降低鱼卡矿煤灰熔点的试验

翟 伟，刘美玲

(青海盐湖镁业有限公司 青海格尔木 816000)

降低鱼卡矿煤灰熔点的试验

翟 伟，刘美玲

(青海盐湖镁业有限公司 青海格尔木 816000)

水煤浆加压气化技术要求煤灰熔点的流动温度<1 350 ℃，以保证气化炉顺畅排渣。鱼卡矿煤在弱还原气氛下灰熔点的流动温度在1 329～1 379 ℃，必须加入助熔剂以改变其灰熔融性。通过试验，在原煤中添加质量分数2%～3%的生石灰时，鱼卡矿煤的流动温度可降至1 300 ℃以下。

灰熔点；助熔剂；生石灰；试验

青海盐湖镁业有限公司甲醇厂采用多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术制取合成甲醇的原料气，气化炉操作温度和压力分别为1 350 ℃和6.5 MPa。水煤浆加压气化技术要求煤灰熔点的流动温度低于1 350 ℃，以保证气化炉顺畅排渣。气化装置所用原煤主要为鱼卡矿煤，其在弱还原气氛下灰熔点的流动温度在1 329～1 379 ℃，故必须加入助熔剂以改变其灰熔融性，才能满足气化工艺的要求。

1 煤的灰熔点

煤的灰熔点主要由煤中的酸碱化合物含量决定，煤中酸性化合物多则灰熔点高，碱性化合物多则灰熔点低。通过向煤中加入生石灰(碱性化合物)以降低煤的灰熔点是目前比较常用的方法，加入氧化铁也可达到同样的效果，但添加生石灰的成本较低。然而生石灰的添加量不宜过多，否则可能形成高灰熔点的硅酸钙，反而不利于灰熔点的降低。煤的灰熔点与酸性和碱性化合物含量的关系呈倒正态分布曲线，即先降低，在达到最小值后又开始升高，因此，生石灰的添加量必须通过煤与生石灰配比试验获得。

青海盐湖镁业有限公司甲醇厂经大量试验，得出在原煤中添加质量分数2%～3%的生石灰时，鱼卡矿煤的灰熔点的流动温度可降至1 300 ℃以下，满足气化炉控温、排渣的要求，并便于工艺操作控制。

2 原煤与生石灰配比试验

2.1 仪器与制样

试验选用的仪器为SDAF2000e型灰熔融性测定仪和5E- MF6100型高效智能一体马弗炉。

将从选煤厂煤仓取得的鱼卡矿煤样缩分后磨碎至粒径<0.2 mm，分装14袋，每袋500 g。生石灰中w(CaO)>96%。

2.2 试验一

在7个原煤样中分别添加质量分数0%，1%，2%，5%，8%，10%和15%的生石灰，掺匀，得到7个配比煤样1；按规定分别对7个配比煤样1进行完全灰化，然后用玛瑙研钵将煤灰研细至粒径<0.1 mm；取1～2 g煤灰放在瓷板上，用数滴糊精溶液润湿并调成可塑状，然后用小尖刀铲入灰锥模中挤压成型；用小尖刀将模内灰锥小心推至瓷板上，于空气中风干或于60 ℃下干燥；将充分干燥的灰锥小心插入灰锥托板的三角坑中，并使灰锥垂直于灰锥托板的表面；用天平称取28 g石墨粒放入刚玉舟中，将灰锥托板放于刚玉舟上，并将刚玉舟放入灰熔融性测定仪的高温室内进行试验。每次试验测定1个标灰样1(标灰灰锥制作同上)，2个配比煤样1作为平行样，记录4个灰熔融性特征温度，即变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT)。

配比煤样1的配比及灰熔点测定结果见表1，标灰1的灰熔点测定结果见2。

表1 配比煤样1的配比及灰熔点测定结果

从表1和表2可以看出：标灰1的测定值与标准值吻合，故表1中灰熔点的测定结果真实可信；在原煤样中添加质量分数8%生石灰时，配比煤样1的灰熔点(HT和FT)已>1 500 ℃，故缩小原煤样与生石灰的配比范围，进行进一步试验。

表2 标灰1的灰熔点测定结果

注：1)标灰的灰熔点试验在弱还原性气氛下进行，下同

2.3 试验二

在6个原煤样中分别添加质量分数1%，2%，3%，4%，5%和6%的生石灰，掺匀，按上述操作方法测试得到6个配比煤样2及标灰2的灰熔点，测定结果分别见表3和表4。

表3 配比煤样2的配比及灰熔点测定结果

表4 标灰2的灰熔点测定结果

从表3和表4可看出，在原煤样中添加质量分数2%～3%的生石灰时，配比煤样2灰熔点的流动温度可降至1 300℃以下，可满足气化炉控温、排渣要求，并便于工艺操作控制。

ExperimentonDecreasingCoalAshFusionTemperatureofYukaCoalMine

DI Wei, LIU Meiling

(Qinghai Salt Lake Magnesium Industry Co., Ltd., Golmud 816000, China)

Coal- water slurry gasification technology requires flow temperature of coal ash fusion point less than 1 350℃ in order to guarantee smooth discharge of slag. Under weak reducing atmosphere, the flow temperature of ash fusion point of Yuka coal is between 1 329 ℃ and 1 379 ℃, so it is necessary to add some fluxing agent to change its ash melt property. By experiment, it is confirmed that by adding 2%～3% mass fraction of quicklime to raw coal, the flow temperature of Yuka coal can be reduced to below 1 300 ℃.

ash fusion point; fluxing agent; quicklime; experiment

本文作者的联系方式：zhaiwei1123@icloud.com

TK227.1

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1006- 7779(2017)02- 0044- 02

2015- 07- 23)