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紧迫李文动力煤及现代煤化工对煤质要求与评价

2020-07-29 02:10:08来源:励志吧0次阅读

李文:动力煤及现代煤化工对煤质要求与评价

李文:非常感谢各位嘉宾和代表来参加这次会议,也非常感谢邓主任对我热情洋溢的介绍,我从83年上大学以来到现在将近30年左右了,一直和煤打交道,我主要介绍一下动力煤和现代煤化的评价,现在我们的介绍你这个煤好还是坏,值不值钱,我觉得没有不值钱的煤,只有用不好的煤,你这个煤在这个地方用的不合适,用在其他地方就合适了,所以我先跟大家讲一下,这个煤的性质特点和不同的利用途径。有4个方面。第一个简单介绍一下,中外动力煤性质的比较。在这方面我们查了中国煤炭他的数据介绍的比我齐全一些。我主要介绍以下三个方面,一个是煤质对燃烧进程的影响。在我们国内煤80%还是用于燃烧的,再一个做一下煤燃烧特性的评价方法。最后再介绍一下汽化与液化技术的要求,现在我们国家煤炭要求比较严,以后的发展前景也比较大。我们现在煤炭主要是以汽化为龙头的。

首先看一下中国的一次能源结构,到1999年煤炭大概占到68%左右,到04年大概还有64%,预测过40、50年以后煤炭在我们能源结构里面还要占到50%左右,所以煤炭是中国能源结构占有长时间主导地位的。接下来再看一下煤炭在中国的利用途径,去年消耗量官方统计是36.2亿吨。其中的比例,电力、冶金,建材和民用都有不同的比例。我们的电力、冶金、建材和民用主要是用于燃烧,1直到去年大概是18.6亿吨,他在7年的时间就增长了80%。所以火电还是占很大的领域的。接下来我介绍一下中外动力煤性质的比较,国际动力煤我主要是指我们出口到中国的动力煤,主要是印尼和澳洲,整体来说也是比较好的,但是煤的性质我们可以参照我们煤炭资源,他的分析比这儿还要齐全。

接下来第二个部分我想讲一下。也是动力煤的会议,由于在我们国内的话,这个动力煤或发电煤占大部分。我想介绍一下煤质的影响。什么是好的动力煤,什么是不好的动力煤。煤燃烧进程的话最主要分为4个国家,加热和干燥,挥发酚和构成残焦,另外是挥发酚和残焦的着或,燃烧,和灰渣的构成燃烧时间大概是90%。实际上和灰分的水份是有关系的,整体来讲,大家都知道,发热量,低灰,低硫低水是对燃烧有益的。理论上来讲,所有的煤都可以。但是我们的焦煤燃烧是有点浪费了。

具体我们讲1下水份要求,在动力煤里面一般要求小于15%。固然大于10%以后每增加1%,锅炉热效率下落0.07%。对硫含量来讲大于2%的叫高硫煤了,国家不建议开采。我们知道小于1%的时候,是16块,大于1%的话马上提到22块钱了。我们看到这个图形,煤的可磨性比较差,可磨性一差就不好了。另外灰分也会影响效率,对循环燃烧的话可以到达60%70%。再一个灰分的组成也是很重要的,他可以影响软化程度。煤的发展量也有关系,发展量高了以后,发展量大于12.5%,小于1350就会结散,由于他的发展量比较打,所以限制也不高。所以我们希望发热量比较高的话,也希望他要大于1350,否则也不是优秀的资源了。

挥发分是要求火焰稳定,一般要求大于22%。我们认为小于10%的时候燃烧特性就变差了,容易熄火了。关于挥发分的测定,我们一般是拿到实验室分析的,900度,7分钟,实际燃烧进程当中他是1500度,35秒的,所以他的挥发分还是比较大的。如果辨别呢?我们看到大量的研究数据,真实挥发分的差别,他和我们的分析比例,原子比增加而线性增加,可通过元素分析结果而预测的。煤里面还有微量元素,氟和氯。这类有害元素是希望越低越好,氯小于0.25%,氟小于120。着落F的排放和危害。

整体而言,煤的关注度,你这个煤好还是不好,我们要关注不同的发展量,实际上他背后主要是水份和灰分,第一个是发热量。影响到发电效率。另外硫含量,烟气精华本钱。挥发分,着火与燃烧的特性,灰的熔融性,炉内结渣,可磨性,备煤本钱。和微量元素,污染及腐蚀。

接下来讲讲煤燃烧特性的评价方法。DTG曲线。1234对应褐煤、烟煤、高灰烟煤和无烟煤。越向高温移动的话表明着火性比较差。我们最关注的是着火温度,一旦煤着火的话,我们的曲线有三种,第二种区县不适合着火温度的肯定,我们通过大量的实践和比较得出这样的数据。对着火温度指数。到20和30度,在这个条件下,我们就取得了着火温度和湿度关联。作为着火温度比较和着火特性。这个被我们广泛所接受,所以以后评价不同的煤,就依照着火温度的高低来判断。

接下来说一线动力煤的主要要求和评价。我讲的现代煤化物有两部份。煤直接液化,到油品精致。然后到达汽油、柴油,航空煤油。接下来是煤气化(000968,股吧)。接下来我再讲讲煤的液化,从煤来讲有两种进程。第一个就是煤的质监液化,100多和400多,加氢,然后精致,然后直接液化。第二部分就是简洁液化,也就是我们山西煤化做的煤质油了。从广泛来讲的话,我们煤的鉴戒经验也好,我们看到煤气化了。所以接下来重点讲一下煤的质检液化有什么要求。煤的质检液化,我们最关注的是煤阶,大量的研究,就是年老褐煤,年轻烟煤,最大反射率是0.50.9%。我们可以看出其中的关系。从硫含量来说,在燃烧和焦化中对煤是不利的。是有催化作用的。所以他的硫含量不需要添加催化剂。所以对煤最主要起作用的是黄铁矿硫。硫含量高的话,液化转化率还不是很清楚。

