氣化參考資料用煤的要求及指標(biāo)

氣化用煤常壓固定床煤氣發(fā)生爐對(duì)入爐氣化煤的性能是有一定要求的否則就會(huì)影響煤氣爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)氣化用煤的質(zhì)量要求如下：1.粒度當(dāng)煤粒較小時(shí)雖然煤粒的接觸反應(yīng)的面積增大煤的氣化反應(yīng)較完全但是會(huì)使?fàn)t內(nèi)料層的氣流阻力增大不僅爐況不穩(wěn)定而且還會(huì)使?fàn)t出煤氣中夾帶較多的煤塵，造成設(shè)備或管道堵塞；當(dāng)煤粒過(guò)大時(shí)，其結(jié)果正好相反，亦不利于爐內(nèi)煤料的完全氣化。單段式煤氣爐，其入爐煤粒度，以25~50mm為好，而兩段式煤氣爐，則以最佳。入爐煤中，煤的最大粒度與最小粒度之比為5，在低負(fù)荷下可放寬到8；入爐煤中，＜2mm粉煤量應(yīng)控制在＜1.5%＜6mm細(xì)粒煤應(yīng)控制在＜5%。2.粘結(jié)性粘結(jié)性是指當(dāng)煙煤被加熱時(shí)由于產(chǎn)生膠質(zhì)體而使煤粘結(jié)成團(tuán)塊的性能如粘結(jié)性較強(qiáng)的煙煤，被加熱到300~400℃時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)粘結(jié)與膨脹，使較小的煤顆粒粘聚成較大的團(tuán)塊從而導(dǎo)致氣流分布不均勻并阻礙料層的下移致使?fàn)t內(nèi)的氣化過(guò)程惡化。因此，做為氣化用煤，尤其是煙煤，煤的粘結(jié)性是非常重要的指標(biāo)。反映煤在受熱狀態(tài)下的粘結(jié)性與膨脹性檢測(cè)項(xiàng)目有：膠質(zhì)層厚Y、自由膨脹序數(shù)、羅加指數(shù)、工業(yè)分析中的焦渣特征（1-8）等，氣化用煤對(duì)粘結(jié)性的要求：粘結(jié)性檢測(cè)項(xiàng)目膠質(zhì)層厚度（Y值mm

推薦值＜

可放寬＜自由膨脹序數(shù)（CSN）羅加指數(shù)（R.I）焦渣特征（1-8）

＜＜＜

＜2/＜＜4

3.灰熔點(diǎn)灰熔點(diǎn)是判斷煤在爐內(nèi)氣化過(guò)程中是否容易結(jié)渣的重要指標(biāo)灰在高溫作用下，其產(chǎn)生變形、軟化和流動(dòng)時(shí)的相應(yīng)溫度，分別以DT、ST、表示。煤的灰熔點(diǎn)與煤灰中的成分有關(guān)，可用下式來(lái)表示。

232323232323dd2K=(SiO+CaO+MgO)式中，K值表示灰分的熔性。當(dāng)K＞時(shí)，為難熔融性灰；當(dāng)K1，為易熔融性灰。從式中可以看出，當(dāng)煤灰成分和Al含量多時(shí)，灰熔點(diǎn)高；當(dāng)熔灰成分中FeO、、MgO含量多時(shí)，灰易熔，灰熔點(diǎn)低。這里應(yīng)該注意的是，雖然當(dāng)煤成分中含量較多時(shí)，能降低灰熔點(diǎn)，但是，由于又會(huì)降低熔灰的粘度，因而，此時(shí)已經(jīng)熔融了的灰，因其粘度小，就不會(huì)粘合聚結(jié)成大團(tuán)塊，也即緩解了氣化過(guò)程中的爐內(nèi)結(jié)渣。另外還與煤中的灰分多少有關(guān)當(dāng)煤中的灰分多時(shí)會(huì)增加爐內(nèi)結(jié)渣的負(fù)面影響此A＜時(shí)A＞18%時(shí)ST≥。4.化學(xué)反應(yīng)活性化學(xué)反應(yīng)活性是指煤在加熱狀態(tài)下與氣化劑作用時(shí)的化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)弱常以CO還原率α的大小來(lái)表示其還原率α的大小與煤種和氣化反應(yīng)溫度有關(guān)地質(zhì)年代久遠(yuǎn)的無(wú)煙煤化學(xué)反應(yīng)活性較弱而地質(zhì)年代較近的褐煤化學(xué)反應(yīng)活性較強(qiáng)。另外，隨著氣化操作溫度的提高，其化學(xué)反應(yīng)活性也隨之提高，幾種不同煤種在不同溫度條件下的化學(xué)反應(yīng)活性，見下表。幾種不同煤種在不同溫度條件下的化學(xué)反應(yīng)活性α（%反應(yīng)溫度焦作無(wú)煙

