PKM加压气化培训手册.docx

PKM加压气化培训手册中煤龙化化工公司人力资源部编制二O一二年八月企业文化.圣火精神:工作上求实标准上求高讲科学严谨讲拼搏奉献业务上求精管理上求严讲团队协作讲开展创新参加血加压气化整训手卅丛书审核领呼:高睛飞参加手册起章人员:施冬春、郎晓东引苗娓炭是我国的主要能源，也是重要的化工原料。我国煤炭产量近七亿吨，为占总能耗的70%,煤炭是一种困态物质，储运和使用既不方便，燃烧和反应也难完全，而且又污费了环境，加强煤炭构化为煤气或合成原料气等洁净的二次能源.我少成改受煤直接燃烧的状况,不仅可以大大援高箕利用效率和燃烧效能，而且可以根本改善环境条件,减少了乃至消灭污染。和KM加压气化培训手册丛书总结二十年PKM加压、化炉运行经睑.并与其他气化方法比照，与单介绢了工艺原理.工艺流程,设备构造并列举大量案例分析.实训起目等,其中案例分析着重先举了二十年所发生的各类生产运行中的事故，对发生的原因.吸取的经验教训和事后的防范措他做了较详实的介绍，对从事炭化工的同行来说是1.本难得的经验之书.借整之书。/(¾a1.三j-编著比书，一狗是初次誉试，黑于*平，密限与不当之刖&所焉距恳请过杳指正.I1、注怠蔓引Ir局部护噌方法、哥方结构与更辑顺序.奴逑中心要一敦.2、本书正文局萍文字内幕校多，应适当添加图片或流程图，如图片选材有困加压气化图，请在图片举加处漆加如下彩状.并标明添加内本.2>W<:Mt-1UI:f3、更改与加身彝只供看做希式介考，具体内容诂青根器全书内容，修行a«1._第一章煤炭加压气化理论井础86一、爆发与&气化简介并二、M奇洋年加3,化的开R12折三.化反腐的将理化学上用MU7、"R化M钗反反应17五、煤切性片/加&气化的伤啊19六.生产It条件的承噂28定阳分析33分享与对ift仲土）：35力妖M辍36乙'7第-化39一,境线分厂PW1.力自化装置39X.PKM"区'化39三.PKM加压旧化参It按网174X案例分析酒分享月计ifc本9小玷：一第三章PKM加压气化炉的构迨及附属设备5466-.微«1SSW二气化炉57»三.拷一系J§00a.0热弼炉OoeO五.，3JB0060约六，友第A喷冷却暮018如七好水o2os5.吩木收臬*CC30*九.n*ftD2206M+.冷疆戏收臬般咏蝌改的分析酒分享后甘使（tt±>SDB创关馍捕一一第四章PKM加压气化炉的操作管理6467一、PKM-JSQ化步开窣勺点火ses二.日常逐行三、IVft1.P停车员*现接件.五.平安生产。出里倒分析分享与讨Ifc仲业：B长M蝮*小结：处你第一章煤炭加压气化理论并础本章简介：1、烧炭加压气化简介2,加压气化的开展3、加压气化反应的物理化学基础4 .如压气化的反应5 .煤的性质对加压气化的影晌6 .生产操作条件的影响第一章煤炭加压气化理论基础一、煤炭加压，化传介1、黑的气化的定义气化过程是疾炭的一个热化学加工过程。它是以煤或煤焦用原料,以朝气(空气、富氮或工土纯氮r水蒸气或氧气等作二化剂(或称气化介质),在高温条件下通过化学反应将煤或疾戏中的可燃局部转化为可燃性气体的工艺过程。气化时所得的可燃气体称为煤气,进行气化的设备称为保气发生炉。2,傀的各种气化方法(D根据气化压力的不同：煤的气化方法一般分为常压气化和加压气化。常压气化的煤气发热值较低,在采用向歌法生产水疾气时.发热值也仅有2500千卡/标米'左右,要进一步使发热值提高是十分困岸和不羟济的.因此.这群气化方法达不到城市媒气的质量赛求.仅作为一些工厂内的气体燃料和生产合成氢的原料气。为了鳏决上述问题.加压气化法就因运而生。(2)根据气化原料的苞度及其运动方式：煤的气化方法可分为移动床、流化床和气流床注。在这些气化方法中,按照加热方式.又可分为外热式、内热式、自热式和热微体式等；按照排液的方式.又可分为固态拌虢和液态井渣：按照气-固接触方式，又可分为逆流操作和并谈操作.3,鲁奇式加压气化法及其村点得右力压气化法是一个自热式、逆流移动床生产工艺，采用氧气水蒸气或空气水蒸气为气化剂，在2.0-3.OMPa的压力和900110(TC的遢度条件下对煤炭进行气化,制部的煤气经脱除二氯化碳后的发热值在-100O千卡/标米'左右。