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2-6.5MPa粉煤加压实验总结

编号：RD03

6.5MPa粉煤加压气化研究项目

试验总结报告

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总结时间：2013年12 月31 日

实施单位：技术中心

一、研发项目的建设

整个项目分三个阶段，周期为3年。2011年1月10日正式启动;2011年3月底完成第一阶段的研发方案论证工作；至2011年6月完成试制设备采购及安装；2011年7月至10月进行系统单体试车；11月3日-12月27日对系统进行投料试车，完成第一阶段的试验工作；2012年1月项目进入试车整改阶段，经过2次停车整改，实现了系统的长期稳定运行；2013年5月1日开始，对系统进行多煤种、多混合比例掺烧，进行第三阶段的优化运行试验，最终确定了最优的煤种、最佳的掺烧比例。2013年11月具备验收条件。

二、试验过程

整个试验过程分为三个阶段：①投料试车阶段；②装置整改阶段；③优化运行阶段

①投料试车阶段（2011年11月3日～2011年12月27日）

装置于2011年11月3日一次投料开车成功，试车期间气化装置运行稳定，生产负荷达到了设计负荷的85％，运行参数接近设计值，顺控系统实现了全自动控制，系统操作方便、安全、可靠。

②装置试车整改阶段（2011年12月28日～2013年4月17日）

一次投料试车后，装置于2011年12月28日停车整改，整改内容如下：

●增加粉煤输送系统伴热，控制粉煤温度在指标范围内；

●进行原料煤储存及输送系统的技术改造，保证原料煤输送的稳定；

●改造渣水系统，保证灰水絮凝、沉降、过滤运行的稳定性；

●加强操作员的培训工作，提高操作技能，优化工艺操作。

在完成整改后，在2012年4月19日至2012年6月3日再次进行系统试车。

随着系统负荷的增加和多煤种试烧，又暴露了一些问题，于是再次整改，整改从2012年6月4日开始，到2012年10月14日结束。

系统整改的内容如下：

●重新筛选灰水絮凝剂；

●进行工艺烧嘴的优化；

●增设事故黑水排放沉降池，改善环境；

●检查、更换部分粉煤系统充气过滤设备。

从2012年10月15日～2013年4月17日,全系统运行时间为170天(日历天数183天)，开工率为92.9％。在稳定生产期间，最高甲醇日产556t，最低吨甲醇耗煤1.28t。

③优化运行阶段（2013年5月1日～2013年11月30日）

在优化运行阶段中，装置经过了40%、50％、75%、100%、110%等多负荷试验，试验过程中分别使用了神木粉煤、新郑煤沫、晋城煤沫等多个煤种以及混煤进行掺烧，以寻求最优的试烧煤种和最佳的掺烧比例，经过7个月的试验总结，最终确定了最优的试烧煤种和最佳的掺烧比例，煤耗下降至1.4吨煤/吨醇，电耗下降至310KWh/吨醇，汽耗下降至3t/t醇。

2013年10月1日至2013年11月20日稳定运行期间，对气化装置稳定的相关数据统计分析记录如下表：

通过实验统计分析数据可知：

1、采用6.5MPa粉煤加压输送，粉煤输送能力达到36.19t/h，达到了预定粉煤输送能力35t/h目标要求。根据不同煤种测试结果可以看出：6.5MPa粉煤输送能够满足不同煤种的变化需求。

2、由于粉煤输送能力提高，气化炉投煤量同时提高，气化炉反应时间在10.34秒，满足预定目标。从气化炉出口有效气体成份（CO+H2）≥90%，气化反应基本完全，气体成份能够满足后续工段氨或甲醇合成的要求。

