航天炉试烧新疆煤的运行总结

航天炉试烧新疆煤的运行总结

郭兴建， 秦中良

（新疆中能万源化工有限公司，新疆 玛纳斯  832200）

［摘  要］ 新疆中能万源化工有限公司为新疆地区第一个采用航天炉的煤化工企业，其原料煤须有适宜的灰熔点及黏温特性，而就近利用煤炭资源是装置经济运行的关键所在；基于几种新疆煤的煤质分析数据及其气化特性进行原料煤的试烧工作，从中得出一些新疆煤单烧或掺烧的经验，并总结航天炉运行过程中亟待解决的问题，指出拓宽其煤种适应范围对于保证航天炉的稳定、高效、经济、长周期运行具有重要的意义。

［关键词］ 航天炉； 新疆煤； 气化适应性分析； 气化反应特性分析； 试烧情况； 问题

［中图分类号］ TQ 546  ［文献标志码］ B   ［文章编号］  1004-9932（2017）01-0017-05

1  概    述

航天粉煤气化技术是由中国航天科技集团公司北京航天动力研究所研制成功的，是中国第一个拥有自主知识产权的新型粉煤气化技术，它借鉴了荷兰Shell、德国GSP、美国Texaco煤气化工艺中的先进技术，形成独具特色的一套结构简单、有效实用的煤气化技术，拥有多项专利技术，处于国际先进水平，其设备国产化率达99%。目前，航天粉煤加压气化技术已应用于36个项目，已投运的有19个项目共29台炉。

2015年8月，新疆地区第一套航天粉煤气化装置在新疆中能万源化工有限公司试车成功并投产。截至投稿，最长连续运行时间164 d。航天炉一般在高于原料煤灰流动温度50～100 ℃ 状态下操作，煤的黏温特性范围一般在10～100 Pa·s，若使用高灰熔点煤，需提高气化炉操作温度，会导致氧耗增高和热效率降低，气化炉耐火结构易损坏。因此，必须选用有适宜的灰熔点及黏温特性的原料煤，从而满足气化炉挂渣和熔渣流动性的需要。如何就近利用煤炭资源、烧好新疆煤成为该航天粉煤气化装置开车伊始面临的迫切问题。为此，公司借助与安徽理工大学合作的有利条件，对多种新疆煤煤质进行分析，并进行优化组合，以使气化装置运行效率更高和煤耗更低。

2  新疆煤煤质情况及气化特性

2.1  新疆煤气化适应性分析

新疆煤具有发热量高以及含硫、含磷、含灰量低的特点。为适应航天炉原料煤的本地化，及时掌握原料煤的煤质数据，在开车初期对几种新疆煤的煤质进行常规分析（见表1），并对这几种新疆煤的灰分进行分析（见表2）；几种新疆煤煤样的粒度分布见表3、图1，煤灰中矿物成分见表4。

表1  几种新疆煤样部分分析数据

                表2  新疆煤样的灰分分析数据（质量分数）                        %

表3  新疆煤样粒度分布情况                          μm

     表4  几种新疆煤灰中矿物成分（质量分数）        %

    注：神华煤灰中还含黄铁矿10.96%，方解石28.61%。

2.2  新疆煤煤样的CO₂气化反应特性分析

几种新疆煤煤样的CO₂气化反应性见图2～图6，煤样的CO₂气化反应特性参数见表5。

表5  新疆煤样的CO₂气化反应特性参数

注：Ti为气化起始温度；T_h为气化终止温度；T_max为最大气化速率对应温度；X为最大气化速率点对应的失重百分率（DTG）；R_0.5为反应性指数；TG为失重率。

更多内容详见《中氮肥》2017年第1期