7508008509004.5

9505.0

1000105011001200130015.030.050.0煤大同煙煤沈北褐煤

0.62

6.115.7

9.723.9

15.656.3

25.387.1

45.393.7

62.296.85.熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性是表示煤的熱態(tài)強(qiáng)度，即在高溫作用下是否容易崩碎的重要指標(biāo)。熱穩(wěn)定性指標(biāo)，用

來(lái)表示。在“常壓固定床煤氣發(fā)生爐用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（與兩段煤氣發(fā)生爐氣化煤種的技術(shù)指標(biāo)中，均規(guī)定＞60%。6.機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度是表示煤的冷態(tài)強(qiáng)度煤的機(jī)械強(qiáng)度高即表示在運(yùn)輸?shù)溥^(guò)程中不易破碎。在常壓固定床煤氣發(fā)生爐用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（兩段煤氣

222dt,ad222dt,ad發(fā)生爐氣化煤種的技術(shù)指（中均規(guī)定煤的抗碎強(qiáng)（＞＞。7.灰分、水分與硫分灰分對(duì)煤在爐內(nèi)氣化反應(yīng)是多余的往往還會(huì)因其含量高而給氣化反應(yīng)過(guò)程帶來(lái)許多不利影響，如使?fàn)t內(nèi)結(jié)渣形成堅(jiān)硬的大團(tuán)塊。另外，煤的灰分愈多，排渣中的碳損失也就愈多，因而，氣化效率與產(chǎn)氣率也即隨之降低。因此，煤中的灰分最好＜。水分煤的水分多不利于氣化反應(yīng)水分過(guò)多會(huì)因蒸發(fā)而吸收大量的熱不僅降低了氣化反應(yīng)過(guò)程的熱效率，而且還會(huì)因爐溫降低而影響煤在爐內(nèi)的氣化、還原和干餾反應(yīng)，生成較多的和水蒸汽，也即降低了煤氣的熱值，煤中的水分最好＜。硫分，是有害成分，雖然其對(duì)氣化反應(yīng)過(guò)程并無(wú)多大影響，但是，參加反應(yīng)所生成的和H是有害氣體，不僅會(huì)影響玻璃陶瓷制品的色澤，而且還會(huì)嚴(yán)重腐蝕設(shè)備與管道，并且污染環(huán)境，因此，煤中的硫分應(yīng)＜。因此，當(dāng)選擇氣化用煤時(shí)，煤中的灰分、水分和硫分，應(yīng)愈少愈好。與氣化關(guān)的煤質(zhì)分指標(biāo)分⑴灰分（A）低灰分＜

中灰分

15~25%高灰分

25~40%

特高灰分

40~60%⑵水分（M）低水分≤高水分＞⑶硫分（S）低硫分≤1.5%＞

中水分中硫分

5~15%1.5~2.5%高硫分

2.5~4.0%

特高硫分＞4.0%⑷揮發(fā)分（V）低揮發(fā)分＜高揮發(fā)分＞⑸發(fā)熱量（）

中揮發(fā)分

20~35%低發(fā)熱量中發(fā)熱量

(3000~4500kcal/kg)18.84~25.12MJ/kg

aa中高發(fā)熱量

25.12~29.31MJ/kg高發(fā)熱量＞(7000kcal/kg)⑹粘結(jié)性膠質(zhì)層厚度（Y值）

自由膨脹序數(shù)（CSN）不粘弱粘

00~10mm1~2/

中粘

2/~4強(qiáng)粘＞⑺灰熔點(diǎn)（ST）低灰熔點(diǎn)≤℃

中灰熔點(diǎn)

＞4℃高灰熔點(diǎn)

℃

特高灰熔點(diǎn)＞1500⑻化學(xué)反應(yīng)活性（α）1950化學(xué)反應(yīng)活性弱≤20化學(xué)反應(yīng)活性強(qiáng)＞30⑼熱穩(wěn)定性（TS）

化學(xué)反應(yīng)活性中等

20~30熱穩(wěn)定性好＞