3、通过消耗统计分析，甲醇煤耗1401kg/t；电耗310kwh/t；蒸汽耗3000kg/t。

6.5MPa粉煤加压气化研究项目形成工艺操作规程。

2013年12月整套装置已具备验收条件。

粉煤灰水泥

粉煤灰水泥粉煤灰水泥，全称粉煤灰硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰（粉煤灰的掺量为20～40％）、适量石膏共同磨细而制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰水泥。按现行国家标准，粉煤灰水泥的强度等级有：32.5、32.5R；42.5、42.5R；52.5、52.5R。我国大多数粉煤灰的化学成分如下：40～60%SiO2;0.5～2.5%MgO；15～40%Al2O3；< 2%SO3；3～10%Fe2O3; >60%SiO2+Al2O3; 25%CaO;1～20%烧失量；1～6%未燃物（属于有害部分）。粉煤灰中含玻璃相约50～80%，也有少量的晶体矿物及未燃尽的碳粒。玻璃体是粉煤灰具有活性的主要组成部分，可以认为，在其它条件相同时，玻璃体含量越多，活性越高。即，粉煤灰的活性决定于活性Al2O3 、SiO2的含量。但CaO对粉煤灰的活性极为有利。所以说粉煤灰是高度玻璃化并含少量晶质组分的硅铝质产品。生产原理粉煤灰是发电厂燃烧煤粉时得到的一种灰渣，也称飞灰属于火山灰质混合材。由于目前世界上的粉煤灰产量很大，约达到数十亿吨，而利用率还不够高，所以它是一种令人日益关心的工业副产品。特别是当电厂可使用的油、气燃料日益减少时，粉煤灰的产量还会增加。粉煤灰水泥的水化和硬化过程，与火山灰水泥的水化硬化过程极为相似，主要是熟料的水化反应，以及粉煤灰与Ca(OH)2之间相互交错的两级反应。即，硅酸盐水泥熟料水化生成的C-S-H和Ca(OH)2，被吸附在粉煤灰颗粒的表面，由于粉煤灰中高度分散的活性氧化物吸收Ca(OH)2，进而相互反应而形成以水化硅酸钙为主体的水化产物，水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙凝胶，这就是所谓的Ca(OH)2和粉煤灰进行的二次反应（也可称为火山灰反应）。在粉煤灰颗粒表面上产生的大量的水化物结晶体，它们相互交叉连接，形成了很高的粘结强度，以致在劈裂时，即使粉煤灰颗粒被劈开，但粘结区还能保持完好，因而能达到相当高的力学强度。此外，在粉煤灰水泥中除了火山灰反应以外，还有同其它矿物细粉一样的作用，那就是也可以进入水泥颗粒构成的絮凝结构中，使水化物析出的有效空间增大，从而加速了水泥的水化，这也叫做“微分效应”。性能及用途性能特点粉煤灰水泥实质上也是一种火山灰水泥，虽然，它们之间有很多相似的性能，如比重小、水化热较低、抗腐蚀性较强等。但是由于粉煤灰的化学组成和物理结构特征与其它火山灰质混合材料有一定的差异，比如，从矿物内部结构上分析，粉煤灰是一种密实的玻璃质球，结构比较致密且稳定，内比表面积小，对水的吸附能力小，不易水化。所以，粉煤灰水泥就具有了一系列的性能特点。由上可知，粉煤灰水泥具有一般火山灰水泥的共性，但与表面粗糙、多孔的火山灰质混合材的水泥相比，在性质上确有更为显著的特点。它不仅结构比较致密，内比表面积较小，而且对水的吸附能力小得多，同时水泥水化的需水量又小，所以粉煤灰水泥的干缩性就小，抗裂性也好。此外，与一般掺活性混合材的水泥相似，水化热低，抗腐蚀能力较强等，抗冻性也好于其它火山灰水泥。材料应用长期以来，粉煤灰水泥广泛用于工业与民用建筑，尤其适用于大体积水工混凝土、水工建筑、海港工程等。但应注意，粉煤灰水泥混凝土泌水较快，容易引起失水裂缝。施工过程中，要适当增加抹面次数，在硬化早期宜加强养护，以保证粉煤灰水泥混凝土强度的正常发展。

开题报告：年产500万吨粉煤灰硅酸盐水泥生产线的工艺设计

科技学院毕业设计（论文）开题报告题目年产500万吨粉煤灰硅酸盐水泥生产线的工艺设计学院冶金学院专业班级无机非金属材料工程2011-01 学生姓名学号 20114 指导教师 2014 年 12 月 20 日

开题报告填写要求 1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。 2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。 4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。

