CN107868678A - 一种用于粉煤气化技术的配煤方法和系统 - Google Patents

一种用于粉煤气化技术的配煤方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于粉煤气化技术的配煤方法和系统，通过将原煤进行分类存储，基于混配煤比例理论分析，对入炉配煤实时分析调控，控制送煤皮带速度和多料罐之间的输送等。本方法可较好地解决气化高灰分高灰熔点劣质煤和由于原料煤质变化引起的入气化炉煤质波动造成气化炉渣口堵渣问题，进一步拓宽了粉煤气流床气化炉的煤种适用性，为气化炉安全稳定长周期运行提供了保障。

Description

一种用于粉煤气化技术的配煤方法和系统
技术领域
本发明属于化工控制领域，特别涉及一种用于粉煤气化技术的配煤方法和系统。
背景技术
粉煤气流床加压气化技术具有煤种适应性广、原料消耗低和碳转化率高等技术优势，是当今国际上最先进的煤气化技术之一。其一般采用水冷壁衬里结构，水冷壁衬里采用“以渣抗渣”原理。当入气化炉煤质发生波动时，水冷壁容易发生高温烧蚀或气化炉渣口堵渣等情况触发装置停车。故为了防止气化炉渣口堵渣，提高气化炉运行周期，控制入气化炉煤质的稳定性至关重要。
为扩大气化炉对高灰分高灰熔点劣质煤(煤灰分含量大于20wt％，煤灰流动温度大于1500℃)的适用性，且避免由于原煤变化引起入炉煤质波动，发明一种针对粉煤气化技术的配煤方法来稳定入气化炉煤质，成为本领域技术人员急需解决的问题。现有煤粉气技术配煤方法(201210193133.6)公开了配煤要求和配煤对气化技术指标的影响，缺少配煤控制方法的详细描述。配煤过程控制方法是实现入气化炉煤质稳定的一个重要环节。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种用于粉煤气化技术的配煤方法和系统。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于粉煤气化技术的配煤方法，包括以下步骤：
(1)对原煤煤质进行分析，并根据原煤分析结果将原煤分类存储；
(2)设定的混配煤的灰分、煤灰流动温度数值，根据原煤的煤灰组成、黏温特性和煤灰相图确定原煤的混配比例；
(3)设定气化炉系统工艺参数，通过原煤混配装置进行原煤混配，对混配煤进行煤质分析；(4)比较混配煤煤质结果与设定值，如果偏差超过设定偏差，重新设置原煤混配比例和气化炉系统工艺参数，至煤质结果与设定值的偏差在设定偏差范围内。
所述原煤煤质分析包括煤的工业分析、元素分析、煤灰流动温度和煤灰化学组成。
所述气化炉系统工艺参数包括活化给煤机参数和皮带转速参数。
所述设定偏差为混配煤的灰分质量含量与设定值偏差在±3％或煤灰流动温度与设定值偏差在0～50℃。
所述煤灰流动温度的设定范围在1150～1450℃
所述混配煤的灰分的设定范围在质量含量5％～30％。
一种用于粉煤气化技术的系统，包括：数据储存模块，用于对原煤分析结果进行分类存储；配煤分析模块，用于原煤的煤灰组成、黏温特性和煤灰相图确定原煤的混配比例；配煤模块，用于实时比较混配煤煤质结果与设定值，并根据偏差值调整气化炉系统工艺参数，并控制配煤分析模块重新设定原煤的混配比例。
相对于现有技术，本发明所述的粉煤气化技术的配煤方法具有入炉煤质控制平稳的优点，通过将原煤进行分类存储，基于混配煤比例理论分析，对入炉配煤实时分析调控，控制送煤皮带速度和多料罐之间的输送等，有效克服由于原煤煤质变化造成的气化炉渣口堵渣问题，从而达到提高气化炉运行周期的目的。
附图说明
图1为本发明的气化炉配煤控制流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
一种用于粉煤气化技术的系统，包括：数据储存模块，用于对原煤分析结果进行分类存储；配煤分析模块，用于原煤的煤灰组成、黏温特性和煤灰相图确定原煤的混配比例；配煤模块，用于实时比较混配煤煤质结果与设定值，并根据偏差值调整气化炉系统工艺参数，并控制配煤分析模块重新设定原煤的混配比例。
