;改进技术;处理 鲁奇碎煤加压气化技术是20世纪30年代由联邦德国鲁奇公司开发的,属第一代煤气化工艺,技术成熟可靠,是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。正在运行中的气化炉达数百台,主要用于生产城市煤气和合成原料气。德国Lurgi 加压气化炉压力2.5~4.0MPa,气化反应温度800~900℃,固态排渣,以小块煤(对入炉煤粒度要求是6mm以上,其中13mm以上占87%,6~13mm占13%)原料、蒸汽一氧连续送风制取中热值煤气。 1 鲁奇气化炉的技术特点 鲁奇炉的技术特点有以下几方面: (1)鲁奇碎煤气化技术系固定床气化,固态排渣,适宜弱黏结性碎煤(5~50mm)。 (2)生产能力大。自工业化以来,单炉生产能力持续增长。例如,1954年在南非沙索尔建立的10台内径为3.72m的气化炉,其产气能力为1.53×104m3/(h·台);而1966年建设的3台,产气能力为2.36×104m3/(h·台);到1977年所建的13台气化炉,平均产气能力则达2.8×10tms/(h·台)。这种持续增长,主要是靠操作的不断改进。 (3)气化炉结构复杂,炉内设有破黏和煤分布器、炉篦等转动设备,制造和维修费用大。 (4)入炉煤必须是块煤,原料来源受一定限制。 (5)出炉煤气中含焦油、酚等,污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多,炉渣含碳5%左右。 通过扩大炉径和增设破黏装置后,提高了气化强度和煤种适应性。煤种涉及到次烟煤、褐煤、贫煤,用途为F~T合成、天然气、城市煤气、合成氨,气化能力8000~100000m3/h,气化炉内径最大5.0m,装置总规模1100~11600t/d。 与UGI炉相比,Lurgi炉有效地解决了UGI炉单炉产气能力小的问题。同时,

鲁奇气化工艺特点及影响其运行的主要因素分析

鲁奇气化工艺特点及影响其运行的主要因素分析 鲁奇加压气化是一项相对成熟的技术。在煤化工造气领域具有很多优势,但该项技术具有的缺点也是很明显的,文章通过介绍鲁奇工艺特点,分析了影响鲁奇气化工艺的各种关键因素,并针对这些因素的控制来提高鲁奇气化装置的优点。 标签:鲁奇气化炉;工艺特点;因素 前言 鲁奇加压气化工艺是煤和气化剂逆流接触的一种加压移动床煤气化工艺。由于其适应的煤种广、气化强度较大、气化效率高,技术成熟可靠,广泛应用于各个煤化工企业。但鲁奇气化工艺也有一定的缺点,如运行周期短,设备维修频繁等。如何在目前的工艺基础上对设备和工艺操作进行改进和优化,保证鲁奇气化炉进行长周期运行,已经成为鲁奇炉发展面临的一个重要因素。本文通过某煤化工企业实际生产中经济运行的实践,从气化用煤品质、生产工况控制等方面分析了影响气化炉稳定运行的因素。 1 鲁奇气化工艺主要特点 1.1 原料煤为块煤 鲁奇炉原料用煤一般采用5~50mm的块煤,并在煤的反应性、无粘结性、机械强度、灰熔融性等方面要求较高。因此适宜的煤种为褐煤、次烟煤、贫煤和无烟煤,同时由于其工艺特点对一些水分较高(20%~30%)和灰分较高(如30%)的劣质煤也适用。与气流床工艺相比,鲁奇炉采用碎煤为原料,入炉煤的前期处理较为简单。 1.2 氧耗相对较低 鲁奇气化工艺采用干法排灰,气化剂采用蒸汽和纯氧气,运行过程中为防止结渣汽氧比较高,这就降低了氧气的消耗,通常要比气流床氧节省30%,在空分制氧工艺方面可以节约投资。 1.3 煤气中CH4含量较高 气化产生的煤气中CH4含量较高,可以达到10%左右,因此该工艺适合于生产城市煤气和代用天然气(SNG),另外可通过加完转换工艺可将CH4转化为CO和H2后也可以用于生产液体燃料,比如甲醇石脑油和柴油。 1.4 粗煤气中H/CO为 2.0,在这种状况下不经变换或少量变换即可用于F-T 合成、甲醇合成、天然气合成等产品生产的原料气,对比其他气化技术减少了气