毕业设计(论文)开题报告 1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析 1.1本设计的目的和意义据我国目前的电力系统来看，我国目前火力发电仍是占主要的地位，粉煤灰是其发展过程中不可避免的排放量大的工业废料。不仅是火力发电厂，各种依靠煤粉燃烧获得热源等的企业都是粉煤灰的主要产源。粉煤灰不仅需要占大量的土地来存放，而且对环境的污染也很大，因此对粉煤灰加以利用是解决当前问题的首选。我国目前正处于高速发展阶段，各行各业的发展都离不开建筑，因此对水泥的需求仍处于上升阶段。虽然我国是水泥生产大国，但是由于水泥行业的高二氧化碳排放量以及粉尘、有害气体等的排放，致使水泥行业的发展受到了限制。要降低这些废气等的排放，就要减少水泥生产中熟料的使用。早在1990年，美国就提出了绿色混凝土的概念。绿色高性能混凝土的特征有：更多地节约熟料水泥，降低能耗与环境污染；更多地掺加工业废料为主的细掺料；更大的发挥混凝土的高性能优势，减少水泥与混凝土的用量[1]。粉煤灰在水泥熟料矿物水化产物氢氧化钙的激发下具有水化活性而形成一定的强度组分，能与水泥浆硬化体晶格坚固地结合起来，进而提高了混凝土的长龄期强度和混凝土的耐久性[2]。因此，用粉煤灰部分替代水泥熟料具有重要的意义。但是，根据前人的研究，粉煤灰能与水泥水化产生的Ca(OH) 发生二次水 2 化反应在常温下反应过程非常缓慢，使水泥早期强度过低，造成其利用率一直很低[3]。按照GB1344-92规定，粉煤灰硅酸盐水泥中粉煤灰掺入量按重量百分比计为20%～40%，而目前我国大多水泥窑生产的粉煤灰水泥掺入量只有不到30%，且达不到应有的强度等级[4-5]。究其根本原因，是因为粉煤灰的活性在前期并不理想，致使粉煤灰水泥没有具有应有的早期强度。因此想要提高粉煤灰的掺入量，提高粉煤灰水泥的性能，就应该从改善粉煤灰的活性着手。粉煤灰活性影响因素可分为：化学成分、晶体组成和玻璃相含量与结构[6]。万雪峰[7]等人对激发粉煤灰活性的措施物理法、物理化学法以及化学法做出了对比研究，认为化学法的活化程度高，且不限粉煤灰的掺入量，是一种可行的简单的方法。化学法主要是通过添加各种早强剂、诱导剂、激发剂等，使粉煤灰水泥的水化反应速度缩短，从而改善粉煤灰水泥的早期强度不足和初凝时间过长的缺陷，提高粉煤灰的掺入量[8-10]。物理法可以通过在研磨粉煤灰时填入助磨剂，改善粉煤灰的粒度，从而提高粉煤灰水泥的水化速度。焦晓飞[11]通过对粉煤灰掺入粒径的研究得到粉煤灰颗粒，粒度集中在10μm～20μm的粉煤灰活性最佳，水化速度最快，

粉煤加压气化技术的开发现状和应用前景

第1期(总第90期)煤　化　工No.1(Tota l　No.90)　2000年2月 Coa l Che m ica l I ndustry Feb.2000 干法粉煤加压气化技术的开发现状和应用前景门长贵　西北化工研究院　710600 摘　要　干法粉煤加压气化是一种高效低污染的先进煤气化方法。本文简要介绍了干法粉煤加压气化的工艺原理、技术特点及开发现状,并指出了这种煤气化工艺技术在联合循环发电和煤化工等领域内的应用前景。关键词　干法粉煤气化　技术特点　开发现状　应用前景引　言目前我国一次能源消费中煤炭约占75%,在今后相当长的一段时间内煤炭仍是我国的主要能源,国家已把煤的高效、洁净利用技术列入21世纪的发展计划,因此发展先进的煤气化技术是当前的重要课题。近年来,为了减少环境污染,提高煤炭的利用率,增加装置的生产能力,降低氧耗和煤耗,拓宽原料煤种的使用范围,充分利用煤炭资源,先后成功地开发出了新一代先进的煤气化工艺技术,有代表性的主要为鲁奇公司的碎煤移动床熔渣气化(B GL)工艺,水煤浆进料的T exaco气化工艺,干法粉煤进料的SCGP(Shell)气化工艺和P renflo、GSP工艺。上述几种煤气化工艺中,干法粉煤进料的加压气化工艺因其技术经济性具有明显的优势和较强的竞争力,预计它是今后煤气化工艺技术的发展方向。 1　干法气化的原理及技术特点原料煤经破碎后在热风干燥的磨机内磨制成< 100Λm(90%)的煤粉,由常压料斗进入加压料斗,再由高压惰性载气送至气化炉喷嘴,来自空分的高压氧气预热后与过热蒸汽混合送入喷嘴。煤粉、氧气和蒸汽在气化炉高温高压的条件下发生碳的部分氧化反应,生成CO与H2总含量大于90%的高温煤气,经废热回收、除尘洗涤后的粗合成气送后序工段。干法气化工艺具有如下技术特点: (1)对原料煤的适应性广,可气化褐煤、烟煤、无烟煤及石油焦。对煤的反应活性几乎没有要求,对高灰熔点、高灰分、高水分、高含硫量的煤种同样也适应。 (2)氧耗和煤耗低,与湿法进料的水煤浆气化工艺相比较,氧气消耗降低15%～25%,原料煤消耗降低10%～15%。 (3)单位重量的原料煤可以多产生10%的合成气,合成气中的有效气体成分(CO+H2)高达94%左右。 (4)原料煤能量的83%转换在合成气中(水煤浆气化工艺只有70%～76%),约15%的能量被回收为蒸汽。由此可见干法气化的热效率高。 (5)干法气化工艺的气化炉一般采用水冷壁结构,以渣抗渣,无昂贵的耐火砖衬里,水煤浆气化工艺气化炉耐火砖的费用约为10美元 tN H3,因多喷嘴操作,干法工艺气化炉运行安全可靠。 (6)单台气化炉生产能力大,目前已投入运行的气化炉操作压力3.0M Pa,日处理煤量2000t。如Shell干法进料气化工艺可采用多喷嘴加料(4只～8只),喷嘴的设计寿命可保证达到8000h,气化装置可以长周期运行。 (7)碳转化率高,可达99%,气化炉排出的熔渣为玻璃状的颗粒,对环境没有污染。气化污水中不含酚、氰、焦油等有害物质,容易处理,可做到零排放。 (8)工艺操作采用先进的控制系统,自动化程度高,利用专有的计算机控制技术可使工艺操作处于最佳状态下运行。 2　干法气化技术的现状第一代干法粉煤气化技术是K2T炉,目前在南非和印度等国仍有部分装置在运行,该炉型为常压气化,已基本停止发展。我国80年代由西北化工研究院在临潼完成了K2T炉的中间试验,后在山东黄

