西湾煤在神木公司试烧报告

朱清国，朱 伟

（陕西神木化学工业有限公司，陕西神木 719319)

西湾煤在神木公司试烧报告

朱清国，朱 伟

（陕西神木化学工业有限公司，陕西神木 719319)

按照煤制油公司统一安排部署，神木公司利用一期德士古水煤浆气化装置以西湾煤矿原煤作为原料进行试烧，为榆林公司扩建项目提供基础数据。

西湾煤；神木公司；试烧报告

1 试烧装置和步骤

1.1 试烧装置

神木公司一期锅炉、德士古水煤浆气化装置均利用西湾煤矿原煤进行试烧，本次试烧数据主要是德士古水煤浆气化装置。

1.2 试烧时间

2017年6月16日至6月25日

1.3 试烧步骤

1.3.1 上煤

将西湾煤矿原煤通过汽车运输至神木公司原煤棚，通过皮带输送至气化原煤仓。

1.3.2 制浆

根据煤浆黏度调整添加剂加入量：1.5‰（干基比），运行时间2d，1.3‰运行时间2d，1.0‰运行时间6d。

1.3.3 试烧期间气化炉运行参数统计表

①气化炉试烧西湾煤矿原煤前后各参数变化趋势图

2#气化炉试烧西湾煤矿原煤前后各参数变化趋势图，如图1所示：

上图中可棕色线代表2#气化炉氧煤比；淡蓝色线代表2#气化炉入炉煤浆；绿色线代表2#气化炉压差；黄色线代表2#气化炉炉温；红色线代表2#气化炉出口CO含量。上图中表明：在使用锦界煤矿原煤期间2#气化炉各参数运行正常，自16日开始试烧西湾煤矿原煤后，气化炉各参数出现变化。气化炉压差：在西湾煤矿原煤试烧第2天，2#气化炉压差曲线，可以看出试烧后气化炉压差缓慢上升，最高时0.06MPa；气化炉出口CO含量：试烧西湾煤矿原煤前2#气化炉出口在线监测CO含量处于稳定值，试烧西湾煤矿原煤后出口在线表有缓慢上升趋势，试烧第6至8天CO含量波动较大，23日12：48分时在线监测CO含量51.17%；气化炉氧煤比：试烧西湾煤矿原煤前2#气化炉氧煤处于稳定状态，在试烧西湾煤矿原煤后氧煤比缓慢提升，其中22日16：54分，2#气化炉氧煤比最高536；气化炉炉温：在试烧西湾煤矿原煤前，气化炉炉温控制在1 340℃以下，试烧西湾煤矿原煤后，气化炉炉温缓慢上涨，试烧第2天炉温涨至1 385℃，试烧第4天时热偶08点已经被烧坏，在2#气化炉炉温上涨期间2#入炉煤浆由26m3/h减至20m3/h运行。

1.3.4 试烧过程中主要存在问题

（1）原料煤块大，导致煤称下料口易堵塞。

（2）浆粘度低。

（3）煤浆稳定性：神木化工水煤浆稳定性分析方式：用烧杯取煤浆后，密封并静置；后用玻璃棒向煤浆里插的方法来判断煤浆稳定性。如：玻璃棒能一插到底，即表现为：软，说明该煤浆稳定性好。锦界煤制浆稳定性分析：静置24h均为“软”。西湾煤制浆稳定性分析：静置8h为“软”或“轻微沉淀”。