鲁奇炉运行周期及灰渣含碳量影响因素探讨

鲁奇炉运行周期及灰渣含碳量影响因素探讨 摘要:煤化工企业的经济效益受到气化炉运行的经济性和稳定性的影响,就目 前而言,有些公司鲁奇炉一直存在着灰渣含量高、气化效果差、运行时间短等问题。因此如何提高碳转化率,延长气化炉运行时间,减少气化炉耗能是十分重要的。此种做法有利于降低合成氨的成产成本,增强产品市场竞争力。 关键词:鲁奇炉、灰渣含碳量、影响因素 一、鲁奇气化工艺 鲁奇气化工艺是一种自热式的气化工艺,它采用逆流移动床气化工艺技术对 第三代鲁奇气化炉进行连续加压。鲁奇气化工艺以碎煤为原料,以氧气和蒸汽为气 化剂, 在一定的压力作用下, 均匀分布的气化剂与碎煤在气化炉内部逆流接触, 发生剧烈的化学反应,最终以粗煤气的形式从气化炉排出。排除的粗煤气温度高达 400 度, 经冷却洗涤后 ,脱出大部分油分, 送入处理设备,进行后续的深加工。此外,在气化炉外部必须使用水夹套止水;必须严格控制气化炉炉壁温度,必要时使用 中压蒸汽降温;必须以煤锁和灰锁作为煤和灰进出气化炉的通道。 二、影响稳定运行的因素 1、煤质对气化炉的影响。煤质对气化炉的影响主要体现在灰熔点、机械强度、灰份、煤的变质程度等四大方面。灰熔点的高低直接影响到气化炉能否正常运行, 灰熔点越高 , 所需的汽氧比就越低 , 蒸汽消耗就越低 , 成本也就越低。标准的燃烧 层温度不得大于煤质灰熔点 , 而且还要控制在煤的软化温度以上;机械强度的大 小关系到气化炉能否稳定运行,倘若煤的机械强度过低 , 在气化炉内就会极易被 粉碎 , 从而使得床层阻力增大,出现气化炉排出物增多、气化炉偏烧等问题 , 严重时可导致气化炉安全事故的产生;灰份顾名思义,指的就是煤燃烧完后剩余的物 质 , 灰份的含量与气化能力成反比关系 , 灰锁的操作次数与气化炉的稳定性也是如此;煤的变质程度与挥发粉的含量有密切联系 , 变质越严重的煤所含有的挥发分 越多 , 因此在实际操作过程中 , 多选用挥发分产率指标低的无烟煤。 2、系统密封对系统稳定运行的影响。当前,我国大部分气化炉的操作压力范 围为 2.85 MPa -4.OMPa, 系统密封的程度 , 严重影响到气化炉的运行周期。系统密 封多采用填料密封与金属硬密封两种方式。选用填料密封需要用到煤灰锁控制阀、炉蓖等装置 , 在密封时必须考虑填料性能和填料安装质量,密封性好的系统能较 大程度的延长气化炉的运行时间。选用金属硬密封需要用到煤锁下阀、灰锁上阀 等设备 , 在密封作业时必须注意到操作温度、操作压力以及工作环境对气化炉运 行周期的影响 , 采取相应的措施,在确保质量安全的基础上,最大程度的延长工 作周期。然而,即使如此气化炉的最长运行时间也只有 8 个月 , 甚至有的还不到 半年。 三、气化炉内刨渣 1、分析炉内各燃料层分布情况。经过分析,发现当炉内位置各煤渣距炉口 距离越长时,不管是固定碳、全水分、灰分,还是挥发分,先是不断向上增长, 后来才是慢慢下降。这四条线总有一个最高点。其中,固定碳还分别和挥发分、 灰分有交集。灰分这条线分别和全水分、挥发分、固定碳这三条线有交集。总体 来说,炉内燃料层多由灰渣层、还原层、氧化层、干馏层、干燥层组成,原料煤 经过气化,会发生如下化学反应: 考虑到煤块粒度的变动情况和各深度位置炉渣成分数量变化情况,运用到气化