HT-L粉煤加压气化炉

航天炉又名HT-L粉煤加压气化炉长期以来，国内煤化工之所以不能大规模地发展，就是因为国内缺乏自主的粉煤加压气化技术。而进口的技术也不能完全满足国内煤化工的需求——如果选用德士古煤气化技术，无法实现原料煤的本地化；选用壳牌煤气化技术的投资又太大。所以，开发具有自主知识产权的高效、洁净、煤种适应性广的国内煤气化技术，一直是业界的梦想。气化炉的核心部件是气化炉燃烧喷嘴，该喷嘴必须具有超强的耐高温特性，这个特性要实现起来难度较大。而与此类似，火箭上天时喷嘴所经受的温度也很高，而且比气化炉燃烧喷嘴要经受的温度高得多。如果把航天技术“嫁接”到煤化工产业，那就有点像杀鸡用上宰牛刀，技术难度上是没有问题的。航天炉的主要特点是具有较高的热效率（可达95%）和碳转化率（可达99%）；气化炉为水冷壁结构，能承受1500℃至1700℃的高温；对煤种要求低，可实现原料的本地化；拥有完全自主知识产权，专利费用低；关键设备已经全部国产化，投资少，生产成本低。据专家测算，应用航天炉建设年处理原煤25万吨的气化工业装置，一次性投资可比壳牌气化炉少3亿元，比德士古气化炉少5440万元；每年的运行和维修费用比壳牌气化炉少2500 万元，比德士古气化炉少500万元。它与壳牌、德士古等国际同类装置相比，有三大优势：一是投资少，比同等规模投资节省三分之一；二是工期短，比壳牌炉建设时间缩短三分之一；三是操作程序简便，适应中国煤化工产业的实际，易于大面积推广。 HT-L粉煤气化煤质要求 HT-L粉煤气化工艺对煤种的适应性广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤到石油焦均可作为气化的原料。即使是高灰分、高水份、高硫的煤种也能使用。但从经济运行角度考虑，并非所有煤种都能够获得好的经济效益。因此，使用者应该认真细致地选择合适的煤种，在满足设计要求的前提下，保证装置的稳定运行。 HT-L粉煤气化装置对煤种的一般要求煤种分析项目数据范围总水（AR；%） 4.5~30.7

(冶金行业)粉煤灰试验

（冶金行业）粉煤灰试验

壹、引用有关标准、规范、规程、规定。《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》（JGJ28-86）《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-91）《水泥胶砂流动度检验方法》（GB/T2419-94）《粉煤灰混凝土应用技术规程》（GBJ146-90）二、粉煤灰试验的必试项目：（1）、细度（2）、烧失量（3）、需水量比三、粉煤灰试验取样方法及数量以连续供应的200t相同等级的粉煤灰为壹批，不足200t亦按壹批论，粉煤灰的数量按干灰（含水率小于1%）的重量计算。散装灰取样——从不同部位取15份试样，每份试样1~3kg，混合均匀，按四分法缩取比试验所需量大壹倍的试样（称为平均试样）。袋装灰取样——从每批中抽10袋，且从每袋中各取试样不少于1kg，混合均匀，按四分法缩取比试验所需量大壹倍的试样（称为平均试样）。四、试验方法（1）、细度 1、称取试样50g，精确至0.1g。倒入0.045mm方孔筛筛网上，将筛子置于筛座上，盖上筛盖。 2、接通电源，将定时开关开到3min，开始筛析。 3、开始工作后，观察负压表，负压大于2000Pa时，表示工作正常，若负压小于2000Pa，则应停机，清理吸尘器中的积灰后在进行筛析。 4、在筛析过程中，可用轻质量木棒或硬橡胶棒轻轻敲打筛盖以防吸附。 5、3min后筛析自动停止，停机后将筛网内的筛余物收集且称量，准确到0.1%。（2）、烧失量