鲁奇炉的生产方式主要有固态拌造和液至排法两科。鲁奇式加笈气化法与其它气化法比较.有如下优点：（1）原料方面可以采用灰熔点较低的媒：可以采用粒度较小（一般在5-25毫米）的煤,对煤的机械强度和热枪定性的要求较低：可采用一些水分较高（«20-3O）和灰分较高（例如30%）的劣质煤.并生产出优质的城市煤气，这在其它一些气化方法中是难以是实现的；近年来.经过改良的鲁*炉.巳能气化一般愁结性和带强粘结性的煤.这就大大地忙大了气化用煤的选择范图；耗制最低,在20公斤/厘米'的压力下气化所需的氧气量仅为常压气化时的1/32/3.压力更高还可降低：（2）生产过程方面气化炉的生产能力高,如以水分为2025%的福媒来说，气化炉的操作强度在2500公斤/米1时左右.这要比一般常压气化炉高46倍：气化过程是建统进行的,有利于突羽自动化；产气压力高，可以墉小设备和管道的尺寸，降低单位产气量的金属消耗量和就少投资；（3）气化产物方面可以得到各种有价值的焦油和轻质油副产品，前者产率近于低j½千情（例如以煤的可燃物计算达89）,后者的产率甚至比低温千惊压力高的煤气也易干净化处理,副产品的回收率比较啬：通过改爻气化压力和气化剂的汽氯比等条件,以及通过对气化炉生产的煤气:争化加工是理后.几乎可以制律HCO各种不同比例的化工合成原料气,从而大大地发挥了加反气化技术的应用范围。(4)煤线输送方面可以降低动力消耗。据计算,在30公斤/厘米'的压力下用氯-水蒸气混合物作为气化剂时.所需压缩的氨气,约占所制得的煤气体积的1415%,这比常压道气后再压缩到30公斤/厘米'几乎可节去动力2/3.煤气从加压气化炉中出来时所具有的压力可以被利用于远距离输送(或用于化工合成),在20公斤/厘米:压力下气化时,中间不用再设立加压站，便可将煤气输送到150公里以外的地区。S,一些煤气生产厂可以设立在矿区附近，从而减少了煤的运输费用.鲁奇加压气化法跳点：除具有的高压工厂所用有的复杂隹以外，因态推液的鲁奇炉中水募气的分解率低。常压气化炉中水茶气的分解率约50%左右,而在20公斤/里米'压力下水藁气分解率仅能到达3238丸这样,就拿能用大量的高压水荽气.近年来.新开展的液态井渣鲁奇炉.水荔气的消耗量就可大大择低,水英气分解率为95左右：在生产运行中，设备的损坏与检修校为频繁，因此生产运行开工率比校低，一般在75-85%；需要昂贵的制氧装置.在制条.装置中的空压机、缸压机采用电动时，则煤气生产的电耗校大，电费占煤生产本钱的1/51/4.因此博低氧气生产本钱是十分重要的.目前，国外一些大型化工煤气工厂的动力主要是采用蒸汽轮机，并从蒸汽凭机中间抬出一局部背压水荔气供气化，净化用,这种动力利用形式效率最满.<气的生产本软最低,值得信令。二、鲁奇洋煤加压气化的开展鲁奇碑像加压气化技术的开展根据炉型的变化大致可划分为三个开展阶段。第一阶段H9301954年）.内径2.6m.外径为<1.>3m.单炉产气量可达50008000m7h,只能气化非粘结性煤,气化强度较低,气化剂为氧气和水藁气.气化剂通过炉篦的中空转轴由炉底中心送入炉内.出灰口设在炉底例面,炉内壁有if火烤,耐火4号度一般为I2-I5<m,甥就在内里的支浜窗上.内对砖既可防止炉体受热损坏,又可减少气化炉的热损失。第二阶段（19541965年）.内径42.63.7m.设置了搅拌袋置,起到了破黏作用，从而可以气化弱粘结性煤,炉篦由单层平型改步多层塔节型结构.取消了炉内的酎火村里.设置了水夹套,排灰茂为炉底中心排灰.气化剂由炉底便向进入炉第下部.第三阶段（19691980年,第三代鲁奇炉.内径港大到<t>3,E.外径为小*128m.高度12.5的圆筒体.气化炉操作压力为3.05Ma1。采用双层夹套外壳，装有搅拌覆和煤分布器，它们安袋在同一空心转林上.桨叶和撞拌器、有煤器都为无体结构.外供锅炉水通过搅拌器、布煤器的空心轴内中心传.