洁净煤技术

几种煤气化技术及其气化效率的对比分析 摘要:介绍了煤气化技术的发展背景以及及几种目前国内外比较成熟的煤气化技术和发展现状,根据各自在气化生产中存在的优点与不足,对各个工艺技术进行梳理总结分析。同时,在文章末尾,概述了煤气化技术的发展前景以及发展的必要性。 关键词:煤气化;气化效率;分析 Abstract:This paper introduced the development background of coal gasification technology and some kinds of development situation, nowadays all over around the world . According to the advantages and disadvantages in the process of production . This paper summarized and analysis this series of technology. At the same time, it sketched the development future and necessity. Keywords: coal gasification ;The gasification efficiency ;analysis 1 煤气化发展背景及现状 能源是现代社会发展及经济发展的基础,而煤炭作为地球上极其丰富的化石能源为人类发展做出了举足轻重的贡献,但同时也给地球的生态和环境带来了的破坏,如区域性酸雨问题、全球性臭氧层空洞以及气候变暖(温室效应)等环境问题。因此解决能源、碳排放、环境之间的矛盾是未来煤炭利用的关键议题。我国经过长期的发展形成了以煤为主、多能源互补的能源供给体系,煤炭的消耗量占总能源消耗的70%左右,长期以来煤炭的利用主要沿用传统的直接燃烧方法,不仅效率低,而且排放出大量的烟尘、二氧化硫和氮氧化物,给环境带来了严重的污染。而天然气相对煤炭不仅洁净且利用方便,另外天然气利用排放的二氧化碳仅是煤炭利用的一半。随着日益凸显的环境问题的制约,天然气的产量远不能满足人们的需求,天然气的价格也势必上涨。如此以来,煤炭气化的潜力和竞争力将显现出来,这是由煤炭气化所具有的特点来决定:首先,填补了市场能源空缺,有效解决了能源的供应不足问题;其次,以煤炭气化为基础的联合循环发电(IGCC)技术的经济竞争力已非常接近粉煤燃烧发电技术,更重要的是它可以轻松的满足环境排放标准;最后,对于二氧化碳的脱除要求,煤气燃前脱二氧化碳的经济性与天然气联合循环发电燃后脱除二氧化碳相当,但明显地低于其他煤直接燃烧技术燃后脱二氧化碳的发电技术[1-6]。因此发展煤气化技术是势在必行的。 煤气化工艺技术是以煤作为工业原料,经过一系列的化学加工后,让煤转化为各种气体、液体和固体燃料,这种技术叫做煤气化工业技术。其加工做成主要包括干馏、气化、液化等。 目前,我国的煤炭气化技术正在不断的发展,我国的煤气化工业技术广泛应用与化工、冶金建材等重工业部门生产。通过煤气化合成生产的氨和甲醇占全国产量的60%以上。煤炭的综合利用以及洁净煤技术发展所需要的重要技术手段都是煤气化技术。通过煤气化工艺技术发展煤化工、煤造油、燃料煤气,是现在重要工业化生产的支柱。在中国,煤炭的资源消费比例最高,占70%左右[7-11]。为解决煤工业发展所带来的影响,我国发展煤气化工业技术是非常有必要的。 2 煤气化技术的类型及分析

常压炉和鲁奇炉对比稿课件

常压炉和鲁奇炉对比 一、气化装置投资对比: 鲁奇加压气化炉(含空分)-----------6.665亿; 纯氧常压气化炉(含空分)-----------3.297亿; 该项对比结果为:纯氧常压气化炉比鲁奇炉少投资3.368亿。 二、年运行费用对比 鲁奇加压气化炉-------------年生产费用3.79亿元; 纯氧常压气化炉-------------年生产费用4.62亿元; 该项对比结果为:纯氧常压气化炉年运行成本比鲁奇炉高 1.43亿元。 三、常压炉和鲁奇炉对比结论 加压鲁奇炉一次性投资多3.368亿元。运行成本年节省1.43亿元,在2.35年回收该一次投资。对比结论是鲁奇炉比常压炉更适合本项目。

