一種氣化爐用煤的配煤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煤炭燃燒利用領(lǐng)域，特別涉及一種氣化爐用煤的配煤方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是富煤、缺油、少氣。從我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和國際能源 市場形勢分析，決定了我國必須立足國情，大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。其中煤氣化是煤炭清潔高 效利用的核心技術(shù)，是發(fā)展煤基大宗化學(xué)品和液體燃料合成、先進(jìn)的煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電 (IGCC)、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫等過程工業(yè)的基礎(chǔ)，是這些行業(yè)的共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和龍頭技 術(shù)。
[0003] 目前已工業(yè)化的煤氣化技術(shù)主要有固定床、流化床和氣流床技術(shù)，而規(guī)模1000t/d 以上的煤氣化裝置均采用氣流床技術(shù)，可以說氣流床技術(shù)是大規(guī)模高效煤氣化技術(shù)發(fā)展的 主要方向。氣流床氣化爐的排渣方式均采用液態(tài)排渣法，即要求氣化爐內(nèi)的操作溫度超過 煤灰的熔融溫度，使煤灰處于熔融狀態(tài)，以便煤灰以液態(tài)形式排出氣化爐。與固態(tài)排渣法相 比，液態(tài)排渣法有許多優(yōu)點(diǎn)，如氣化強(qiáng)度高，生產(chǎn)能力大，碳轉(zhuǎn)化率和氣化效率高，粗煤氣中 有效氣組分高等。但在實(shí)際操作過程中，經(jīng)常發(fā)生爐壁襯受高溫液態(tài)煤灰侵蝕和液態(tài)煤灰 流動(dòng)不暢而產(chǎn)生的堵渣問題。在工業(yè)生產(chǎn)中通常采用煤灰的熔融溫度作為判別依據(jù)，判別 某一煤種是否適用于氣流床氣化技術(shù)。
[0004] 在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，考慮到氣化爐耐火材料、測溫元件的壽命及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，氣 化爐內(nèi)的操作溫度不宜控制過高，對于采用耐火襯里(熱壁式)的氣流床氣化爐一般要求煤 灰的流動(dòng)溫度小于1350°C，而對于水冷壁襯里(冷壁式)的氣流床氣化爐一般要求煤灰的流 動(dòng)溫度小于1400°C。因此限制了灰熔點(diǎn)較高的煤種在氣流床氣化技術(shù)中的應(yīng)用，而殘酷的 事實(shí)是，我國高灰熔點(diǎn)的煤儲(chǔ)量較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種氣化爐用煤的配煤方法，在無需添加助劑的情況下， 使原料煤的煤灰熔融溫度降低，從而使煤灰熔融溫度較高的煤種也能作用氣化爐用煤。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種氣化爐用煤的配煤方法，包括以至少兩種煤進(jìn)行配煤得到氣化爐用煤的步 驟，其中，用于配煤的至少兩種煤煤灰的流動(dòng)溫度大于1300°C，
[0008] 通過檢測計(jì)算所得氣化爐用煤的灰分的R值，所述R=(3X+4Y+0.5Z+1.5M+N) X 100；
[0009] 其中，X為煤灰分中SiO2的質(zhì)量百分比、Y為煤灰分中Al2O3的質(zhì)量百分比、Z為煤灰 分中Fe2〇3的質(zhì)量百分比、M為煤灰分中MgO的質(zhì)量百分比和N為煤灰分中CaO的質(zhì)量百分比；
[0010] 所述的至少兩種煤用于配煤的量為使得到的氣化爐用煤的灰分的R值為150-220。 [0011] 煤的灰分以氧化物的形態(tài)表示，通常含有5102^12〇3心2〇3』&0、1%0等，在本發(fā)明 中，煤灰分中3丨〇2^12〇3』62〇 3、0&0和1%0質(zhì)量百分比是指煤的灰分中5丨^1』6、0&和1%以上 述氧化物形態(tài)計(jì)算時(shí)的質(zhì)量百分比。
[0012] 所述的"煤灰熔融溫度"具有本領(lǐng)域公知的含義，其并不是確定的溫度點(diǎn)值，而是 溫度范圍，是指煤灰在高溫條件下軟化、熔融、流動(dòng)時(shí)的溫度特性，是動(dòng)力用煤和氣化用煤 的重要指標(biāo)，包括變形溫度、軟化溫度、半球溫度和流動(dòng)溫度。在動(dòng)力用煤中，一般以煤灰軟 化溫度作為衡量煤灰熔融特性的指標(biāo)。但在煤氣化用煤中，煤灰的流動(dòng)溫度通常是判別該 煤種是否適合于氣化用煤的重要指標(biāo)。本發(fā)明的方法適用于任意煤種的原料煤，且特別適 用于煤灰熔融溫度較低的煤種。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)實(shí)際需要選擇采用上述溫度中的一 個(gè)或多個(gè)作為煤灰熔融溫度的參考溫度，工業(yè)應(yīng)用中通常參考流動(dòng)溫度。
