新疆气化煤灰渣特征及其对气化炉的适应性研究
2021-01-21尹洪清王振华路文学吕传磊
刘 峰,乔 波,尹洪清,王振华,王 军,路文学,吕传磊
(兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司,山东 滕州277527)
新疆作为我国重要的能源基地,煤炭预测资源量达到2.19×104亿t,占全国预测煤炭资源总量的40%以上,位居全国首位[1]。在煤化工领域,对气化用煤的灰成分、灰熔融特性及黏温特性有较为严格的要求。本文基于新疆气化煤在气化运行过程中易造成炉壁超温、耐火砖侵蚀严重、气化炉堵渣结渣等现象,将其与山东枣庄气化煤、陕蒙气化煤进行灰成分、灰熔融特性及黏温特性分析,以期为气化用煤的选择提供建议。
1 实 验
1.1 原料
新疆气化煤、山东枣庄气化煤(LZJM、HYJS、BHJM、WYK)、陕蒙气化煤(JJT、YPH、ZLW);新疆某化工厂气化炉(A炉、B炉)炉渣,气化炉气化用煤为新疆气化煤。
1.2 仪器设备
5E-AF4200智能灰熔融性测试仪(长沙开元仪器股份有限公司),RHEOTRONICⅡ煤灰高温黏度计(美国THETA公司),S8 TIGER波长色散X射线荧光仪(德国布鲁克公司)。
2 结果与讨论
2.1 煤灰成分分析
采用X射线荧光光谱法(熔片法)对新疆气化煤、枣庄气化煤、陕蒙气化煤进行灰成分全分析,结果见表1。

表1 新疆煤、枣庄煤、陕蒙煤煤灰成分分析结果(质量分数)%
煤灰成分一般分为两类:酸性成分(SiO2、Al2O3、TiO2)和碱性成分(Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O)。煤灰碱酸比是碱性成分与酸性成分的质量分数之比,硅铝比是SiO2与Al2O3的质量分数之比。黏温特性较好的煤灰一般碱酸比在0.3~0.8,硅铝比在2.5左右[2],此时渣的流动状态良好,容易在气化炉中实现较厚的挂渣,起到保护气化炉耐火砖的作用。
根据表1中数据,计算出新疆煤、枣庄煤、陕蒙煤煤灰成分碱酸比和硅铝比,结果见图1。……