四、常压炉和鲁奇炉分析明细 1、投资对比 序 号项目 纯氧常压气化炉 万元 鲁奇加压气化 万元 1 焦块筛分+焦粉制块 +输送 650 650 2 入炉前煤锁100 800 3 煤气炉系统11700(8开备2)38000(三开一备) 5 循环水处理站(回收)1220 12000 6 气柜+电除尘1000 7 一级压缩机 二级压缩机 10000 8 空分8000 15000(汽轮机拖动) 投资合计 3.297亿 6.665亿差值+3.368亿 该项对比结果为:纯氧常压气化炉比鲁奇炉少投资3.368亿2、年运行费用对比

一年(8000小时)生产费用表 序号项目纯氧常压气化炉鲁奇加压气化 1 焦炭t/h53 56 8000小时万元 13568 14336 (焦炭320元/t) 2 氧气耗Nm3/h 2592019948 8000小时万元 6220.8 4787.52 (氧气0,3元/Nm3) 3 蒸汽耗t/h 82126 30(回收用) 8000小时万元 7872 12096 (蒸汽120元/t) 4 电耗kw h 408001600 8000小时万元 18604.8 729.6 (电价0,57元/kwh) 8000小时生产费用 46265.631949.12 5合计 万元 差值+14316.68 对比结果:纯氧常压气化炉年运行成本比鲁奇炉高1.43亿元。

煤化工复习题

5.气化方法按灰渣排出形态分类有哪些? (1)固态排渣气化法 也称作干法排灰,气化后剩余的灰渣以固体形态排除气化炉外,大多数固定床和流化床是固态排渣 (2)液态排渣气化法 气化灰渣以液体方式排出,经激冷后变成熔渣,排出气化炉外,如气流床气化炉、BGL 气化炉。 (3)灰熔聚排灰气化法 介入上述两种排灰方式之间的中间态,对流化床气化如U-gas ,灰渣发生软化并逐渐在周边粘结更多灰,当形成的灰颗粒足够大时排出炉外。 2,按固体燃料的运动状态分类? 气化方法按固体燃料的运动状态可分为: ①移动床(固定床)气化法; ②流化床气化法; ③气流床气化法。 1.气化方法按煤炭是否需要开采分类有哪些? (1)地面气化 煤的地面气化是指原料煤炭预先开采出来在地面气化炉内进行气化反应生成煤气的过程,目前开发应用的绝大多数属于地面气化。 (2)地下气化 地下气化是指在地下煤层内直接进行的气化过程,煤炭不需要预先开采出来,而是通过地面向煤层打钻孔建立一定的通道后,直接将气化剂通入地下煤层并发生气化反应,产生的煤气经通道导出输送至地面上。 地下气化的主要技术瓶颈不可视不可控 一、水分含量对气化的影响 固定床:煤气中水分含量太高,入炉煤需要进行预干燥以降低煤气的露点温度。另一方面.煤中水分含量太高而加热的速度又太快时,煤中水分逸出太快,容易使煤块碎裂而引起出炉煤气的含尘量增高。同时由于煤气中水含量增高时,在后续工段的煤气冷却过程中.会产生大量的废液,增加废水处理量。一般生产中,煤中水分含量在8%~l0%左右。 流化床和气流床:固体颗粒粉碎的粒度很小,过高的含水量会降低颗粒的流动性,因而规定煤的含水量小于5%。尤其对烟煤的气流床气化法,采用干法加料时,要求原料煤的水分含量应小于2%。 二、灰分含量对气化的影响 煤中灰分高,不仅增加了运输的费用,而且对气化过程有许多不利的影响 气化时由于少量碳的表面被灰分覆盖,气化剂和碳表面的接触面积减少,降低了气化效率 灰分的大量增加,不可避免地增加了炉渣的排出量,随炉渣排出的碳损耗量也必然增加。 随着煤中灰分的增加,气化的各项消耗指标均增加,如氧气的消耗指标、水蒸气的消耗指标和煤的消耗指标都有所上升,而净煤气的产率下降 不同的气化方式对原料煤的粒度要求不同: 移动床:10 -100mm的且较均匀的块煤 流化床:0 -8mm的细粒煤 气流床:<0. 1 mm的粉煤 移动床:原料煤粒度的均匀性离析阻力分布 分级过筛,不混杂,大、小块粒径比最好为2。

