西灣煤在神木公司試燒報告

朱清國，朱 偉

（陜西神木化學工業有限公司，陜西神木 719319)

西灣煤在神木公司試燒報告

朱清國，朱 偉

（陜西神木化學工業有限公司，陜西神木 719319)

按照煤制油公司統一安排部署，神木公司利用一期德士古水煤漿氣化裝置以西灣煤礦原煤作為原料進行試燒，為榆林公司擴建項目提供基礎數據。

西灣煤；神木公司；試燒報告

1 試燒裝置和步驟

1.1 試燒裝置

神木公司一期鍋爐、德士古水煤漿氣化裝置均利用西灣煤礦原煤進行試燒，本次試燒數據主要是德士古水煤漿氣化裝置。

1.2 試燒時間

2017年6月16日至6月25日

1.3 試燒步驟

1.3.1 上煤

將西灣煤礦原煤通過汽車運輸至神木公司原煤棚，通過皮帶輸送至氣化原煤倉。

1.3.2 制漿

根據煤漿黏度調整添加劑加入量：1.5‰（干基比），運行時間2d，1.3‰運行時間2d，1.0‰運行時間6d。

1.3.3 試燒期間氣化爐運行參數統計表

①氣化爐試燒西灣煤礦原煤前后各參數變化趨勢圖

2#氣化爐試燒西灣煤礦原煤前后各參數變化趨勢圖，如圖1所示：

上圖中可棕色線代表2#氣化爐氧煤比；淡藍色線代表2#氣化爐入爐煤漿；綠色線代表2#氣化爐壓差；黃色線代表2#氣化爐爐溫；紅色線代表2#氣化爐出口CO含量。上圖中表明：在使用錦界煤礦原煤期間2#氣化爐各參數運行正常，自16日開始試燒西灣煤礦原煤后，氣化爐各參數出現變化。氣化爐壓差：在西灣煤礦原煤試燒第2天，2#氣化爐壓差曲線，可以看出試燒后氣化爐壓差緩慢上升，最高時0.06MPa；氣化爐出口CO含量：試燒西灣煤礦原煤前2#氣化爐出口在線監測CO含量處于穩定值，試燒西灣煤礦原煤后出口在線表有緩慢上升趨勢，試燒第6至8天CO含量波動較大，23日12：48分時在線監測CO含量51.17%；氣化爐氧煤比：試燒西灣煤礦原煤前2#氣化爐氧煤處于穩定狀態，在試燒西灣煤礦原煤后氧煤比緩慢提升，其中22日16：54分，2#氣化爐氧煤比最高536；氣化爐爐溫：在試燒西灣煤礦原煤前，氣化爐爐溫控制在1 340℃以下，試燒西灣煤礦原煤后，氣化爐爐溫緩慢上漲，試燒第2天爐溫漲至1 385℃，試燒第4天時熱偶08點已經被燒壞，在2#氣化爐爐溫上漲期間2#入爐煤漿由26m3/h減至20m3/h運行。

1.3.4 試燒過程中主要存在問題

（1）原料煤塊大，導致煤稱下料口易堵塞。

（2）漿粘度低。

（3）煤漿穩定性：神木化工水煤漿穩定性分析方式：用燒杯取煤漿后，密封并靜置；后用玻璃棒向煤漿里插的方法來判斷煤漿穩定性。如：玻璃棒能一插到底，即表現為：軟，說明該煤漿穩定性好。錦界煤制漿穩定性分析：靜置24h均為“軟”。西灣煤制漿穩定性分析：靜置8h為“軟”或“輕微沉淀”。