[0013] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，由于采用液態(tài)排渣，對于煤灰流動(dòng)溫度大于1300°C的 煤，除非加入大量如碳酸鈣之類的助熔劑，通常無法應(yīng)用于氣化爐，而本發(fā)明則在完全不加 任何助熔劑的情況下，發(fā)現(xiàn)如果在滿足一定條件下，將至少兩種煤灰流動(dòng)溫度大于1300°C 的煤配煤混合后，得到的混合煤的流動(dòng)溫度可以明顯降低，比如明顯小于1300°C，反而可以 用作氣化爐用煤，這一點(diǎn)確實(shí)出人意料，因?yàn)樵谕瑯忧闆r下，想用兩種低灰熔點(diǎn)的煤混合配 制成高灰熔點(diǎn)的煤幾乎是不可能的。本發(fā)明正是在上述發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上做出的。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的配煤方法，優(yōu)選地，所述的至少兩種煤種至少包括第一種煤和第二 種煤，所述第一種煤的灰分的R值小于150(R值計(jì)算方法同上），所述第二種煤的灰分的R值 大于220(R值計(jì)算方法同上），從而可以在將所述的至少兩種煤混合后，使得到的氣化爐用 煤的灰分的R值為150-220。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，所述的至少兩種煤還可以包括 第三種煤和/或第四種煤或更多。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一種煤的灰分的R值小于120(R值計(jì) 算方法同上），所述第二種煤的灰分的R值大于240;更優(yōu)選地，所述第一種煤的灰分的R值小 于90(R值計(jì)算方法同上），所述第二種煤的灰分的R值大于250。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的配煤方法，優(yōu)選地，所得到的氣化爐用煤的灰分的R值為150-220;進(jìn) 一步優(yōu)選地，所得到的氣化爐用煤的灰分的R值為180-210，更優(yōu)選為190-210，例如195、 205，以提高作為氣化爐用煤的配煤效果。
[0016] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的至少兩種煤為兩種煤，分別為第一種煤 和第二種煤。在配煤時(shí)，可以直接通過調(diào)整上述兩種的煤的相對含量，從而使得到的氣化爐 用煤的灰分的R值為150-220。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的配煤方法，優(yōu)選地，所述第一種煤的灰分的R值小于120;進(jìn)一步優(yōu)選 地，所述第一種煤煤灰的流動(dòng)溫度大于1320°C。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的配煤方法，優(yōu)選地，所述第一種煤的灰分的R值小于90;進(jìn)一步優(yōu)選 地，所述第一種煤煤灰的流動(dòng)溫度大于1350°C，
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的配煤方法，優(yōu)選地，所述第二種煤的R值大于240,且Si02/Al2〇3的質(zhì) 量比大于2;進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第二種煤煤灰的流動(dòng)溫度大于1320°C，以使作為氣化爐用 煤的配煤效果更為明顯。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的配煤方法，優(yōu)選地，所述第二種煤的灰分的R值大于250,且SiO2/ Al2O3的質(zhì)量比大于2.5;進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第二種煤煤灰的流動(dòng)溫度大于1350°C。
[0021 ]在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的至少兩種煤為三種煤，分別為第一種 煤、第二種煤和第三種煤，所述第三種煤的R值小于150或大于220。在配煤時(shí)，可以直接通過 調(diào)整上述三種的煤的相對含量，從而使得到的氣化爐用煤的灰分的R值為150-220,并且由 于共有三種煤，即使配置相同R值的氣化爐用煤，也可以有多種配煤方案，因此在配煤時(shí)更 為靈活。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0023] (1)本發(fā)明直接利用多種煤灰熔融溫度較高的煤種配煤，得到適用于氣化爐的用 煤，拓寬