煤气化

1、什么是煤炭气化?煤气的主要应用途径? 答: 煤炭气化是指煤在煤气炉内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。 煤气可作为工业燃气、民用煤气、化工合成的原料气、冶金用还原气、联合循环发电的燃气、燃料电池原料气、制氢和煤炭液化的气源。 2、气化护内煤炭经历的过程有哪些?有哪些基本的化学反应? 干馏、干燥、气化和燃烧反应(包括杂原子反应)过程。 基本的化学反应:干馏(热解)、燃烧反应、变换、水蒸气分解、甲烷化反应、CO2还原反应等。(以下为了解) (l)干燥 干燥过程也是煤炭脱水过程,它是一个物理过程,原料煤加入气化炉后,由于煤与热气流或炽热的半焦之间发生热交换,使煤中的水分蒸发变成蒸汽进入气相。 (2)干馏 干馏是脱除挥发分过程,当干燥煤的温度进一步提高,挥发物从煤中逸出。脱除挥发分一般也称作煤的热分解反应,它是所有气化工艺共同的基本反应之一。 经干馏后得到的半焦与气流中的H2O,CO2, H2等反应,生成可燃性气体等产物,主要反应有以下一些 ①碳与水蒸气的反应在一定温度下,碳与水蒸气之间发生下列非均相反应: 这是制造水煤气的主要反应,有时也称水蒸气分解反应,前一反应也称为水煤气反应,这两个反应均是吸热反应。 ②碳与二氧化碳的反应 在气化阶段进行的第二个重要非均相反应为发生炉煤气反应,即碳与二氧化碳的反应: 这是非常强烈的吸热反应,必须在高温条件下才能进行。 ③甲烷生成反应 煤气中的甲烷,一部分来自煤中挥发物的裂解,另一部分则是气化炉内的碳与气相中氢的非均相反应、或气体产物之间均相反应的结果 这些生成甲烷的反应都是放热反应。 ④变换反应

鲁奇气化炉连续运行的影响因素探析

鲁奇气化炉连续运行的影响因素探析 摘要:在我国煤炭深加工的过程中,鲁奇气化工艺及鲁奇气化炉的运用发挥 着重要作用。本文对影响鲁奇气化炉长周期稳定运行的主要影响因素进行探析, 针对性提出了相应的改进措施,从而可以提高鲁奇气化炉的连续运转效率,优化 煤炭气化加工工艺,为企业创造较好的经济效益。 关键词:鲁奇气化炉;运行;改进措施 引言 随着我国社会经济水平的不断提高,人们对能源的需求在不断增加。针对我 国煤炭资源充足,天然气和石油等资源匾乏的现状,只有不断加大对煤炭资源的 深加工才能较好的缓解我国资源匾乏的现状。在煤炭资源深加工生产中,鲁奇气 化工艺是煤气化的方式之一,鲁奇气化炉是鲁奇气化工艺的关键设备,鲁奇气化 工艺具有煤种适应性强、技术成熟等优点。但是鲁奇气化炉在运行过程中故障频发,保障鲁奇气化炉的连续稳定运行是当前煤气化行业需要解决的问题。 1鲁奇气化技术基本原理 鲁奇炉加压气化是加压固定床气化的代表,是世界上最早采用的加压气化法,属第一代煤气化工艺。该法由德国鲁奇公司首先提出,并于1936年投产,技术 成熟可靠,是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。20世纪80年代以来,我 国已引进多套现代化鲁奇气化装置,在设计、安装和运行方面均已取得丰富经验。鲁奇炉采用固态排渣,炉温偏低,煤与气化剂逆向运动,煤气中甲烷含量高,特 别适合于作为城市煤气:另外粗煤气中含有一定量的焦油、酚、氨等有害物,需 脱除这些有害物质。 气化炉内料层分布:原料煤由煤锁通过煤分布器进入到气化炉中,并与气化 剂逆流流动,原料由上往下,气化剂由下而上,逐渐完成煤炭由固态向气态的转化。随着反应的进行反应热的放出或吸收,使料层纵向温度分布不均匀,根据料

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