6.5MPa GE水煤浆气化炉新煤种试烧工作经验总结

李腾山 郭生波 白帅

兖州煤业榆林能化有限公司 陕西 榆林 719000

为降低煤炭综合使用成本，实现公司整体效益最大化。兖州煤业榆林能化有限公司根据《兖矿能源集团股份有限公司山东能源化工分公司气化配煤掺烧管理办法》，结合生产实际在2022年度进行气化配煤试烧工作。根据配比分析数据安排气化系统的运行。根据气化炉有效气成分的变化情况，根据质检中心对煤浆灰熔点[2]进行分析，气化车间根据灰熔点及时优化气化炉运行指标。对试烧[1]过程中的工艺参数及时进行优化调整，并完成每种煤种试烧过程数据的搜集整理工作，试烧工作结束后编写试烧总结、编写季度试烧煤种总结并编写气化炉装置运行管控方案。上半年度气化用煤为金鸡滩沫煤，下半年度气化主要试烧的煤种有金鸡滩精煤、金鸡滩沫煤、营盘壕精煤、隆德沫煤和榆树湾混煤（见表1）。

表1 配煤试烧情况

1 金鸡滩精煤与金鸡滩沫煤配比

金鸡滩精煤与金鸡滩沫煤配比采用了5：5 和3：7两种配比方案。

5：5 配比时水煤浆的灰熔点平均值为1186℃，甲醇装置水煤浆浓度平均值为62.59%，粘度平均值为548mPa.s，有效气成分为84.9%；配套装置水煤浆浓度平均值为61.4%，粘度平均值为472mPa.s，有效气成分为84.1%。掺烧过程中因水煤浆灰熔点1186℃较高，气化炉提炉温操作，有效气成分较低，气化炉操作弹性小。

3：7 配比时水煤浆的灰熔点平均值为1136℃，甲醇装置水煤浆浓度平均值为61.7%，粘度平均值为454mPa.s，有效气比例为82.6%；配套装置水煤浆浓度平均值为61.3%，粘度平均值为443mPa.s，有效气比例为83%。掺烧过程中水煤浆灰熔点适中，气化炉运行稳定，有效气成分较高。但因配煤掺烧期间煤浆灰熔点有所波动，气化车间根据灰熔点变化情况，为及时调整炉温，保证气化炉能够稳定运行，降低煤浆浓度。

2 金鸡滩精煤与营盘壕精煤配比

金鸡滩精煤与营盘壕精煤配比采用了7：3、6：4和5：5三种配比方案。

7：3的配比时甲醇装置水煤浆的灰熔点平均值为1192℃，水煤浆浓度平均值为62.0%，粘度平均值为551mPa.s，有效气比例为84.9%。配套装置水煤浆的灰熔点平均值为1179℃，水煤浆浓度平均值为61.1%，粘度平均值为481mPa.s，有效气比例为84.1%。水煤浆灰熔点较高，掺烧过程中气化炉提炉温操作，有效气成分降低，气化炉操作弹性小。

6：4的配比过程中甲醇装置水煤浆的灰熔点平均值为1140℃，水煤浆浓度平均值为62.6%，粘度平均值为539mPa.s，有效气比例为85.1%。配套装置水煤浆的灰熔点平均值达到1141℃，水煤浆浓度平均值为61.3%，粘度平均值为481mPa.s，有效气比例为83.7%。掺烧过程中水煤浆灰熔点适中，气化炉运行稳定，有效气成分高。

5：5的配比过程中甲醇装置水煤浆的灰熔点平均值为1165℃，水煤浆浓度平均值为62.6%，粘度平均值为537mPa.s，有效气比例为84.4%。配套装置水煤浆的灰熔点平均值达到1160℃，水煤浆浓度平均值为61.6%，粘度平均值为509mPa.s，有效气比例为84%。掺烧过程中水煤浆灰熔点偏高，气化炉运行稳定，有效气成分高。

3 金鸡滩精煤与榆树湾混煤配比

金鸡滩精煤与榆树湾混煤采用了5：5 的配比方案。配比过程中水煤浆的灰熔点平均值1143℃，甲醇装置水煤浆浓度平均值为62.9%，粘度平均值为492mPa.s，有效气比例为83.5%。配套装置水煤浆浓度平均值为61.9%，粘度平均值为481mPa.s，有效气比例为83.7%。掺烧过程中水煤浆灰熔点适中，气化炉运行稳定，有效气成分高，气化炉操作弹性大。

4 金鸡滩精煤、榆树湾混煤与金鸡滩沫煤煤配比

金鸡滩精煤、榆树湾混煤与金鸡滩沫煤煤配比采用了2：2：1。

配比时甲醇装置水煤浆的灰熔点平均值为1132℃，水煤浆浓度平均值为62.29%，粘度平均值为500mPa.s，有效气占比83.16%。配套装置水煤浆的灰熔点平均值为1133℃，水煤浆浓度平均值为61.72%，粘度平均值为474.5mPa.s，有效气占比83.08%。三种煤种配比，气化炉运行平稳。

