气化操作问答.docx

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气化操作问答

第一部分制浆

1.1工艺流程简述

水煤浆制备系统设置三套系列，三台磨机全开；制得煤浆进入气化系统的煤浆贮槽（V-1301A/B）。

原料经破碎后颗粒尺寸小于12mm的合格的煤粒经除铁后被送入料仓（V-1201），再经煤称重进料机（N-1201）计量送入磨机（H-1201）。

设置的原料料仓为三台磨机共用，料仓（V-1201）内的粉尘经袋式过滤器（S-1201）过滤除尘后放空。

本工段设置了助熔剂添加单元，助熔剂为石英砂。

煤浆制备过程中加入助熔剂以改善煤浆灰渣熔融性能，本系统为常开系统。

通过风力将助熔剂输送到助熔剂仓（V-1202），设置二个助熔剂仓。

输送气经袋式过滤器（S-1202）过滤除尘后放空。

助熔剂经助熔剂给料器（N-1202）以及助熔剂进料输送机（L-1201）与原料煤一起送入磨机。

为改善煤浆中固体的分散性能和煤浆流动性能，降低煤浆粘度，提高煤浆浓度，调节煤浆pH值，在水煤浆系统设置了添加剂系统。

在添加剂制备槽中制得合格的含有pH值调节剂的添加剂溶液，泵送入添加剂槽,添加剂溶液经添加剂计量给料泵计量后送入磨机中。

制浆用水由制浆水泵（P-1201A/B）将水由制浆水槽（V-1203）经计量后送入磨机。

制浆用水由变换来的低温冷凝液及其它工段废水供给，不足部分根据需要，用原水进行补充。

原料煤在磨机中与水、添加剂、助熔剂、pH值调节剂共磨制浆，达到要求的粒度分布，制得煤浆浓度约为60％。

煤浆从磨机溢流出经磨机出口圆筒筛除去大颗粒后，依靠重力流入磨机出口槽，磨机出口槽搅拌器连续搅拌使煤浆均匀并保持悬浮状态。

煤浆再通过低压煤浆泵送入气化系统的煤浆贮槽（V-1301A/B）供气化用。

制浆区域的各种排放、冲洗及泄漏都汇集去开工废浆池。

1.2工艺流程图

1.2.1棒磨机油站系统

1.2.2料浆制备及煤浆输送系统

1.3操作问答

1.水煤浆气化对原料煤有哪些要求？

答：

水煤浆气化要求原料煤是年轻的烟煤，灰熔点低，灰分有较好的粘温特性，较高的发热量，反应活性较好，成浆性能好，可磨性好等优点。

同时原料煤不宜长期裸露堆放，以免发生缓慢氧化，使硬度降低，活性变差，制浆浓度下降。

2.气化对水煤浆有何要求？

答：

气化对水煤浆的要求是稳定性好，不易沉降；表观粘度低，流动性好，易泵送；较高的浓度；适宜的进料粒度分布；适中的pH值。

3.什么是灰熔点，灰的粘温特性？

这两个指标对气化操作条件有什么影响？

答：

灰熔点是煤灰的软化、熔融的温度。

灰的粘温特性是指煤的灰分在不同温度下熔融时，液态灰所表现的流动性，一般用灰粘度表示。

这两个参数决定了气化操作温度，德士古气化一般在高于灰流动温度30~50℃下操作，在气化操作时，煤灰的粘温特性以不超过25Pa·s为宜。

4.判断灰熔点低的依据是什么？

添加石灰石为什么能降低灰熔点？

答：

以煤中酸类物质和碱类物质的比值为依据，比值大，灰熔点高；比值小则灰熔点低。

通常用下式来判断煤种灰分熔融的难易程度：

当比值处于1~5是易熔，大于5时难熔。

添加石灰石，即增加了煤中碱类物质的含量，使酸碱的比值变小，故能降低灰熔点。

5.影响德士古气化的煤的物理性质有哪些？

答：

（1）灰熔点：

灰熔点低有利于气化在较低的温度下进行，有利于延长气化设备的寿命；

（2）粘温特性：

粘温特性好，则灰渣流动性好，有利于气化排渣，操作稳定；

（3）反应活性：

反应活性好，气化反应速度快，效率高；

（4）发热量：

发热量高的煤，气化效率高；

（5）可磨性：

可磨性好的煤，易于制浆，易于制备气化所需的适宜的煤浆粒度；

（6）灰含量：

灰含量多，则需消耗热量，增大比氧耗和比煤耗，灰熔渣冲蚀耐火砖，影响耐火砖寿命，同时增大合成气的水气比以及灰水处理系统负荷，影响气化生产。

6.煤的工业分析有哪几项？

有什么作用？

答：

煤的工业分析按GB3715-83定义：

由煤的水份、灰份、挥发份和固定碳四项。

利用煤的工业分析结果可初步判断煤的质量。

7.煤的亲水性与什么有关？

对成浆性有何影响？

答：

煤的亲水性与煤化程度有密切的关系，煤化程度浅的煤亲水性能好，极性基团多，毛细管发达，煤粒易于和水结合成为内在水，因此制得的水煤浆稳定性好，不易沉降，但粘度较大，不易输送，且浓度不会太高，不利于气化。