1、准确称取1g试样，置于已灼烧恒重的瓷坩埚中，将盖斜置和坩埚上，防在高温炉内从低温开始逐渐升高温度，在950~1000℃以灼烧15~20min，取出坩埚，置于干燥器中冷至室温。称量，如此反复灼烧，直至恒重。（3）、需水量比 1、样品：试验样品：90g粉煤灰，210g硅酸盐水泥和750g标准砂。对比样品：300g硅酸盐水泥、750g标准砂。 2、试验方法：依据《水泥胶砂流动度测定方法》（GB/T2419-94）进行。分别测定试样样品的流动度得到125~135mm时的需水量W1（ml）和对比样品达到同壹流动度时的需水量W2（ml）。五、数据处理方法（1）、粉煤灰细度试验结果处理： X=G×2 式中X——筛余百分数 G——筛余物重量（2）、粉煤灰烧失量试验结果处理式中G——灼烧前试样重量 G1——灼烧后试样重量（3）、需水量比试验结果处理计算结果取整数六、粉煤灰必试项目试验结果评定标准（1）、评定依据《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-91），其品质指标应符合下表规定：粉煤灰品质指标和分类: 注：代替细集料或用于改善和易性的粉煤灰不受此规定的限制。

科林粉煤气化技术

科林粉煤气化技术(CCG)简介德国科林工业集团二零一零年七月 1. 公司简介德国科林工业集团是全球著名的煤气化、煤干燥和生物质气化技术提供商。该集团是前东德燃料研究所 (DBI)和黑水泵工业联合体（Gaskombinat Schwarze Pumpe，简称GSP）气化厂最大的后裔公司。科林（CHOREN）名称的由来是：“C-Carbon-碳H-Hydrogen-氢O-Oxygen- 氧REN-RENewable-可再生”。科林集团总部位于德国弗莱贝格市，原东德燃料研究所旧址，著名的黑水泵气化厂就在附近。戴姆勒奔驰汽车公司、德国大众汽车公司为科林的战略投资者。

目前集团拥有近300名研发及工程技术人员，其中主要技术骨干为前徳燃所和黑水泵厂的员工。科林公司的发起人Wolf博士即为前东徳燃料研究所研发部部长，煤气化运行总监贡瓦先生是前黑水泵气化厂厂运行主任。科林集团拥有40多年气流床气化技术研发、设计、设备制造、建设以及运行的经验，可以为客户提供粉煤气化技术（CCG）和生物质气化技术（Carbo-V®）从工艺包设计到关键设备制造和开车运行等一系列综合性服务。此外，科林集团也是蒸汽流化床煤干燥技术的创始人和专利持有人，在全世界煤干燥领域，特别是褐煤干燥领域具有多年成功运行经验。科林能化技术（北京）有限公司是科林集团的全资子公司，负责集团在亚太地区的业务。 2. 技术来源及技术开发背景科林高压干粉煤气化炉简称为CCG炉(Choren Coal Gasifier),该技术起源于前东德黑水泵工业联合体（Gaskombinat Schwarze Pumpe，简称GSP）下属的燃料研究所，于上世纪70年代石油危机时期开始开发，目的是利用当地褐煤提供城市燃气。1979年在弗莱贝格市建立了一套3MW中试装置，完成了一系列的基础研究和工艺验证工作。试验煤种来至于德国、中国、前苏联、南非、西班牙、保加利亚、澳大利亚、捷克等国家。1984年在黑水泵市（SCHWARZ PUMPE）建立了一套130MW（日投煤量为720吨）的水冷壁煤气化炉工业化装置，气化当地褐煤用作城市燃气，有运行8年的工业化生产经验。之后改用工业废液废油作为进料，继续运行至今。燃料研究所和黑水泵工厂的技术骨干后来发起成立了科林的前身公司，继续致力于煤气化技术的研发,并把运行中出的问题进行了设计更改和完善，推出了一套完整优化的新气化技术 - CCG。 3. CCG技术介绍（A）气化工艺 CCG气化工艺过程主要是由给料、气化与激冷系统组成。原料煤被碾磨为100%<200μ，90%<65μ的粒度后, 经过干燥, 通过浓相气流输入系统送至烧嘴，在反应室内与工业氧气（年老煤种还需添加少量水蒸气）在高温高压的条件下反应，产生以一氧化碳和氢气为主的合成气。

