内容发布更新时间 : 2024/12/23 19:38:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

煤中含有一定的水分，但水分过高又会给气化过程带来不良的影响。

①水分过高，增加了干燥所需的热量，从而增加了氧气消耗，降低了气化效率。

②水分过高，煤处于潮湿状态，易形成粉煤粘结和堵塞筛分，使入炉粉煤量增加。

③入炉煤水分过高，干燥不充分，这样将导致干馏过程不能正常运行，进而又会降低气化层温度，最终导致甲烷生成反应，二氧化碳及水蒸气的还原反应大大降低，煤气质量显著降低。

3.3灰分含量对气化的影响

将一定量的煤样在800℃的条件下完全燃烧，残余物即是灰分。可见，煤的灰分是一种废物，他在煤气化过程中也会带来有害的影响；

①煤中灰分高，不但降低了煤的热值，而且增大了运输费用。

②煤中灰分高，灰渣中的残碳量也增大。这样增加了碳损失，降低了气化效率。

③煤中灰分高，随灰带出的显热也增大，从而加大了热损失。

④随着煤中灰分的增大，加压气化得各项消耗指标如蒸汽、氧气煤耗等都有所上升，而净煤气的产率下降。根据经验，一般加压气化用煤的灰分在19％以下时较为经济。

3.4挥发份对气化的影响

挥发份是指煤在加热时，有机质部分裂解、聚合、缩聚，低分子部分呈气态逸出，水分也随着蒸发，

矿物质中的碳酸盐分解，逸出二氧化碳等。煤的挥发份产率与煤的变质程度有密切的关系。随着变质

程度的提高，煤的挥发份逐渐降低。煤的挥发份作为煤利用价值和煤分类的重要指标。一般地，年轻煤的挥发份产率高，年老的低。

其顺序为：

泥煤＞褐煤＞烟煤＞无烟煤＞焦炭

确定气化用煤中挥发份含量的大小要根据煤气的用途来确定。用作燃料时，要求甲烷含量高、热值大，则选择挥发份较高的煤做原料。在所得的煤气中甲烷的含量较大。但挥发分高的煤种，生产的煤气中焦油产率高，焦油容易堵塞管道和阀门，给焦油分离带来一定的困难，同时也增加了废水的处理量。用做工业的合成气时，一般要求挥发份、低硫的煤种，在这里甲烷就可能成为一种有害的气体，它就变成一种杂质，要求含量不能太大，挥发份要求小于10％最好。

3.5硫分对气化的影响

煤中的硫以有机硫和无机硫的形式存在，在国内各地的煤中含量都比较低，大多在1％以下。煤在气化时，有80-85％的硫以硫化氢和二硫化碳的形式进入煤气当中。用作燃料煤气时，硫含量要达到国放标准，否则燃烧后大量的二氧化硫会排入大气，污染环境。用作工业合成气，硫化物会使合成催化剂中毒，并且硫化物含量越高，脱硫工段的负担就越重。所以，气化用燃料煤中的硫含量应是越低越好。

3.6粒度对气化的影响

煤的粒度在气化过程中占有非常重要的地位。由于粒度的不同，将直接影响到气化炉的运行负荷、煤气和焦油的产率以及气化时的各项消耗指标。

1、粒度大小与比表面积的关系煤的比表面积和煤的粒度有关，煤的粒度越小，其比表面积越大。在动力学控制区的吸附和扩散速度的加快，有利于气化反应的进行。

2、粒度大小与传热的关系粒度越大，传热速度越慢，煤粒内部与外表面之间的温差也大，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增加

3、粒度与生产能力、各项气化指标的关系原料煤粒度愈小，越易被产生的煤气带出炉外，带出物增多，就会降低气化炉的生产效率。另外煤的粒度越小，水蒸气和氧气的消耗量增加，煤耗也会增加。综上所述，煤的粒度大小对气化的影响较大。粒度小，汽化剂和煤接触表面大，有利于气化反应，但粒度小，床层阻力大，气相带出物多，对后工序带来难题粒度范围大，容易造成炉内局部气流

短路或沟流，也可能出现偏析现象，即颗粒大的煤落向炉壁，，而较小的颗粒和粉末落在床层中间，这样气化炉横断面上阻力将不均匀，易造成燃烧层偏斜或烧穿，严重影响气化炉的运行安全。但粒度过大又易造成加煤系统堵塞和架桥，灰中残碳也会升高。所以，一般加压气化炉对粒度范围有一定的要求。

3.7煤的灰熔点和结渣性对气化的影响

灰熔点：简单地说就是灰分加热至熔融时的温度。测灰熔点有三个特定温度: 变形温度----T1表示 软化温度---T2表示 流动温度---T3表示 而灰熔点一般指T2

对于固态排渣，要求T2＞1250℃。为防止灰分结渣，常采用的措施是通入过量蒸汽。煤的结渣性能是指煤在气化时是否容易烧结成渣。结渣性能可根据灰熔点来判断，灰熔点高，结渣性能便低。

3.8煤的粘结性对气化的影响

煤的粘结性指煤在高温下干馏粘结的性能。粘结性煤在气化炉上部加热到300-400℃时会出现粘结和膨胀，使煤变成一种高黏度的液体，使得较小的煤块聚结成大块，从而导致气流分步不均匀和阻碍料层的下移，使气化过程恶化。因此煤的粘结性对煤气化是一个极不利的因素。一般加压气化用煤采用自由膨胀指数小于1的不黏煤，若气化弱粘煤，则需在炉上部增设破粘的搅拌装置，但破粘装置现仅能处理自由膨胀指数小于7的煤，对于一些强粘结性的煤，其破粘效果不佳。褐煤成为加压气化生产城市煤气的优质原料，一是因为其挥发分含量高，还由于它的粘结性很小。