（4）料煤灰熔點波動較大：兩臺氣化爐在試燒期間實際操作溫度不斷提升。

1.3.5 殘渣碳含量分析

因本次試燒期間氣化殘渣含碳量分析數據較少，不具有參考性。

1.3.6 試燒期間灰水分析

藥劑按正常使用量添加：灰水分散劑加入量0.5t/d，絮凝劑加入量7.5kg/d。

除6月20日灰水分析總堿稍高，其他數值均在允許范圍之內。

2 神木公司在一期裝置試燒西灣煤兩臺氣化爐運行情況

2.1 氣化爐氧煤比較高

使用錦界煤時2#氣化爐氧煤比平均值為510，3#氣化爐氧煤比平均值為512。西灣煤試燒期間2#氣化爐氧煤比最高達535，3#氣化爐氧煤比最高達545。

2.2 氣化爐操作溫度較高

使用錦界煤時2#、3#氣化爐爐膛溫度約1 300℃，試燒西灣煤2#、3#氣化爐爐溫必須控制在1 380～1 400℃。

2.3 氣化爐壓差上升

使用錦界煤時2#、3#氣化爐壓差均是0.01～0.02MPa，試燒西灣煤2#、3#氣化爐壓差均高達0.07MPa。

2.4 氣體成分波動較大

使用錦界煤時粗煤氣中CO含量約42%，試燒西灣煤粗煤氣中CO含量最高達51.5%。

2.5 氣化爐下渣口易堵

試燒期間2#氣化爐出現兩次下渣口堵塞，導致鎖斗無法收渣。

3 西灣煤試燒結論及建議

3.1 在試燒西灣煤礦原煤期間

因煤質不穩定，加之分析滯后，造成氣化爐操作滯后，引

起氣化爐壓差增大，下渣口出現堵塞現象，氣化爐被迫減負荷提溫熔渣。

3.2 水煤漿制備

西灣煤之所以在水煤漿制備中表現出黏度低、穩定性差，初步判斷其原因有三點：

（1）棒磨機鋼棒級配：錦界煤和西灣煤質有一定差異，兩個煤種在水煤漿制備時對鋼棒級配要求應該是不同的。

（2）添加劑配方配比：錦界煤和西灣煤質有一定差異，要生產出高質量的水煤漿，添加劑配方也應該是不同的。

（3）原料煤塊：

西灣煤試燒期間，總體上原料煤塊較大，棒磨機進料管和煤稱重給料機下料口多次出現堵塞現象，進出棒磨機原煤和煤漿粒度達不到工藝要求，若煤漿粒度40目能達到90%以上，325目能達到30%以上，其黏度和穩定性會有一定改善。

3.3 氣化爐試燒

通過觀察西灣煤試燒期間兩臺氣化爐各運行數據變化，發現西灣煤試燒10d，試燒的兩臺氣化爐運行狀況不穩定，主要表現在：氣化爐壓差高、氧煤比高、爐溫高、氣化爐排渣口堵塞和粗煤氣成分波動太大。

建議：

（1） 德士古水煤漿氣化工藝的技術特性，在原料煤的選用上應注意以下幾點：

①穩定的煤質。只有穩定的煤質，尤其是灰分穩定，操作才能穩定，系統才得以穩定。

②揮發分含量越高，越有利于德士古氣化反應，增加煤氣產率。

③選用含內水較低的煤，水煤漿濃度可控制較高。

④選用的原料煤成漿性要好，這樣制得的水煤漿才具有濃度高、表觀黏度低、流動性好和穩定性好的性能。

⑤煤中的灰含量越低越好。煤中的灰分是不直接參加氣化反應的惰性物質，但在煤氣化時要消耗熱量用于灰分本身的熔化，使氧耗增加。根據有關資料介紹，在同樣氣化壓力、溫度、水煤漿濃度和有效氣體產率等條件下，原料煤中灰分含量增加5%，氧氣消耗增加3.5%～4.5%，煤耗要增加6%～10%。另外，原料煤的灰含量增加，水系統的灰含量也會隨之增加，造成渣水處理系統灰垢嚴重，影響系統的長周期穩定運行。

⑥宜選用低灰熔點的煤，以煤灰流動點T4（還原性氣氛下）＜1 300℃的煤最為合適。煤的灰熔點高，氣化爐的操作溫度就要相應提高。氣化爐操作溫度每提高100℃，單位產品合成氣的氧氣消耗要增加6%～7%，相應地，原料煤消耗也要增加，同時還會影響氣化爐耐火磚使用壽命。實驗和生產實踐證明，灰熔點低的煤，其灰渣的黏溫特性不一定就好。

⑦煤灰渣的黏溫特性要好。原料煤在氣化爐中氣化時，其所含灰分呈熔融狀態排出氣化爐氣化室，為了延長氣化爐耐火磚的壽命，一般氣化溫度只要超過灰渣流動點50～100℃就可以，不能太高。

由此可見煤質的持續穩定性對德士古水煤漿氣化工藝的操作是十分重要的。

（2） 使用西灣煤礦原煤前，必須做成漿試驗。此項工作應由具有相關資質的單位進行試驗，向公司提供確實可行的工藝控制參數。

（3） 根據煤的特性，合理調整棒磨機鋼棒配比，確保在制漿過程中制出符合成漿試驗要求的煤漿。

（4） 在試驗過程中，及時觀察灰渣流動性，保證氣化爐不結渣。

West Bay coal company in Shenmu test burn report

Zhu Qing-guo，Zhu Wei

According to the unified arrangement and deployment of coal liquefaction company，Shenmu Company used a Texaco CWS gasification unit to test the raw coal of Xiwan Coal Mine as a raw material to provide basic data for Yulin Company's expansion project.

West Bay coal；Shenmu company；test report

TQ546

A

1003–6490（2017）11–0024–02

2017–09–04

朱清國（1991—），男，陜西榆林人，工程師，主要從事化工工作。