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阳泉气化型煤造气技术及操作方法探讨
一、概述
1、开发型煤技术的意义
我国能源消耗以煤为主,是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭约占我国一次能源消费的75%左右,是世界上唯一以煤为主要能源的较低,城乡居民生活及工业燃料方面,仍以燃煤为主,不仅热效率低,而且造成大气的污染。
发展洁净煤技术是提高能源利用效率,减少环境污染的重要途径,越来越引起国际社会的重视。我国“十五”计划中强调,以煤炭为基础能源,加大洁净煤技术研究开发力度,推进洁净煤技术产业化。
型煤是洁净煤技术的一种,它将粉末状的煤炭加工成块状燃料,使燃烧效率提高,减少烟气中的烟尘含量。型煤是国家“九五”科技攻关和国家科委推广洁净能源的重点项目,其价格比燃气、燃油低,易被用户接受,将成为今后相当一段时间内,国家产业政策提倡的产品。而且在各种洁净煤技术中,型煤较适合我国国情。
2、型煤发展现状
目前国内化肥、机械、建材等行业采用的固定床煤气发生炉大多数使用无烟块煤或焦炭,年需要量约5000万吨,缺口约1000万吨。随着采煤机械化程度的提高,块煤的比例越来越低,供需矛盾更趋紧张,而大量的粉煤却不能充分利用,造成了能源的浪费及堆放污染,加之环境保护的要求,燃用原煤已成为落后的生产力,创造洁净能源是发展现代工业的必然之路。
3、阳泉气化型煤技术
阳泉煤炭运销分公司对型煤的开发研究、生产工艺、主要设备和型煤市场等情况进行了大量的调研工作,并组织有关专家进行了多次论证及研讨会,充分认识到生产气化型煤是煤炭深加工的延伸,是一项有市场潜力的产品,也是符合国家产业结构政策调整的项目。因此,在对国内外型煤技术调研、对比、论证的基础上,阳泉煤运公司拟建60万吨/年工业型煤厂的项目,确定采用无烟煤配肥煤或焦煤,冷压成型、高温炭化生产焦化型煤的技术。并加工了600吨焦化型煤实验品,在两个化肥厂进行了工业性试烧,取得了满意结果。
二、工业型煤的概念、分类及产品技术条件
(引用山西省环保局关于“山西省型煤产品认定技术条件”文件)
1、工业型煤的定义
工业型煤是指层燃式锅炉、窑炉、茶炉及半水煤气发生炉、水煤气发生炉及常压固定床煤气发生炉等应用的型煤。
2、工业型煤的分类与命名
工业型煤分为锅炉型煤和气化型煤
锅炉型煤(标记为GL)是指采用烟煤粉煤、粉焦、煤泥等为原料,经加工成型用于各种锅炉、茶炉的燃用型煤。
气化型煤(标记为QH)是指采用无烟粉煤、粉焦等为原料,经加工成型用于造气炉的型煤。
3、锅炉型煤技术条件
(锅炉型煤为卵型、枕型时,应符合下列技术要求)
技术指标
单位
数值
抗压强度
N/个
≥490
落下强度
>13mm,%
≥85
水浸强度
N/个
>150
复干强度
N/个
≥400
热强度
N/个
≥300
水分 Mar
%
≤2
灰分 Ad
%
≤20
挥发分 Vdaf
%
茶炉≤15
锅炉≥20
固定炭 FCd
%
茶炉≥65
锅炉≥60
全硫 St,d
%
≤
发热量 Qnet,ar
MJ/Kg
≥
灰熔点 ST
℃
≥1250
4、气化型煤技术条件
(气化型煤为卵型、枕型时,应符合下列技术要求)
技术指标
单位
数值
抗压强度
N/个
≥590
落下强度
13mm, %
≥85
水浸强度
N/个
>150
复干强度
N/个
≥480
热强度
N/个
≥300
热稳定性
%
≥70合成氨造气用
>60常压固定床煤气发生炉用
水分 Mar
%
≤2
灰分 Ad
%
≤24
挥发分 Vdaf
%
≤10
固定炭 FCd
%
≥65
全硫 St,d
%
≤
发热量 Qnet,ar
MJ/K
≥
灰熔点 ST
℃
≥1250
三、阳泉气化型煤造气工艺技术及操作方法
阳泉分公司采用炭化型煤技术工艺生产气化型煤,该工艺生产的气化型煤具有冷、热强度高,热稳定性良好及优异的防水性能,不仅不增加产品的灰分,而且还可降低全硫含量,是目前最佳的气化型煤生产技术。
1、原理:
无烟煤中配入一定比例的强粘结性煤(肥煤、焦煤等)后,在炭化过程中强粘结性煤热解产生的胶质体将无烟煤粘结在一起,进而炭化生成熔为一体的类似焦碳的炭化型煤。
2、工艺流程:
焦化型煤的生产工艺流程示意图如下:
无烟煤
筛分分分
破碎碎
搅拌
立式捏合
干煤库
磨粉
肥煤
水
焦化型煤
刮板输送机
炭化窑
成型
3 、阳泉煤运分公司型煤产品质量的主要技术指标
焦化型煤质量主要技术指标
项目名称
代号
单位
焦化型