3.9煤的化学反应性的影响

煤的化学反应是指煤同汽化剂反应时的活性，也就是至碳与氧气、二氧化碳或水蒸气相互作用时的反应速度。煤种不同，其反应活性是不同的。一般地，变质程度浅的煤，其反应性高，而随着煤的变质程度的加深，煤的化学反应活性降低。化学活性高，则反应能力强，有利于气化反应进行。化学活性高，制得的煤气质量好，气化能力便大；化学活性高，可在较低温度下进行蒸汽分解反应，使氧耗减小。

3.10煤的机械强度和热稳定性对气化的影响

煤的机械强度是指抗碎、抗磨和抗压等性能的综合体现。机械强度差的煤在运输过程中，会产生许多粉状颗粒，造成燃料损失，在进入气化炉后，粉状燃料的颗粒容易堵塞气道，造成布气不均，严重影响气化效率。在移动床气化炉中，煤的机械强度与灰带出量和气化强度有关。煤的热稳定性是指煤在加热时，是否容易碎裂的性质。热稳定差的煤在气化时，伴随气化温度的

升高，煤易碎裂成煤末和细粒，对移动床内的气流均匀分布和正常流动造成严重的影响。

3.11灰熔点对气化的影响

气化温度主要决定于燃烧区温度，而燃烧区温度的确定，取决于煤的灰熔点，燃烧区的最高温度控制在灰熔点DT ～ ST之间。加入的水蒸汽，一部分参与气化反应，大部分作为热载体来调节温度。灰熔点高，可减少水蒸汽用量，从而减少煤气水的处理量。燃烧区温度主要通过分析粗煤气组成、观察灰的粒度和含碳量来调节汽氧比(H2O/O2)以达到最佳控制。

对于加压气化，汽氧比是一个重要的操作参数，产物煤气的组成，随着汽氧比的变化而变化，同一煤种，汽氧比有一个变动范围。改变汽氧比即可调整控制气化过程的温度，在固态排渣炉中，首先保证燃烧过程灰不熔融成渣，同时保证气化反应在尽可能高的温度下进行。对四矿的长焰煤，汽氧比控制在7.5 kg H2O /m3 O2左右。

3.12灰样对气化操作的指导意义

（1）灰中残碳多，反应不完全 应调节汽氧比控制炉温温度低（2）灰细 说明蒸汽太多，灰层厚

（3）粒度大 说明炉温高粒度小，色黑，说明炉温低，反应不完全 （4）颜色 灰黑，说明燃烧不完全，火层下移，残碳量增加。（5）结渣数量 可判断炉内膨料及炉内是否有结疤

（6）灰锁温度下降，灰潮湿，排灰困难。造成的原因可能是夹套漏水或膨胀冷凝器冲水过满，造成排灰困难。

（7）灰有刮刀切碎的痕迹,有大渣块，量少，颜色为红黄或灰黑，有残碳，说明炉内有结渣现象，应及时增加汽氧比。

3.13入炉矸石含量增多，对气化炉的生产会带来有害的影响

（1）矸石多，不但降低了煤的热值，而且增加了运输费用。

（2）矸石多，灰渣中残碳量也增加，这样增加了碳的损失，降低了气化效率。

（3)煤中矸石多，随灰带出的显热也增大，从而加大了热损失。

(4)随着煤中矸石的增加，加压气化的各项消耗指标，如蒸汽、氧气消耗，煤耗等都有所上升，而净煤气的产率下降。

(5)煤中矸石多，炉篦转速亦高，排灰次数多，相对减少了灰锁上下阀的使用寿命。

4碎煤加压气化技术特点

鲁奇)加压气化是自热式、逆流移动床、固态排渣的生产工艺，气化过程所需要的热量靠煤的部分燃烧来供给。气化炉是双层壁压力容器，夹套由中压锅炉水保持液位，操作期间，热量传递到夹套，在此产生略高于气化炉操作压力下的 饱和蒸汽，此蒸汽返回作气化剂，从而减少了外供的过热蒸汽供给量。 煤进入气化炉后首先受热干燥脱去水分，随着燃料层的移动进入干馏层，在此煤中挥发份受热后逸出，热解后的煤焦质在气化层与上升的气体发生气化反应，从而产生以CO2、CO、H2、CH4为主要成份的粗煤气。煤进入气化炉后首先受热干燥脱去水分，随着燃料层的移动进入干馏层，在此煤中挥发分受热后逸出热解后的煤焦质在气化层与上升的气体发生气化反应，从而产生了以CO2、CO、H2、CH4为主的粗煤气

5碎煤加压气化的优缺点：

优点：

(1)技术成熟，氧耗较低； (2)气化节省动力，生产能力较大； (3)可以气化劣质煤； (4)生产自动化程度高。 缺点：

(1)蒸汽分解率低，气化过程的热效率有所降低； (2)气化炉有复杂的传动机构，易损件多，设备检修频繁； (3)废水量大，废水处理复杂； (4)只能气化小块煤。 煤质要求：

(1)需块煤（一般入炉煤在5～50mm之间）； (2)灰熔融性软化温度大于1200℃； (3)除强粘结性煤外都能气化。