粉煤加压气化技术

粉煤加压气化技术简介一、背景 “九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂（水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心）、中国天辰化学工程公司共同承担了国家“十五”科技攻关计划课题“粉煤加压气化制合成气新技术研究与开发”，建设具有自主知识产权的粉煤加压气化中试装置。装置处理能力为15～45吨煤/天，操作压力2.0～2.5Mpa，操作温度1300～1400℃。该课题于2001年年底启动，2002年10月完成研究开发阶段中期评估，中试装置进入设计施工阶段。2004年7月装置正式投运，首次在国内展示了粉煤加压气化技术的运行结果，填补了国内空白，技术指标达到国际先进水平。中试装置于2004年12月6日至9日顺利通过科技部组织的现场72 小时运行专家考核，2004年12月21日于北京通过科技部主持的课题专家验收。同年，该成果入选2004年度煤炭工业十大科学技术成果。二、装置流程与技术优势 1、整个工艺流程如图1，具体流程为：原煤除杂后送入磨煤机破碎，同时由经过加热的低压氮气将其干燥，制备出合格煤粉存于料仓中。加热用低压氮气大部分可循环使用。料仓中的煤粉先后在低压氮气和高压氮气的输送下，通过气化喷嘴进入气化炉。气化剂氧气、蒸汽也通过气化喷嘴进入气化炉，并在高温高压下与煤粉进行气化反应。出气化炉的高温合成气经激冷、洗涤后并入造气车间合成气管线。熔融灰渣在气化炉激冷室中被激冷固化，经锁斗收集，定期排放。洗涤塔出来的黑水经过二级闪蒸，水蒸汽及一部分溶解在黑水中的酸性气CO 2、H2S 等被迅速闪蒸出来，闪蒸气经冷凝、分离后与气化分厂生产系统的酸性气一并处理，闪蒸黑水经换热器冷却后排入地沟，送气化分厂生产装置的污水处理系统。

科林气化技术

科林CCG粉煤加压气化技术技术拥有单位：德国科林工业技术有限责任公司 2014-5-20 来源：《中国煤化工》编辑部作者:德国科林工业技术有限责任公司德国科林工业技术有限责任公司（简称科林公司）是世界著名的洁净煤利用技术的研发者、拥有者及工业解决方案供应商，全部拥有科林粉煤气化（CHOREN Coal Gasification）技术。科林的前身是欧洲洁净煤利用技术领域的先驱和领导者——前德国燃料研究所（DBI）。上世纪90年代，前德国燃料研究所研发部部长Wolf博士创立了科林，科林名称的由来是：“C-Carbon-碳，H-Hydrogen-氢，O-Oxygen-氧，REN-RENewable-可再生”。科林核心技术团队来自于前德国燃料研究所及黑水泵气化厂。公司总部及技术研发工程中心位于德国萨克森州的德累斯顿。科林在干粉煤气流床气化技术领域拥有40多年的研发、设计、制造、建设及运行经验，能够为业主提供全方位、立体化的煤气化解决方案。科林CCG粉煤气化工艺过程主要是由给料、气化与激冷等系统组成，采用干粉煤加压进料，以纯氧作为氧化剂（部分煤种需添加少量水蒸气），在气化室内在高温高压的条件下反应，产生以一氧化碳和氢气为主的合成气，并实现高温液态排渣。原料气化和达到气体平衡所需的热量由原料碳氧化成一氧化碳和二氧化碳所释放。气化温度的选择主要由煤的熔融特性及粘温特性确定,气化压力的确定主要取决于产品煤气的利用工艺，通常为4.0MPa。通过科林CCG气化工艺可以把原煤、石油焦等转化为清洁的、高附加值的一氧化碳和氢气，可用于生产合成氨、甲醇、合成油、合成天然气等化工产品，还可用于发电或者生产城市煤气。

粉煤灰试验方法

粉煤灰细度试验方法 A.1 范围本附录规定了粉煤灰细度试验用负压筛析仪的结构和组成，适用于粉煤灰细度的试验。 A.2 原理利用气流作为筛分的动力和介质，通过旋转的喷嘴喷出的气流作用使筛网里的待测粉状物料呈流态化，并在整个系统负压的作用下，将细颗粒通过筛网抽走，从而达到筛分的目的。 A.3 仪器设备 A.3.1 负压筛析仪负压筛析仪主要由45um 方孔筛、筛座、真空源和收尘器等组成，其中45um 方孔筛内径为φ150mm ，高度为25mm ，45um 方孔筛及负压筛析仪筛座结构示意图如图A1所示。单位为毫米 A.3.2 天平量程不小于50g ，最小分度值不大于0.01g 。 A.4 试验步骤 A.4.1 将测试用粉煤灰样品置于温度为105℃～110℃烘干箱内烘至恒重，取出放在干燥器中冷却至室温。 A.4.2 称取试样约10g ，准确至0.01g ，倒入45um 方孔筛筛网上，将筛子置于筛座上，盖上筛盖。 A.4.3 接通电源，将定时开关固定在3min ，开始筛析。 A.4.4 开始工作后，观察负压表，使负压稳定在4000Pa ～6000Pa 。若负压小于4000Pa ，则应停机，清理收尘器中的积灰后再进行筛析。 A.4.5在筛析过程中，可用轻质木棒或硬橡胶棒轻轻敲打筛盖，以防吸附。 A.4.6 3min 后筛析自动停止，停机后观察筛余物，如出现颗粒成球、粘筛或有细颗粒沉积在筛框边缘，用毛刷将细颗粒轻轻刷开，将定时开关固定在手动位置，再筛析1min ～3min 直至筛分彻底为止，将筛网内的筛余物收集并称量，准确至0.01g 。 A.5 结果计算 45um 方孔筛筛余按式（A.1）计算 F ＝%1001 G G 式中： F ——45um 方孔筛筛余，单位为百分数（%）； G1——筛余物的质量，单位为克（g ）； G ——称取试样的质量，单位为克（g ）。计算至0.1%。 A.6 筛网的校正筛网的校正采用粉煤灰细度标准样品或其他同等级标准样品，按A.4步骤测定标准样品的细度，筛网校正系数按式（A.2）计算： K ＝m m 0