首先进入搅拌器最下底的桨叶进行冷却，然后再依次通过冷却上桨叶.有煤器,最后从空心轴与中心管间的空间返回夹套形成水循环.转动炉It采用宝塔型结构，分为五层，从下到上逐层叠合困定在底座上，顶条呈佳形，炉能材质选用耐热.耐磨的格锌合金铜优迨.灰刮刀的安装敬量由气化原料煤的灰分含量来决定.支步炉篦的止推轴承体上开有注油孔，由外部通过油管注入止推轴承面i行润清，该润潸油为耐高温的过热汽缸油。单炉产气量可达3500055000'h,自动化程度较高。在该炉型中.煤.灰锁上下隹离采用硬质合金冬封而。南非“卢索尔,公司采用了碳化硅粉末合金技术.第四代鲁奇炉.内径5m,几乎能适应各种煤种.单炉产气量可达75000m'(标)Zh.液态排法气化炉，可以大幅度提海气化炉内燃烧区的反应温度,不但减少了董汽消耗量，提高了蒸汽分解率，而且气化炉出口煤气有效成分漕*>,从而使煤气，用量提商.单炉生产能力比国态排渣气化炉提高34倍。气化后灰渣呈熔融态排出。气化压力203.OMm.气化炉上部设有布煤搅拌器.气化剂由气化炉下部响嘴喷入,气化时,疫渣在疥于煤灰融点温度下呈熔融状态排出.熔液快速通过气化炉底部出渣口谈入愈冷器.在虻被水急冷而成困态炉海.然后通过灰就扑出。看奇公司还进行了“鲁尔To0"气化炉的哥究开发.该气化炉将气化压力提高到IOMPu(100atm).地说操作压力的提淘，家耗量降低，煤气中甲烷含量提嬴.以替代天然气。液态拌渣气化炉有以下特点：(D由于液态排液气化炉的汽氧比远低于固态井渣，所以气化层的反应温度斯.碳的转化率增大,煤气中的可燃成分增加.气化效率高。煤气中8含量较高,有利于生成合成气.(2)水藁汽耗量大为祥低，且笑入的水菜汽仅满足于气化反应，蒸汽分解率的，屎，中的轲余水蒸汽很少，故而产生的废水远小于因态排没.(3)气化强度大.由于液态排渣气化煤气中的水燕汽量很少，气化单位质量的煤所生成的濯粗煤气体积远小于因态排泄，因而煤气气流流速低，带出物减少，因此在相同带出甥能件下,液态排液气化强度可以有较大提西。(4)液态排液的氧或消死较固态排液要高,生成煤气中的甲烷含量少，不利于生产地市柒气.但有利于生产化工原料气。(5)液态排液气化炉体材料在高温下的耐呼、对腐性性能要求高。在高温.高压下如何有效地控制熔渣的排出问题是液态拌造的技术关键，尚需进一步研究。三、“压气化反应的理化学率砧1 .平衡常数是港度的西数(1)对放热反应.漕加温度使转化率降低,即反应向&少生成物的方向移动。所以要增加放热反应的生成物产量.宜在较低温度下送行.但随着温度减少，反应速度会降低。(2)对吸热反应，平史的数地着温度升高而增加.平衡转化率也增加,即反应向漕加生成物的方向移动。因此.吸热反应应当在高法下进行.2 .压力对平衡的影晌虽桃平衡的数与压力无关，但是对于反应前后有体积变化的反应.则压力对系统反应有影响。(1)反应前后体枳不发生变化的反应,压力对反应干衢没有影晌。(2)反应后体积缩小的反应,系统压力增加,使反应远*平衡点,反应自动向体积缩小方向进行.(3)反应后体积增大的反应,提高压力，不利于反应向增大体校的方向进行。3 .浓度对平衡的影晌在平衡体系内增加反应物的浓度，平衡就会向着减少反应物的浓度方向移动，也就是向产生生成物的方向移动。在气化逆程中,对于OHQ1.COHh的反应.为了充分利用碳，使反应向生成8+11的方向进行.通常采用过量的水萧气，并不断从气化炉中将产品煤气引出,这有利于碳的气化。4,气化反应的化学平所（1>碳与水落汽的反应在高温下.碳与水藁汽的反应主要为：C+HQ8+HZC+2HQ-12这两个反应都是强的吸热反应。温度对上逑两个反应的影晌程度不同，在温度较低时,C+2HQ的反应平街常数比C+HQ的为大，这说明;S度较低不利于C+HX）->CO+H：的进行。在温度较高时则情况相反。质着温度的增加.有利于提高CO含量和降低CO：含量。（2）级与二氧化碳的反应碳与二敏化碳的反应也是强的吸热反应,反应所需的吸热更多.这就说明它的平衡常敢受强度的影响比与水荽汽反应时更为强烈。