如图1流程图所示，气化炉运行过程中，首先进行原煤分析(1)，根据原煤分析结果将原煤分类存储(2)，选取两种或两种以上煤种按一定比例混配(3)，对实际混配煤开展煤灰流动温度和煤灰成分等分析及计算(4)，实时比较混配煤质结果与设定值，如存在较大偏差(5)，通过调整原煤给料机与皮带等相关参数(6)，调整原煤混配比例，通过上述方式降低入炉煤质的波动，混配煤最终进入后系统使用(7)。
实施例
日处理1000吨煤规模粉煤加压气流床气化工业装置，采用神华煤与贵州煤两种原煤作为气化原料，的配煤方法主要步骤如下：
(1)对神华煤和贵州煤原进行原煤分析，包括工业分析、元素分析、煤灰流动温度和煤灰化学组成分析；
(2)根据原煤灰分和煤灰熔融温度将神华煤与贵州煤分别存储于面包仓中。
(3)设置入炉贵州神华配煤灰流动温度约1320℃，温度波动范围0～20℃，入炉煤灰分16～17wt％。基于贵州和神华原煤煤质特点，进行不同混配比例贵州神华混配煤的灰分、煤灰流动温度及黏温特性的实验分析，以及煤灰相图计算，获得贵州与神华煤理论适宜的混配质量比例：贵州:神华＝60:40，此比例下的贵州和神华混配煤灰分约17wt％，入炉煤灰流动温度约1300℃。
(4)根据配煤理论分析和配煤系统工艺设置，设定面包仓底部的活化给煤机和皮带转速等参数，通过皮带秤准确称量神华与贵州煤流量，贵州和神华原煤经混配后依次送入原煤仓I、原煤仓II和原煤仓III，配煤在由原煤仓I向原煤仓III的输送过程中进一步强化配煤的混合，将原煤仓III中的配煤进行取样分析，获得配煤的工业分析、元素分析、煤灰熔融温度和煤灰化学组成分析等。
(5)如配煤灰分与设定值偏差超过±3wt％或煤灰流动温度与设定值偏差超过0～50℃时，发出调整配煤比例的新指令，调整活化给煤机和皮带转速等参数，通过皮带秤称量，改变配煤比例使配煤的灰分和煤灰流动温度达到设定值。
在该装置的运行过程中实现入炉煤质稳定可控。
以上虽然已结合实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的说明，但是需要指出的是，本发明的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由权利要求书来确定。本领域技术人员可在不脱离本发明的技术思想和主旨的范围内对这些实施方式进行适当的变更，而这些变更后的实施方式显然也包括在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于粉煤气化技术的配煤方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)对原煤煤质进行分析，并根据原煤分析结果将原煤分类存储；
(2)设定的混配煤的灰分、煤灰流动温度数值，根据原煤的煤灰组成、黏温特性和煤灰相图确定原煤的混配比例；
(3)设定气化炉系统工艺参数，通过原煤混配装置进行原煤混配，对混配煤进行煤质分析；
(4)比较混配煤煤质结果与设定值，如果偏差超过设定偏差，重新设置原煤混配比例和气化炉系统工艺参数，至煤质结果与设定值的偏差在设定偏差范围内。
2.根据权利要求1所述的配煤方法，其特征在于；所述原煤煤质分析包括煤的工业分析、元素分析、煤灰流动温度和煤灰化学组成。
3.根据权利要求1所述的配煤方法，其特征在于：所述气化炉系统工艺参数包括活化给煤机参数和皮带转速参数。
4.根据权利要求1所述的配煤方法，其特征在于：所述设定偏差为混配煤的灰分质量含量与设定值偏差在±3％或煤灰流动温度与设定值偏差在0～50℃。
5.根据权利要求1～4任一所述的配煤方法，其特征在于：所述煤灰流动温度的设定范围在1150～1450℃。
6.根据权利要求1～4任一所述的配煤方法，其特征在于：所述混配煤的灰分的设定范围在质量含量5％～30％。
7.一种用于粉煤气化技术的系统，其特征在于包括：
数据储存模块，用于对原煤分析结果进行分类存储；
配煤分析模块，用于原煤的煤灰组成、黏温特性和煤灰相图确定原煤的混配比例；
配煤模块，用于实时比较混配煤煤质结果与设定值，并根据偏差值调整气化炉系统工艺参数，并控制配煤分析模块重新设定原煤的混配比例。
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