5 金鸡滩沫煤与隆德沫煤配比

金鸡滩沫煤与隆德沫煤配比采用了3：1。

配比过程中水煤浆的灰熔点平均值1131℃，甲醇装置水煤浆浓度平均值62.50%，粘度平均值为532mPa.s，有效气占比82.85%。配套装置水煤浆浓度平均值为61.91%，粘度平均值为497mPa.s，有效气占比83.93%。掺烧过程中水煤浆灰熔点适中，煤浆浓度指标较好，气化炉运行稳定，有效气成分高。

6 金鸡滩沫煤与榆树湾混煤配比

金鸡滩沫煤与榆树湾混煤配比采用了5：5。

配比过程中水煤浆的灰熔点平均值1110℃，甲醇装置水煤浆浓度平均值为62.49%，粘度平均值为580mPa.s，有效气占比81.8%。配套装置水煤浆浓度平均值为61.68%，粘度平均值为464mPa.s，有效气占比83.28%。掺烧过程中水煤浆灰熔点适中，有效气成分高，气化炉运行稳定。

9 配煤工作总结

2022年度兖州煤业榆林能化有限公司气化炉运行总体稳定，气化炉在试烧期间，灰熔点比较稳定。煤浆质量煤浆浓度和粘度控制比较稳定，确保了系统的长周期稳定运行。

本年度掺烧新煤种采取得的最好方案是掺烧隆德煤（气化炉有效气化变化趋势见图一）。在掺烧隆德煤时，系统虽然产生漂珠，但是漂珠收集装置发挥较好作用，漂珠得到有效拦截、收集，通过拆检低压灰水泵过滤器和灰水槽溢流，均未发现漂珠。掺配比例在10%～20%时产生漂珠较少，掺配比例达到25%时，产生较多漂珠。为保证系统稳定运行，及时将掺烧比例调整至20%。针对此次隆德煤掺烧试验的成功，总结经验如下：

A、F#炉在掺烧隆德沫煤的期间，运行时间较短，故对B、C、D、E#气化炉数据数据进行对比。按照10%、20%、25%的比例掺烧隆德沫煤的过程中，气化炉组分均变化不明显，有效气体成分保持稳定，60万吨甲醇装置有效气成分维持在83.1%～84%，50万吨DMMn配套装置有效气成分维持在82.2%～85.2%。

通过掺烧期间的煤浆数据和气化炉操作工况数据观察出，煤浆灰熔点相对稳定，维持在1122～1144℃，气化炉排渣正常，未出现堵渣现象。

（1）原料煤的煤质[3]决定了气化炉的稳定运行。试烧期间，质检中心严格按照每日对煤浆灰熔点进行分析，气化车间根据灰熔点及时优化气化炉运行指标。气化车间技术人员每日关注灰熔点变化、气体成分、渣口压差变化等数据，及时调整气化炉操作温度。每两天分析一次煤浆（高压）灰分，当煤浆灰分指标≥11%，及时排放煤浆槽倒淋，控制室关注煤浆管线压差变化情况。

（2）严格控制煤浆质量。煤浆制备现场人员每2小时巡检一次，低压煤浆浓度以控制滚筒筛挂格在3格为准，记录现场大颗粒出车情况。控制室关注低压煤浆泵电流及频率、磨煤水槽精馏废水的接收量，关注煤浆浓度手动分析结果，与现场及时沟通。磨煤机负荷需要调整时，缓慢进行，确保煤浆质量的稳定。加强一二级滚筒筛大颗粒管巡检，避免堵塞。

（3）明确气化炉操作炉温[4]控制指标。控制室主操以红外CH4指示作为气化炉炉温监控依据。正常运行情况下，质谱仪CO、H2、CO2气体成分基本稳定，根据灰熔点调整炉温，保证排渣正常。

（4）加强气化炉壁温日常测量。气化炉壁温DCS显示大于280℃时，利用红外测温枪与热成像仪对比测量，对壁温高点进行交接，并做好记录。多喷嘴对置式气化炉，中控室DCS气化炉炉壁表面温度指示612IITE124A1-9，A40-43在260℃以内，其余壁温在300℃以内。德士古气化炉，中控室DCS正常运行壁温高点在280℃以内。

10 下一步配煤思路

气化用煤采用灰含量较低、热值较高的煤掺配一定比例的灰含量较高、热值较低且价格低廉的煤能够满足气化运行需求，且能大幅度降低用煤成本。

在隆德煤矿恢复后，兖州煤业榆林能花有限公司将继续提高漂珠收集装置运行效果，做好高温热水泵、洗涤塔给水泵的备件准备工作，将掺烧比例继续提高至25%-30%，以取得更好的经济效益。

本年度兖州煤业榆林能花有限公司采用多种煤种掺烧为下一步气化用煤提供指导依据。下一步计划调研尔林兔、营盘壕沫煤等经济煤种，进行煤质分析，形成配煤掺烧方案，持续降低用煤成本。