煤化程度深的煤，憎水性能好，煤粒不易湿润，制得的水煤浆易于沉淀分层，但粘度不大，易于泵送，同时浓度也高，利于气化。

8.煤中的水份有哪几种？

水分含量高对气化生产有何影响？

答：

根据水份的结合状态，分为内在水分，外在水分，结晶水三大类。

煤中水分含量高，相对降低了煤的有效成分，不利于德士古气化，同时煤中水分含量高在煤斗中易发生架桥现象，不利于连续生产，内水含量高，煤的成浆性能变差，制得的煤浆浓度降低，增加了氧耗和煤耗，从而降低气化效率。

9.添加剂分为哪几类？

主要作用是什么？

答：

添加剂分为：

木质素磺酸盐系列、萘磺酸系列、腐植酸系列、丙烯酸系列。

添加剂主要作用是改善液膜的表面张力，降低煤粒的荷电和亲水性能，使煤粒润湿，使较大的胶凝状粒团分散，提供阳离子作为水化膜的平衡离子，起着电解质的作用。

10.为什么煤浆要有一定的粒度分布？

答：

粒度分布是煤浆质量的关键因素，在制浆中粗粒较多，煤浆表观粘度下降，但悬浮体系易沉降、分层，稳定性变差。

如细粒较多，稳定性虽好，但流动性变差，不易制出高浓度的水煤浆，因此要选择有一定粒度的水煤浆。

11.什么是煤的可磨性，对制浆有何影响？

答：

煤的可磨性用来表示煤的粉碎难易程度，它影响煤的破碎工艺及设备的选择，可磨性常用哈氏可磨指数（HGI）来表示。

煤的可磨性是一种与煤的硬度、强度、韧度和脆度有关的综合物理特性，与煤的年代、煤岩结构、煤矿的类型和分布等有关。

当前国际上常用哈氏可磨性指数HGI来衡量煤的可磨性，HGI是一个无量纲的物理量，其值的大小反映了不同煤样破碎成粉的相对难易程度。

HGI值越大，说明在消耗一定能量的条件下，相同量规定粒度的煤样磨制成粉的细度越细，或者说对相同量规定粒度的煤样磨制成相同细度时所消耗的能量越少。

可磨性好的煤易碾磨，设备消耗低，但细粒较多，粘度大，不利于泵送；相反，可磨性差的煤，设备消耗高，粗粒较多，粘度小，流动性差，因此可磨性好的煤有利于制浆。

12.什么是煤的反应活性，对气化有何影响？

答：

煤的反应活性是指在一定条件下，煤与不同气化介质（如CO、CO2、H2、水蒸气）相互作用的反应能力，通常指在一定温度下，以一定流速通入CO2，用CO2的还原率来表示煤的反应活性，CO2的还原性越高，煤的活性越好。

煤的活性与煤种有关，煤中水份含量、C/O比越高，煤的变质程度越浅，其反应性越好。

反应性和煤的气化有密切关系，反应性好的煤，在气化中反应速度快、效率高。

总之，活性高的煤有利于气化。

13.灰分由哪些物质组成，灰分对气化有何影响？

答：

灰分的组成：

Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、SiO2、Al2O3、TiO2。

灰分在气化反应中是无用而有害的物质，其不参加化学反应，也不产生合成气的有效成分，灰分熔融要消耗热量，增大了比氧耗和比煤耗，熔渣会冲刷、熔蚀气化炉向火面砖，缩短耐火砖的使用寿命，并且灰分高会增加合成气的水气比以及灰水处理的负荷。

14.什么是煤浆的稳定性，如何提高水煤浆的稳定性？

答：

水煤浆的稳定性是指煤粒在水中的悬浮能力。

要提高水煤浆的稳定性，首先要选用可磨性好的煤，磨机碾磨中，在保证合格煤浆的前提下，要尽量的细，不易沉淀，同时加入适量的添加剂，改变煤粒表面的亲水性，来提高煤浆的流动性和稳定性。

15.煤的元素分析主要包括哪些？

元素组成与煤化程度有何关系？

答：

煤的元素分析主要包括:

C、H、O、N、S。

随着煤化程度增加，C含量增加，H含量呈减少趋势，O含量降低，而N、S含量无一定规律。

16.粒度分布、粘度、浓度三者有何关系？

答：

煤的粒度大时，表观粘度低，浓度可能提高，但煤浆易分层，不利于贮存和泵送；煤的粒度小时，浓度下降，粘度增大，不利于泵送，所以要有合适的粒度分布。

17.水煤浆为什么对pH值有一定要求？

答：

水煤浆对pH值要求控制在7~9之间，如小于7则水煤浆呈酸性，会腐蚀设备管线，反之，会在管道中结垢，引起管道堵塞，所以对pH值有一定要求，我厂采用加入NaOH来调节。