虽然在一般的气化炉中并不以二氯化碳作为气化剂，但是在燃烧过程中产生大量二氧化碳.而此二氧化碳的复原反应在气化过程中是一个更要的反应.（3）磷的扣倒反应噗加也直接合成甲烷是强的放热反应.Sit,为了靖加煤气中的甲烷含量，提高煤气的热值，宜采用收高的气化压力和校低的温度.反之，为了制取合成原林气，应博低甲烷的含量，则可以采用较低的气化压力.较高的反应温度.（4）甲烷化反应在加压气化过程中,除了煤干馆1.碳加氮产生甲烷外,CO与8：的甲烷化反应以及.碳与水蒸汽五接生成甲烷的反应都是产生甲烷的重要反应。一氯化碳或二氧化碳的甲烷化反应虽处都是均相反应,但由于它们需要有4个或5个分子的相互件用.一般都要在有催化剂的条件下才能造行，而块中灰分的某些组分，时甲烷生成起了催化作用。为了使这两个反应向生成CH,的方向进行,必家没有炭沉枳在催化剂的外表。通常在系统中添加足够量的蒸汽，进行C(HwfC(Mh反应.以保持斯的H；和8,的活性,这样可以防止铁的沉积。(5)一氧化跋变换反应在气化炉中.最后出线化炉的煤气组成必然由C(HHJoaCO.+H,反应控制。该反应应称为一氧化碳变换反应或称水煤气平街反应.5,气化反应平衡混合物粗或计算对实际的气化过程来说,化学平费只表示可以前进的、但是不能到达的目的。也就是说.它是光学反应的极限状态。根据平麦的数.可用于计算干衡转化率和平衡组成。例1:计算压力为0.1.1.3.4Mpa,温度为800、1000、150OK时.C<Oi-CfHII1反应水蒸汽的平南转化率。解：设，为转化的蒸汽摩尔数，以Ig1.装汽为叁冷，压力为P.右表变得，平衡常数K-=O.04406,K-2.6170.-608.1.当到达平衡时，RO(一汽)-(1-)no1.CO=xmo1.,Ih=Xnn1.总气相体积Z=(1.+x)w1.<1.÷x)PtifO'1.>PI-所以，岳以不同条件的总后力户及K值代入,可求得荔汽转化率工,例2：计算800、100OK.0.1.I.3.1MPa时,C+2H,rQ1,反应.H,的平衡转化率.卷:设凡的摩尔转化军力X,并以2mo1.H:为计算基础，其同部转化率为2,总压为人在平衡时.=(2-x)mo1.QHM2o1.气相总体积工=(2-千,。1Pxf2(2-x)P人以二377T九：二HTK=Py-t)=M4-X)-(P),4-x4<2-x)'P4(2-X)P斯汉X=21/-:三=I±j5+4PK2I+4PK将不傅的K值与总压力代入，当崎化率为“2时得到结果；计算转果证明T提高压力有利于CH,的合成反应，但如果再成倍提高压力(如由3.4提商到6.8即a),甲烷的浓度仅稍有提高，而设备.操作、维修镀用却增加很多，这样在经济上并不合算.IS此，一般的加压气化常选用(2.03.5)MPa的压力。同时看到，在温度低时有利于该反应的建行。四、加压气化过程及反应I,格埃湿煤（操作燃料）奉如二化炉后，由于爆与热iI流之同的热交换，煤中的水分蒸发。淫媒一处T干燥+HjO2,干馆当干煤的过度进一步祖才,从燥中逸出挥发甥。在干馆阶段进行着煤的热分解反应。热分解反应是所有气化工艺扶同的根本反应之一。干煤一KT煤气（CO：.CO.CH.H.0,NH1.HjS）+焦油（液体）+佬3、气化经干馆后得到的熊与气流中的HxhC0,.H?反应.生成可切性气体.（1）一与水蠢汽的反应在一定温度下，碳与水蒸汽之同发生以下反应：C+H10C0+H,发热C+2HQCO.+2（吸热这是制造水煤气的主要反应，前一式子称为水煤气反应。（2）碳与二氧化碳的反应在气化阶段进行的第二个重要反应为发生炉煤气反应，印碳与二氧化碳的反应。C*X2C0吸热这是非常强烈的吸热反应,必须在高温条件F才能进行的反应.（3）甲烷生成反应煤气中的甲烷，一局部来自煤中挥发物的热分解，另一局部则是气化炉内的碳与煤气中的氢反应、气体产物之间的反应给果.C+2t2CJ1.放热C0+3Hzf2CH,+2H力微热2CO+2H：TCHMO:放热CO.+1->CH)+2II1O放热这些生成甲烷的反应,都是放热反应。