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)生爐對入爐氣化煤的性能是有一定要求的否則就會影響煤氣爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對氣化用煤的質(zhì)量要求如下：1.粒度當(dāng)煤粒較小時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)煤粒過大時，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，就會出現(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)性與膨脹性檢測項目有：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，氣化用煤對粘結(jié)性的要求：粘結(jié)性檢測項目膠質(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、軟化和流動時的相應(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)，可用下式來表示。

232323232323dd2K=(SiO+CaO+MgO)式中，K值表示灰分的熔性。當(dāng)K＞時，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，灰熔點(diǎn)高；當(dāng)熔灰成分中FeO、、MgO含量多時，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，能降低灰熔點(diǎn)，但是，由于又會降低熔灰的粘度，因而，此時已經(jīng)熔融了的灰，因其粘度小，就不會粘合聚結(jié)成大團(tuán)塊，也即緩解了氣化過程中的爐內(nèi)結(jié)渣。另外還與煤中的灰分多少有關(guān)當(dāng)煤中的灰分多時會增加爐內(nèi)結(jié)渣的負(fù)面影響此A＜時A＞18%時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)下與氣化劑作用時的化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)弱常以CO還原率α的大小來表示其還原率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^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、水分與硫分灰分對煤在爐內(nèi)氣化反應(yīng)是多余的往往還會因其含量高而給氣化反應(yīng)過程帶來許多不利影響，如使?fàn)t內(nèi)結(jié)渣形成堅硬的大團(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)水分過多會因蒸發(fā)而吸收大量的熱不僅降低了氣化反應(yīng)過程的熱效率，而且還會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，雖然其對氣化反應(yīng)過程并無多大影響，但是，參加反應(yīng)所生成的和H是有害氣體，不僅會影響玻璃陶瓷制品的色澤，而且還會嚴(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，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＞