直接液化对煤质的要求组成来讲,我们这个元素表我们看到。我们加入更多的话,他就自然多了。所以我们分析下来,我们看到这张表,另外还有物资组分和矿物质,所有的催化进程都希望能够灰分的越低越好,当然对烟来讲也一样。他基本上小于10%。刚刚我讲了,我们搞煤炭的都知道有些化学矿不好洗。不好洗是可以的,但是量大的话,对我们质检要受罪的。对液化不利的话,我们看到高钙和褐煤。钙的话,褐煤的含量比较高。他这个过程比较容易有碳化钙的成绩,我们质检液化就不希望钙含量比较高。

另外我们知道在内蒙地区有大量的褐煤,大家都知道褐煤的水份含量比较高。他的氧含量也比较高。但是绝对值也高的话,一氧化碳我们知道合成气,他会和雨水产生活性性。从下面的表我们很明显的看出如果用褐煤的话,一氧化碳和水煤气转化率可以大幅提高,将近翻了1倍,所以针对高水褐煤也不是一无是处的,他是质检液化的有氧原料。最后我解释一下直接液化用原料煤的要求汇总。对褐煤来讲,挥发含量比较高,灰分比较低的。同时硫含量高也是的,所以我们质检液化原料里面就没有对硫含量提出要求。

最后这部份我讲一下煤气化,这是我们现在的龙头技术了。如果你不适合做其他的,你来做煤化,但是你必须先把煤气化。气化的进程我们都知道,这个和原料的方式不一样,固定床、流化床,气流床。由于他的温度比较高,压力也比较大。主要的主流技术就是这三个。而且气体的温度大概到1400度左右。接下来我们讲一下固定床气化炉,这个煤焦是这样子的,热稳定性好,不粘或弱粘煤。是650mm。如果梗塞了就没有办法操作了。对流化床气化炉来讲,他是混合的,所有要流化起来需要细煤粒。他的优点是基本上不含焦油。下面我重点讲一下气流床气化炉,他这个煤粉更细了。他他煤气出口温度高,不含焦油,部份矿物质以熔渣方式排出。接下来介绍一下典型气化床气化炉,德士古。他的特点是水煤浆进料,煤大于60%。接下来是对德士古气化的要求。第一个他的成浆性要好,我们希望浓度大于60%。另外流变性要好,稳定性也要高。我们可以看到,对德士古气化来讲,操作温度应当在这个温度上加上50度,如果温度太高度耐火材料的寿命就会下落。所以最好小余1400度,这个煤大概是65%70%,水是30%,还有1%的添加剂。我们看一下他的可磨性。从褐煤游离水少,制浆浓度低,大概是30%40%,所以褐煤不适合德士古气化原料,现在由德士古气化的,这几种新华书店卷土重来煤都是可取的原料。

再一个讲一下典型的气流床气化炉,壳牌。他因为是干煤粉建的,所以氧分比较少。耗氧比较少,煤气有效成分较多。水冷壁,液态排渣。最关键是壳牌气化是灰含量不能太低,太低的话挂渣有困难,一般要求1525%。固然他和德士古气化一样,也要求温度小于1400度。最重要的一点壳牌气化炉同时要求挂渣和排渣。对灰黏度要求比较高。

接下来我们看一下到了1400度以后不同的每种的反应气都小了。不同煤种的反应活性非常接近。我们看看煤灰化学特性。熔融特性,熔融性固相到液相的难以程度,与液相含量相干但无明确定量关系。随着着落高度随温度的关系,热量、客观、定量吧。

接下来是对煤灰活动的温度关系。他的耐火材料的寿命要求8000小时就达不到。我们看一下煤灰熔融性的本质。我们看到铁改的含量特别高,他分了酸性组分和碱性组分。他的差距造成了这类差距。另外我们加上氧化钙添加剂以后就可以看到了。另外我们看到随着温度的变化,这个是突然增加,这两个是缓慢增加的,灰色区间是不适合气化的,这两个区间是适合气化的。然后灰渣黏温特性的测定我们是这样测定的。我们也可以看到气化炉对黏度的要求是特别高的。我们看到黏度过低就挂不上渣。所以他对黏度的要求是很高的,经过大量的实践证明,我们对不同的气渣黏度要求不一样,气渣逆流是2.525左右。气渣并流就是1050了。接下来我们中国大部分的煤种没法满足排渣的技术要求。我们举两个例子,第一个就是典型无烟煤、Si、A1比较高,FT无大于1500度。Tvc大于1600度,黏度比较大。而且进一步增加钙含量的话,这两个变化,在我们晋城煤业20万吨里做的。这个方案的话还是不错的。接下来讲讲新疆煤,钙铁含量高,FT约1100度,年度太低,挂渣难。

最后关于煤的化学性质及其调控,最近我们出版了一个《煤的灰化学》大家感兴趣的话可以看一下。最后我总结一下,对煤燃烧进程大家都清楚,关注程度排序是发热量、灰分和挥发分和硫含量,液化来说是年老褐煤及高挥发分烟媒,硫有益。对气化来讲,根据技术类型不同。固定床和流化床要求煤的反应性比较高,灰熔点高。对气流床来说,煤灰熔融性和黏度,改变灰化学组成来调控。湿法气化,成浆性和流动性好,低变质烟煤。我的报告就到这里,谢谢大家!

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