(4>变换反应CO*HtOCOi+H,该反应称为一氧化碳交换反应,或称水煤气平面反应.该反应为一可逆反应.它是气化阶段生成的Co与水第汽之间的反应。为了制取H:.需要利用这一反应。于该反应易于到达干街,通常在气化炉煤气出口温度条件下,反应赵达平从而谡反应决定了出口煤气的怨咸。4、燃烧羟气化后残留的焦与气化剂中的制或行燃烧。由于碳与水荔汽、二氧化碳之间的反应都是强烈的吸热反应，因此气化炉内必须经常保持非常高的温度。为了提供必要的热量,适常采用煤的局部埸烧.g+0,2(-1.)CO+<2-)CO,+灰其中.t是统计的数，取决于燃烧产物中CO与C0,之比例，其范围在12之危。五、爆的性及对加压气化的影嘀1.煤和对煤气温分和产率的影响(1)煤气组分煤种不同.经加压气化后生成的煤气质费是不一样的.破着煤碳化度的和温，煤的邪发份减少.挥发份越南的煤，千饱级分在煤气中占的比例越大.在不同压力下,煤种与净煤气发热值Q的关系如图43，1所示.009080706050403020100m12It1.IMgXi：，AvHtrnit'1.icIHfiAftIB衰餐使用可更改版据圉袅.正清嘴彩式可变换“由于干惶气中的甲烷比气化段生成的甲烷量要大.所以在相同气化压力下,越年轻的煤种,气化后煤气中的甲烷含聚越高,煤气的热值越高。由图4-37可看出.用如压气化法制取城市煤气时，劣质的耦煤或弱黏结烟煤作为气化原料佳。此外,年轻煤种的半焦活性高.气化层的反应温度较低,这样有利于甲烷的生成。因此.煤种越年轻.产品煤气中的CH,和COI呈上升达势.CO呈下降趋势,这些煤种以挥发分表示时.粗煤气组成与气化原料的关系如图4-3-5所示。煤气产率煤气的产率与煤中的碳的转化方向有关.煤中弗发分越高,转化为筑;的有机物就越多.转入到焦油中的球桩多，进入真正气化区生成煤气的碳基减少.煤气生产率就下降.煤中挥发分与煤气产军、干馆气量之眄的关系如图4-3-6所示.9fIOU2025»«)17%mt-s-*K's,>nE,(*.丁格务气区之间的KJfii-*r产中.，-aur-+.J-an-11n*tfit.<一十性rec<Bm2 .煤和对各项消耗指标的影晌殖首煤的变质程度加深.也就是强化炭加洋.煤中C/H比川加大.煤气化转化成燃气的过程,是一个缩小C/II比的过程。在煤的气化过程中，主要透过入炉水蒸气与炽热的碳进行反应产生氢：OH1.OiOHbQC+2HQCOMHF在炉内燃烧层碳和氧的反应治上度反应援供了热I1.所以，地着煤的变质程度加深，气化所用的水蒸气,氧气量也相应漕加。另外,由于年轻煤活性好，挥发分高，有利于Qh的生成，这样就得位了氧气耗量.3 .煤种对其他副产品的忖性和产率的影响(1)硫化物煤中的琉化希在加压气化时，一闻部以碘化氮和各种有机碗形式进入煤气中.煤中的硫含量，主要取决于原料煤中的碗合量.琉含量高的煤，气化生成的煤气中僦含量就高.一般煤气中的硫化物总量占原料煤硫化物总量的70%80（2）煤气中的氮的产生与原料疾的性康.掾作*件及气化列中的觥含量有关。在通常操作条件下.煤中的氮约有50%6Q%转化为敏,气化剂中也的有IOS的氟转化为氢,气化温慢婚高,煤气中北含量就越高。因此煤气中的氢含量与原料媒中的酬含量成正比关系。<3）焦油和轻油原料煤的性质是影响箧油产率的主要因素。一般是交班程度浅的褐煤比变质程,叟较深的气煤和长焰煤的焦.油产率大,而变质程度更谖的烟煤和无烟煤其焦油产率更低。加压气化焦油比聋较轻，««.烯廷含量高，爵类含量高.新青质少。加压气化焦油的性域与低温干的焦油的性友相近.这是因为气化炉内干惆段的温度与低温干馆的遢度根本相同.一般为6d0C左右,所以它钉的泡或、性质也根本相同.煤种不同，所产焦油的住版也不同，一般掩着煤的变质程度增加,其焦油中的酸性油含量降低,淅育城增加，焦油的比重增大.随着气化用煤的活性减少，气化炉的生产铤力显著降低,投煤费减少；煤的变质程度越逶.气化后生成的煤气产率越大：旗着煤的活住减小,气化所耗用的氧气量增加：水第气的消耗主要网氧气用量濯Z而增加,以便使碳一家燃烧反应所放出的然量与冰蕖气一城气化反应所吸收的热量柑平衡，比外，为T药止灰液将歌，还终求水第气过量.