粉煤灰水泥技术指标分析

What, where, feature why, how, now, problem 粉煤灰硅酸盐水泥技术指标：熟料+石膏的含量：≥60且<80 粉煤灰含量：>20且≤40d 粉煤灰硅酸盐水泥、等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。硅酸盐水泥强度等级分为：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级（从中上述两个等级划分可以知道：粉煤灰硅酸盐水泥的硬化慢，早期强度较低）三氧化硫（质量分数）：≤3.5 氧化镁（质量分数）：≤6.0b 氯离子（质量分数）：≤0.06c 粉煤灰硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min。普通硅酸盐水泥初凝时间不小于45min，终凝不大于390min。（粉煤灰水泥凝结硬化较慢）粉煤灰水泥强度指标要求水泥活性混合材料用粉煤灰技术要求欧洲粉煤灰水泥技术指标：粉煤灰水泥划归为CEMII型混合硅酸盐水泥

粉煤灰水泥机械要求及物理要求粉煤灰水泥化学指标要求 CEM II/B- T类型的水泥能含有最多4,5%的三氧化硫区别：在粉煤灰硅酸盐水泥技术指标上：国内将粉煤灰含量作为一个总体的指标进行各技术指标等级确定，欧洲根据熟料的含量和粉煤灰组成将粉煤灰水泥分成四种（CEMII/A(B)-V(W)）并分别给定相应的技术标准，这样划分更具体，更细化。（就粉煤灰分类，国内对粉煤灰根据不同原材料煅烧划分为F类和C类，欧洲根据粉煤灰组成含量情况划分为硅质和钙质粉煤灰）化学指标：国内主要测定三氧化硫、氯化镁、氯离子质量分数。欧洲测定的是三氧化硫和整体的氯化物含量（整体氯化物质量分数测定更全面）物理强度等指标上：国内测定抗折，抗压强度，对粉煤灰水泥的初凝、终凝时间都作出了相应的要求。欧洲测定的抗压强度，体积安定性，对抗折强度没有特定指标值，只测定了初凝时间，没有规定终凝时间指标（这是为什么？？）。在测定抗压强度时，我国测定早强是3d 抗压强度值，欧洲将早期强度测定时间分为2d和7d。（那么问题来了：1、欧洲技术指标早期强度只有32.5N才测量7d强度指标而不测定2d强度指标是否是考虑到32.5N等级在2d 时抗压强度达不到要求，不能作为指标值来确定。2、我国在划分早强指标时是否应该借鉴欧洲划分标准。）部分技术指标对粉煤灰水泥的影响： 1.熟石灰和石膏对粉煤灰水泥强度的影响：为使粉煤灰大部分或全部起化学反应生成了 C-S-H凝胶和钙矾石，除了硅酸盐矿物水化所释放的C a ( O H ) 2 外, 必须外掺相当数

粉煤灰硅酸盐水泥(实操分享)