18.影响粒度分布的因素有哪些？

答：

（1）磨机的钢棒装填量

（2）钢棒的配比（3）进料量（4）进料粒度。

19.磨机钢棒装填量对煤浆出料粒度有何影响？

答：

磨机钢棒量多，则出料煤浆粒度过细，相反，量少则出料煤浆粒度会过粗。

20.钢棒配比对煤浆出料粒度有何影响？

答：

磨机内粗钢棒装的多，则出料煤浆粒度较粗；相反，细钢棒装的多，则出料煤浆粒度较细。

21.磨机进料量对煤浆出料粒度的影响？

答：

进料量多，煤粒在磨机中碾磨的时间短，出料煤浆粒度较粗；进料量少，煤粒在磨机中碾磨时间长，出料粒度较细。

22.磨机进料粒度对煤浆出料粒度有何影响？

答：

在相同的碾磨时间下，进料粒度细，则出料粒度也细，进料粒度粗，则出料粒度也粗。

23.为什么在初生产阶段要进行摸索磨煤过程中的钢棒损耗？

答：

因为在试车阶段，碾磨物料少，且试验是间断操作，很难测出钢棒的损耗量，而实际上影响钢棒损耗的因素很多，只有经过长时间、大量物料的碾磨后，才能实际测定求得。

24.磨机出口煤浆粒度分布不合格过粗或过细，应检查调整哪些操作因素或设备因素？

答：

粒度分布不合格有操作因素也有设备因素，一般换煤种时，都要通过分析煤的可磨性指数等数据来选择适当的钢棒配比的工艺条件，如粒度较粗，可以减少进料量，使磨机细嚼慢咽，若是设备因素，可适当增加细钢棒的比例；如粒度过细，可以增加进料量，设备上可以增加大钢棒的装填比例。

25.煤浆循环管线的作用是什么？

答：

由于煤浆气化的要求，煤浆和氧气必须同时到达工艺烧嘴，而水煤浆的流动性比氧气差得的多，水煤浆又有析出、沉淀等特性，煤浆循环管线可在气化炉投料前将煤浆送到烧嘴前，又能使煤浆保持流动状。

从开车顺序上讲，气化炉投料前，高压煤浆泵必须运转正常，由泵出口排出的煤浆必须有回路，循环管线可将煤浆送回煤浆槽，利用煤浆在循环管线的流动，调节流量至正常值。

26.为什么磨机入口不能混入铁件、木块、铁丝、雷管等？

答：

棒磨机磨煤时靠钢棒之间的磨擦以及被筒体抛起钢棒下落击碎物料、钢棒与筒体之间的碾磨。

若铁件或铁丝混入后，不但不能被击碎，而且还加快铁棒的磨损。

木块等柔性物质柔性好，冲击与摩擦不能将其击碎，石块是硬物，也较难将它击碎。

雷管是易爆炸物，混入后与钢棒摩擦，容易引起爆炸，上述难磨物进入磨机滚筒后会堵塞筛网，所以应避免混入。

27.煤浆含固量过多、过低对煤浆输送贮存以及气化有何影响？

答：

煤浆含固量过多即煤浆浓度高，有利于提高气化效率，但此时煤浆粘度大，流动性能差，不利于泵输送，贮存时易沉淀、分离，而煤浆浓度过低时，有利于煤浆泵的输送和煤浆的贮存，但进入气化炉的有效成分（干基煤）降低，发热量低，水分蒸发吸收大量的热量，使气化效率降低。

28.棒磨机的工作原理?

答：

棒磨机为单仓中心物料湿式溢流型棒磨机，物料通过进料管由给料端盖中心给入筒体内部，电动机经联轴器、减速器、气动离合器、大小齿轮装置带动装有钢棒的筒体旋转，受离心力的作用，钢棒随筒体一起旋转到一定高度后落下来将煤击碎，加之棒与棒之间有滑动研磨，使煤浆达到合格的粒度，从出料端端盖中心孔排出磨机，经粗筛网过滤后，再经配套的滚筒筛滤去粗颗粒后进入磨机出口槽。

29.棒磨机为什么不能长期在低负荷下工作？

答：

因棒磨机的钢棒充装量和钢棒级配基本上是固定的，长期降低负荷会损伤衬板，加速钢棒的磨损，影响设备的使用寿命，会使煤浆粒度变细，粘度增大，浓度降低，影响气化效率，会造成输送困难，而且不经济。

所以，不能长期在低负荷下工作。

30.气动离合器由哪几部分组成及工作原理？