高活性的煤制得的煤气中甲烷含量较高.R5着煤变质程度的犍离,气化炉的煤气出口泓度提高，气化炉夹套的水蒸气产量也有所增加，热效率将随着煤的品位的提高而下降.，1、煤的理化性质对加压气化的影响(1)疾的粒度豺加压气化的影响在加压气化过程中.疾的粒度时气化炉的运行负有*煤气和焦油的产率以及各项消死指标影响很大。燥的粒皮炮小,其比外表积越大,在动力学控制区的吸附和扩散速度加快,有利气化反应的进行。煤粒的大小也影响着煤准备阶段的加热速度.很显然粒度越大.传热建房婚慢.煤粒内部与外外表之间的温差也大,使颗粒内焦油蒸汽扩散阻力和停留时间延长,焦油的热分解堵枷。块苞的大小也对气化炉的生产能力影晌很大,与的压气化相比，加压气化过程中气体的流连减慢.相同苞度情况下煤的带出物减少.故而可接高气流歧速度.使气化炉的生产能力提高,但苞度过小挎会造成气化炉床层阻力加大.煤气带出物增加,这样就限制了气化炉的生产能力。气化炉床层阻力随着生产能力的提高或煤粒度的减小而渐加.摄高操作压力，使气洗速度降低.即床层阻力就会变小。另外，煤的粒度越小,水荽气和氯气的消耗量增加.煤耗也会增加。通常2«n以下的煤椅每增加1.5%.氧气和水蒸气的消耗将提高5%蟀上所述，煤的粒度大小对加压气化的影嘀较大。煤粒过小,还会造成气化炉加料时产生儡折现象,即颗粒大的煤落向炉税,而较小的颗粒和粉末落到床层中间，这样气化炉横断而上的阻力将不勾勾.黝造成燃料床层偏斜或烧穿。严影晌气化炉的运行平安.但煤粒过大又易造成加煤系统堵塞和架桥，灰中残噗也会升高.巾3.8阳加压气化炉一般入炉要求煤粒度分布粒度范围wn占入炉煤比供N粒度范围/mu占入炉煤比例N标准范国范围标准0-52.5<513-2517.515-20569.79-1125-5015.215-2067352.650-55507002.5<5(2)原料煤中水分对气化过程的影响库中所含的水分随域变成程度的加深而凌少,水分较多的煤.挥发分往往较溜.则进入气化层的半焦气孔率也大,因而使反应逾度加快.生成的疾气度*较好。另外在气化一定的煤种时，其焦油和水分存在着一定的关反,水分大低,会使焦油产率下降。由于加压气化炉的生产能力较高.煤在炉内枯除.干罐层的加热速度很快,一般在2O4OPmin之低,因此对一些热稳定性七的煤.为防止热裂.要求煤中含有一定的水分,但疾中水分过需又会给气化过程带来不良影响。水分过高.漕加了枯愫所需热量,从而通加了氧气消死,如图4-3-8所示.律低了气化效率。水分过高,疾处于潮湿状态.易形成煤将融结和堵塞伟分.使入炉粉煤量漕加.m手艺ex6至EUInn=M2.m>,8o1B203035*PI4-3-S现巾水分加星气箝於号的关系（3）煤中灰分及灰熔点对气化过程的影响随看煤中灰分的增加，灰也中的残碳总量增大，燃料的损失增加。另外灰分增大后，带出的显热增加，从而使气化过程的热损失冬大，热效率降低.随着埋中灰分的增加，加压气化的各项消耗指标，如算、消耗.水露气消耗.原料煤消耗等指标上升，而煤气产率下降。型灰熔点降低时，在气化炉氧化炭易形成灰造熔融，印通常所说的皮姑法.结成的透块导致床层透气性差，造成、化剂分布不均，致使工况恶化，气化球层东乱.煤，成分大概波动，产史时将导致愚性*故的发生.另外，灰结造另将来反应的玻包累，便噗未完全反应即被带出炉外，便灰透中含噗it增加，燃料损失增加。为了维持氧化层反应混度低于灰爆点，就需要南叁加炉气化剂中的水装气I1.从而增R了水蒸气的消耗。相反,时于次熔点较高的媒,即使活性较差,亦可提J化层温«,从而很高了煤的反应性能,汽氮比降低,降低了水荔气消死,并使大化法度得到提高，故原中灰分的灰熔点越高,对加压气化过卷册有利。<4)煤的粘结性对气化过程的影响煤的拈结性是指保在高温干馆时的粘结性能。粘结性煤在气化炉内进入干馅层时会产生校团体,这种胶质体粘结较啬,它将较小的煤块粘结成大块,其机理与炼焦过程相同,这就使得干省层的透气性变差,从而导致床层气流分布不均和阻潞粒层的下移,使气化过程恚化.