一种气化炉用煤的配煤方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及煤炭燃烧利用领域，特别涉及一种气化炉用煤的配煤方法。
【背景技术】
[0002] 我国能源结构的特点是富煤、缺油、少气。从我国以煤为主的能源结构和国际能源 市场形势分析，决定了我国必须立足国情，大力发展洁净煤技术。其中煤气化是煤炭清洁高 效利用的核心技术，是发展煤基大宗化学品和液体燃料合成、先进的煤气化联合循环发电 (IGCC)、多联产系统、制氢等过程工业的基础，是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技 术。
[0003] 目前已工业化的煤气化技术主要有固定床、流化床和气流床技术，而规模1000t/d 以上的煤气化装置均采用气流床技术，可以说气流床技术是大规模高效煤气化技术发展的 主要方向。气流床气化炉的排渣方式均采用液态排渣法，即要求气化炉内的操作温度超过 煤灰的熔融温度，使煤灰处于熔融状态，以便煤灰以液态形式排出气化炉。与固态排渣法相 比，液态排渣法有许多优点，如气化强度高，生产能力大，碳转化率和气化效率高，粗煤气中 有效气组分高等。但在实际操作过程中，经常发生炉壁衬受高温液态煤灰侵蚀和液态煤灰 流动不畅而产生的堵渣问题。在工业生产中通常采用煤灰的熔融温度作为判别依据，判别 某一煤种是否适用于气流床气化技术。
[0004] 在实际工业生产中，考虑到气化炉耐火材料、测温元件的寿命及运行的经济性，气 化炉内的操作温度不宜控制过高，对于采用耐火衬里(热壁式)的气流床气化炉一般要求煤 灰的流动温度小于1350°C，而对于水冷壁衬里(冷壁式)的气流床气化炉一般要求煤灰的流 动温度小于1400°C。因此限制了灰熔点较高的煤种在气流床气化技术中的应用，而残酷的 事实是，我国高灰熔点的煤储量较大。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种气化炉用煤的配煤方法，在无需添加助剂的情况下， 使原料煤的煤灰熔融温度降低，从而使煤灰熔融温度较高的煤种也能作用气化炉用煤。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0007] -种气化炉用煤的配煤方法，包括以至少两种煤进行配煤得到气化炉用煤的步 骤，其中，用于配煤的至少两种煤煤灰的流动温度大于1300°C，
[0008] 通过检测计算所得气化炉用煤的灰分的R值，所述R=(3X+4Y+0.5Z+1.5M+N) X 100；
[0009] 其中，X为煤灰分中SiO2的质量百分比、Y为煤灰分中Al2O3的质量百分比、Z为煤灰 分中Fe2〇3的质量百分比、M为煤灰分中MgO的质量百分比和N为煤灰分中CaO的质量百分比；
[0010] 所述的至少两种煤用于配煤的量为使得到的气化炉用煤的灰分的R值为150-220。 [0011] 煤的灰分以氧化物的形态表示，通常含有5102^12〇3心2〇3』&0、1%0等，在本发明 中，煤灰分中3丨〇2^12〇3』62〇 3、0&0和1%0质量百分比是指煤的灰分中5丨^1』6、0&和1%以上 述氧化物形态计算时的质量百分比。
[0012] 所述的"煤灰熔融温度"具有本领域公知的含义，其并不是确定的温度点值，而是 温度范围，是指煤灰在高温条件下软化、熔融、流动时的温度特性，是动力用煤和气化用煤 的重要指标，包括变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。在动力用煤中，一般以煤灰软 化温度作为衡量煤灰熔融特性的指标。但在煤气化用煤中，煤灰的流动温度通常是判别该 煤种是否适合于气化用煤的重要指标。本发明的方法适用于任意煤种的原料煤，且特别适 用于煤灰熔融温度较低的煤种。在实际应用中，可根据实际需要选择采用上述温度中的一 个或多个作为煤灰熔融温度的参考温度，工业应用中通常参考流动温度。
[0013] 本领域技术人员可以理解，由于采用液态排渣，对于煤灰流动温度大于1300°C的 煤，除非加入大量如碳酸钙之类的助熔剂，通常无法应用于气化炉，而本发明则在完全不加 任何助熔剂的情况下，发现如果在满足一定条件下，将至少两种煤灰流动温度大于1300°C 的煤配煤混合后，得到的混合煤的流动温度可以明显降低，比如明显小于1300°C，反而可以 用作气化炉用煤，这一点确实出人意料，因为在同样情况下，想用两种低灰熔点的煤混合配 制成高灰熔点的煤几乎是不可能的。本发明正是在上述发现的基础上做出的。
[0014] 根据本发明的配煤方法，优选地，所述的至少两种煤种至少包括第一种煤和第二 种煤，所述第一种煤的灰分的R值小于150(R值计算方法同上），所述第二种煤的灰分的R值 大于220(R值计算方法同上），从而可以在将所述的至少两种煤混合后，使得到的气化炉用 煤的灰分的R值为150-220。当然，本领域技术人员可以理解，所述的至少两种煤还可以包括 第三种煤和/或第四种煤或更多。进一步优选地，所述第一种煤的灰分的R值小于120(R值计 算方法同上），所述第二种煤的灰分的R值大于240;更优选地，所述第一种煤的灰分的R值小 于90(R值计算方法同上），所述第二种煤的灰分的R值大于250。
[0015] 根据本发明的配煤方法，优选地，所得到的气化炉用煤的灰分的R值为150-220;进 一步优选地，所得到的气化炉用煤的灰分的R值为180-210，更优选为190-210，例如195、 205，以提高作为气化炉用煤的配煤效果。
[0016] 在本发明的一个优选实施方式中，所述的至少两种煤为两种煤，分别为第一种煤 和第二种煤。在配煤时，可以直接通过调整上述两种的煤的相对含量，从而使得到的气化炉 用煤的灰分的R值为150-220。
[0017]根据本发明的配煤方法，优选地，所述第一种煤的灰分的R值小于120;进一步优选 地，所述第一种煤煤灰的流动温度大于1320°C。
[0018] 根据本发明的配煤方法，优选地，所述第一种煤的灰分的R值小于90;进一步优选 地，所述第一种煤煤灰的流动温度大于1350°C，
[0019] 根据本发明的配煤方法，优选地，所述第二种煤的R值大于240,且Si02/Al2〇3的质 量比大于2;进一步优选地，所述第二种煤煤灰的流动温度大于1320°C，以使作为气化炉用 煤的配煤效果更为明显。
[0020] 根据本发明的配煤方法，优选地，所述第二种煤的灰分的R值大于250,且SiO2/ Al2O3的质量比大于2.5;进一步优选地，所述第二种煤煤灰的流动温度大于1350°C。
[0021 ]在本发明的另一个优选实施方式中，所述的至少两种煤为三种煤，分别为第一种 煤、第二种煤和第三种煤，所述第三种煤的R值小于150或大于220。在配煤时，可以直接通过 调整上述三种的煤的相对含量，从而使得到的气化炉用煤的灰分的R值为150-220,并且由 于共有三种煤，即使配置相同R值的气化炉用煤，也可以有多种配煤方案，因此在配煤时更 为灵活。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0023] (1)本发明直接利用多种煤灰熔融温度较高的煤种配煤，得到适用于气化炉的用 煤，拓宽