（4）料煤灰熔点波动较大：两台气化炉在试烧期间实际操作温度不断提升。

1.3.5 残渣碳含量分析

因本次试烧期间气化残渣含碳量分析数据较少，不具有参考性。

1.3.6 试烧期间灰水分析

药剂按正常使用量添加：灰水分散剂加入量0.5t/d，絮凝剂加入量7.5kg/d。

除6月20日灰水分析总碱稍高，其他数值均在允许范围之内。

2 神木公司在一期装置试烧西湾煤两台气化炉运行情况

2.1 气化炉氧煤比较高

使用锦界煤时2#气化炉氧煤比平均值为510，3#气化炉氧煤比平均值为512。西湾煤试烧期间2#气化炉氧煤比最高达535，3#气化炉氧煤比最高达545。

2.2 气化炉操作温度较高

使用锦界煤时2#、3#气化炉炉膛温度约1 300℃，试烧西湾煤2#、3#气化炉炉温必须控制在1 380～1 400℃。

2.3 气化炉压差上升

使用锦界煤时2#、3#气化炉压差均是0.01～0.02MPa，试烧西湾煤2#、3#气化炉压差均高达0.07MPa。

2.4 气体成分波动较大

使用锦界煤时粗煤气中CO含量约42%，试烧西湾煤粗煤气中CO含量最高达51.5%。

2.5 气化炉下渣口易堵

试烧期间2#气化炉出现两次下渣口堵塞，导致锁斗无法收渣。

3 西湾煤试烧结论及建议

3.1 在试烧西湾煤矿原煤期间

因煤质不稳定，加之分析滞后，造成气化炉操作滞后，引

起气化炉压差增大，下渣口出现堵塞现象，气化炉被迫减负荷提温熔渣。

3.2 水煤浆制备

西湾煤之所以在水煤浆制备中表现出黏度低、稳定性差，初步判断其原因有三点：

（1）棒磨机钢棒级配：锦界煤和西湾煤质有一定差异，两个煤种在水煤浆制备时对钢棒级配要求应该是不同的。

（2）添加剂配方配比：锦界煤和西湾煤质有一定差异，要生产出高质量的水煤浆，添加剂配方也应该是不同的。

（3）原料煤块：

西湾煤试烧期间，总体上原料煤块较大，棒磨机进料管和煤称重给料机下料口多次出现堵塞现象，进出棒磨机原煤和煤浆粒度达不到工艺要求，若煤浆粒度40目能达到90%以上，325目能达到30%以上，其黏度和稳定性会有一定改善。

3.3 气化炉试烧

通过观察西湾煤试烧期间两台气化炉各运行数据变化，发现西湾煤试烧10d，试烧的两台气化炉运行状况不稳定，主要表现在：气化炉压差高、氧煤比高、炉温高、气化炉排渣口堵塞和粗煤气成分波动太大。

建议：

（1） 德士古水煤浆气化工艺的技术特性，在原料煤的选用上应注意以下几点：

①稳定的煤质。只有稳定的煤质，尤其是灰分稳定，操作才能稳定，系统才得以稳定。

②挥发分含量越高，越有利于德士古气化反应，增加煤气产率。

③选用含内水较低的煤，水煤浆浓度可控制较高。

④选用的原料煤成浆性要好，这样制得的水煤浆才具有浓度高、表观黏度低、流动性好和稳定性好的性能。

⑤煤中的灰含量越低越好。煤中的灰分是不直接参加气化反应的惰性物质，但在煤气化时要消耗热量用于灰分本身的熔化，使氧耗增加。根据有关资料介绍，在同样气化压力、温度、水煤浆浓度和有效气体产率等条件下，原料煤中灰分含量增加5%，氧气消耗增加3.5%～4.5%，煤耗要增加6%～10%。另外，原料煤的灰含量增加，水系统的灰含量也会随之增加，造成渣水处理系统灰垢严重，影响系统的长周期稳定运行。

⑥宜选用低灰熔点的煤，以煤灰流动点T4（还原性气氛下）＜1 300℃的煤最为合适。煤的灰熔点高，气化炉的操作温度就要相应提高。气化炉操作温度每提高100℃，单位产品合成气的氧气消耗要增加6%～7%，相应地，原料煤消耗也要增加，同时还会影响气化炉耐火砖使用寿命。实验和生产实践证明，灰熔点低的煤，其灰渣的黏温特性不一定就好。

⑦煤灰渣的黏温特性要好。原料煤在气化炉中气化时，其所含灰分呈熔融状态排出气化炉气化室，为了延长气化炉耐火砖的寿命，一般气化温度只要超过灰渣流动点50～100℃就可以，不能太高。

由此可见煤质的持续稳定性对德士古水煤浆气化工艺的操作是十分重要的。

（2） 使用西湾煤矿原煤前，必须做成浆试验。此项工作应由具有相关资质的单位进行试验，向公司提供确实可行的工艺控制参数。

（3） 根据煤的特性，合理调整棒磨机钢棒配比，确保在制浆过程中制出符合成浆试验要求的煤浆。

（4） 在试验过程中，及时观察灰渣流动性，保证气化炉不结渣。

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

朱清国（1991—），男，陕西榆林人，工程师，主要从事化工工作。