<5>煤的机械就度和热稳定性的影啊煤的机械强度是指煤的抗碎能力.易破碎的煤在俯分后的传送及气化炉加煤过程中必然产生很多煤M.这样会增参加炉煤的除煤含费,使煤气带出物滔如。煤的热稳定性是指煤在羟受高温和显度急剧变化时的粉碎程度。热稳定性差的煤在气化炉内容易粉化,给气化过桎带来不利影响。另一方面由于热稳定性差.气化时煤块硬瘁却增加了反应外表积.从而增加了气化反应速度,提西了气化会度.(6)煤的化学活性的影晌煤的化学活性是指煤同气化剂反应时的活性，也就是指碳与氧气,二氧化碳或水萧气相互作用时的反应法度。煤冲不同,其反应活性是不符的.一般煤的碳化程度越浅.焦炭Jfi的气孔率越大，即其内外表税越大，反应性越高.煤的反应活性越高.则发生反应的起始反应温度菇低,气化温度也域低，有利于甲烷生成反应的进行,煤气热值相应提高.放热的甲烷反应又促进其他气化反应的进行,为气化层提供了局部热量,停低了氧气的消耗“在气化温度相同时，煤的反应活性.越高，则气化反应速度越快，反应接近平衡的时间越短.因此，反应活性高的煤种气化炉的生产能力较大，与反应活性差的煤州比，有时竟差40%50%.块的反应活性对气化过程的彩晌在温度较低时较大，当温度升高时,温度对反应速度的影响显著加强.这时相对降低了反应活性的影响苣,要.六、生产操作条件的第晌1,压力对疾气组成的影响提高气化压力.育助于以下诸反应的进行C+2HfCH84.3KJmo1.O0+3I1.CHH1.O-219.3KJbo1O04H.i.+2O-162.8KJ>1.2C（H2HvCH,+C0r247.3KJo1松哥气化压力，不利于以下诸反应的进行2H.X）2Hj-*O,.C÷H02X0C+2HX）2HCO.M新气化压力的提赤,CO：和CH,台量漕加，雨Co和H：含量减少.气体的总体枳减小,煤气产率呈现下降叁势,净化后的煤气发热值亦Itt压力的摄高而建如。2,压力对煤气产率的影响Ia着压力升高,煤气产率下降。煤气产率随压力升高而下降是由于生成气中甲烧量增多.从而使煤气总体税减少。n:4Ii»I：4i»rM气仅£向河/足）-?x:Mg/1.r«叱仆Oionr<r*w'Xt4大二-三n*：-»、Ri-M”娥、cVj气化上介大区3、压力对氧气和水萧汽消耗量的影啊在气化过程中,甲烷生成的反应为放热反应.随新压力升高,生成甲烷反应流度加快，反应驿放出的热量增加.这些反应热可为水舞汽分解、二氧化碳复原等吸热反应提供热源.因此甲烷生成的激热反应印成为气化炉内除核燃烧反应以外的第二热源，从而减少了碳燃烧反应中氧的消耗，故地气化压力提高,氯气的消耗量减少.地新气化压力开高.水萧气消耗量增加.因压力升商,生成甲烷所耗氧量漕加,则气化系统需要水蒸气分解的地对量增加,而压力增彩却使水萧气分解反应向左进行的速度增大，即水蒸气分解率降低。由于水菜气分解率下降,使加压气化的热效率有所降低。由211气化IF力二二二,二.北气利川的工拿-x*a>MW,t-*tu<m<->U次'：!（我"气化加力*系：-C.1-.t*X*1.2.，一67气化压力的提高,既加快了气化反应进行的速度,又增加了气一固反应接触的时何(气流在炉内的停留时间长),从而淡化了生产。在加压情瓦下,同样的温度条件.可以获得较大的生成甲烷的反应速度。回而在相同端度下加压气化的化学反应速度比常压快,对根啬气化炉的生产能力有利.炉内气流速度的提高,对提高生产能力亦是重要的措施。气化温度相同,在压力P下掾件的气化炉内的气流仅为常压气化气流速度的1/P。由此可见,在不增大飞灰的前提下.加压气化的气流速度可以大大提诲。根据计算.知压气化炉的生产能力比常压气化大约35出根号P倍.5、气化层温度与气化剂温度对煤气生产的影晌气化层遑度降低,有利于散热反应的进行，也就是有利于甲烷的生成反应，便煤气热值提高,但温度降低大多,如在65070(TC时.无论是甲烷生成反应或其他气化反应的反应速度梆非常陵慢.也会使灰中剌余破量增加,通大了原料掰夫。同时低温还会使灰交细.堵大了床层阻力.降低了气化炉的生产负荷。气化层温度的选择取决于煤的熔化特性.根岩灰熔点来确定气化层温度.此温良时气化反应速度及平衡常数有很大的影晌.同时迁影响到煤气的运成.在实际操作中,气化层温度在獴大程度上取决于水蒸汽和氧气消耗量,掩着温度的提高,C(,QUHX)诸气体组分的形成量明显下降.CO.H：的量增加。温度的提商.可以加快反应速度.气化剂温度是指气化料入炉前的温度,提尚气化剂温度可以爱少用于懂热化剂的热量消耗,从而戊少氧气消耗量，较高的气化剂温度有利于碳的燃烧反应的进行，便氧的利用率提高.一般在气化剂湛度校低酎，制带进炉内的显热相应成少，为了保持炉中正常气化温度和反应热平衡，应适当提跖气化剂中的氧含量，增加一叁展的燃烧热.因此，随着气化剂温度将低，亦应降低汽氧比，随着气化剂温度的提高，水蒸汽的消耗量略为上升，而分辞率下降，这是由于在秋跖的化剂温度下，2c+a=2c和CaM=28反应能力加修，使想煤线中co；和ch,的含量略有降低,因而煤气产率获得增加水落汽的过热馍火低,也是不允许的.一方面由于朝气耗量增加大多而不经济,另一方面可能造成气化炉下灰的困难，I一警06>75一一co!)阳j'（化航泣度与Vrt利”率的头东1.-*.*ft11*i2.Jk制为H在3*力”二产率,t-4"r女0伍气化炭温度的降低,将有助于以下诸反应的进行C+21-84.3KJ11w1.）3hCH,+IIQ-219.3KJbo1C0.+4H,CH1+2hQ-162.8KJo1.2C0+21.1.CH1.4C0e-247.3KJmo1.6.汽氧比的选择汽朝比是指气化过程中,水蒸汽与箕气耗量比.改爻汽氯比,实际上是调整与控制气化过程的温度.碳化程度谖的煤.采用的汽氧比较小,能适当提高气化炉内的温度,以提高生产能力。果用不同的汽氮比，时煤气生产过程的影刊主要有：在一定的热负荷条件下.水蒸汽的消耗量两汽策.比的滔加而增加.氧气的消足量随汽氧比的增加而相应&少。随着汽就比的提高,水荔丸分解率显著降低。汽氮比的改变对煤气组成的影响很大,随蓄汽第,比的两加.气化炉内反应洛度降低,气化炉内CO+HsO-CO,+1.i的复原反应增总,使祥宏气组成中CO台量&少.co.f.甲烷的增量在粗煤、的追成中尚不显著.但在脱除co：后的净煤气组成中相应濯加.煤气发热值提斯.汽氧比改变和炉内温度的变化对产品和保油的性质也有影晌,提斯汽氢比，焦油中碱性组分下降，芳是组分则显着增加.IHah小=<Mh1.CIU312«：(""相.M杯tciin集例分析例1：E炉YV910W杆折，点动YY911煤喷出.险婴饬人一、事故时间：2010年10月21日后夜班二、事故地点：造气分厂造，车间七楼E炉三、事故经过：21日凌晨0:40分，造气车向E炉煤锁上镀偈YY910出现故障信号，当班人员王英民马上通知当班班长刘志峰去现场殖认因位，告知开关都到位，点动后充压，但压力不邀，通知车间主任及分厂软导.经现场确认YV910故障，摘完1.406的源后，检修人员柝料筐手孔，由于汽大，无法看清阀的情况也无法处理，又将手孔带上，请示停车泄压后处理，四点多件通i±YV914故空管泄压的气化炉压力已迁泄冷T,检修工再次拆开手孔，仍有气，车间主任让中按翻开YV911将煤加到气化炉以后，重新点动YY911,然后再进行处理，此时，从料管手孔0出气流关带煤块，将七楼东制的玻璃打碎.四、事故原因：<->主要原因：炉内没有拌料，煤蟆布煤,虽无压，但很热，点动煤锁下修阀YV911时，强烈的热气流关希格煤从手孔*出；手孔没有及时用螺丝拧紧.二低接原因：判断不准，如果直接判断出蜩头撑了，就不必拆手孔：统验缺乏，炉内没有排料，半嬷无压了，但氨热，手孔开着的时候，不应点动煤锁下泄同YY911：为了抢进度，对风险评估不够.五、防范指造51;«07字力.光用不J车间开展一次平安学习大讨论,加强对作业现场的风检评估：。一加强学习，提高平安意识，真正做到“凶看三会”：之一坚决校照检修规程作史，不要为了抢进度，抢时同，遣章作业。六、事故教训：此次事