粉煤灰水泥，全称粉煤灰硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰（粉煤灰的掺量为20～40％）、适量石膏共同磨细而制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰水泥。按现行国家标准，粉煤灰水泥的强度等级有：32.5、32.5R；42.5、42.5R； 52.5、52.5R。粉煤灰是发电厂燃烧煤粉时得到的一种灰渣，也称飞灰属于火山灰质混合材。由于目前世界上的粉煤灰产量很大，约达到数十亿吨，而利用率还不够高，所以它是一种令人日益关心的工业副产品。特别是当电厂可使用的油、气燃料日益减少时，粉煤灰的产量还会增加。我国大多数粉煤灰的化学成分如下：40～60%SiO2;0.5～2.5%MgO；15～40%Al2O3；< 2%SO3；3～10%Fe2O3; >60%SiO2+Al2O3; 25%CaO;1～20％烧失量；1～6％未燃物（属于有害部分）。粉煤灰中含玻璃相约50～80％，也有少量的晶体矿物及未燃尽的碳粒。玻璃体是粉煤灰具有活性的主要组成部分，可以认为，在其它条件相同时，玻璃体含量越多，活性越高。即，粉煤灰的活性决定于活性Al2O3 、SiO2的含量。但CaO对粉煤灰的活性极为有利。所以说粉煤灰是高度玻璃化并含少量晶质组分的硅铝质产品。一、粉煤灰水泥的水化硬化粉煤灰水泥的水化和硬化过程，与火山灰水泥的水化硬化过程极为相似，主要是熟料的水化反应，以及粉煤灰与Ca(OH)2之间相互交错的两级反应。即，硅酸盐水泥熟料水化生成的C-S-H和Ca(OH)2，被吸附在粉煤灰颗粒的表面，由于粉煤灰中高度分散的活性氧化物吸收Ca(OH)2，进而相互反应而形成以水化硅酸钙为主体的水化产物，水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙凝胶，这就是所谓的Ca(OH)2和粉煤灰进行的二次反应（也可称为火山灰反应）。在粉煤灰颗粒表面上产生的大量的水化物结晶体，它们相互交叉连接，形成了很高的粘结强度，以致在劈裂时，即使粉煤灰颗粒被劈开，但粘结区还能保持完好，因而能达到相当高的力学强度。此外，在粉煤灰水泥中除了火山灰反应以外，还有同其它矿物细粉一样的作用，那就是也可以进入水泥颗粒构成的絮凝结构中，使水化物析出的有效空间增大，从而加速了水泥的水化，这也叫做“微分效应”。三、粉煤灰水泥的性能及用途粉煤灰水泥实质上也是一种火山灰水泥，虽然，它们之间有很多相似的性能，如比重小、水化热较低、抗腐蚀性较强等。但是由于粉煤灰的化学组成和物理结构特征与其它火山灰质混合材料有一定的差异，比如，从矿物内部结构上分析，粉煤灰是一种密实的玻璃质球，结构比较致密且稳定，内比表面积小，对水的吸附能力小，不易水化。所以，粉煤灰水泥就具有了一系列的性能特点。由上可知，粉煤灰水泥具有一般火山灰水泥的共性，但与表面粗糙、多孔的火山灰质混合材的水泥相比，在性质上确有更为显著的特点。它不仅结构比较致密，内比表面积较小，而且对水的吸附能力小得多，同时水泥水化的需水量又小，所以粉煤灰水泥的干缩性就小，抗裂性也好。此外，与一般掺活性混合材的水泥相似，水化热低，抗腐蚀能力较强等，抗冻性也好于其它火山灰水泥。

粉煤气化机理

粉煤气化机理一、气化反应热力学粉煤加压气化炉是气流床反应器，也称之为自热式反应器，在加压无催化剂条件下，煤和氧气发生部分氧化反应，生成以CO和H2为有效组分的粗合成气，部分氧化反应一词是相对完全氧化而言的。整个部分氧化反应是一个复杂的多种化学反应过程。此反应的机理目前尚不能完全作以分析。我们只可以大致把它分为三步进行。第一步：裂解及挥发分燃烧。当粉煤和氧气喷入气化炉内后，迅速被加热到高温，粉煤发生干馏及热裂解，释放出焦油、酚、甲醇、树脂、甲烷等挥发分，水分变成水蒸气，粉煤变成煤焦。由于这一区域氧气浓度高，在高温下挥发分完全燃烧，同时放出大量热量。因此，煤气中不含有焦油、酚、高级烃等可凝聚物。第二步：燃烧及气化。在这一步，煤焦一方面与剩余的氧气发生燃烧反应，生成CO2和CO等气体，放出热量。另一方面，煤焦和水蒸气和CO2发生气化反应，生成H2和CO。在气相中，H2和CO又与残余的氧气发生燃烧反应，放出更多的热量。第三步：气化。此时，反应物中几乎不含有O2。主要是煤焦、甲烷等和水蒸气、CO2发生气化反应，生成H2和CO。其总反应可写为： C n H m + (n/2)O2 →nCO + (m/2)H2 + Q 气化炉中发生的主要反应可分为： ①非均相水煤气反应 C + 2H2O →2H2 + CO2 - Q ②变换反应CO + H2O →CO2 + H2 + Q ③甲烷化反应CO +3 H2 →H2O + CO2 + Q ④加氢反应 C + 2 H2 →CH4 +Q ⑤部分氧化反应 C + 1/2O2 →CO + Q ⑥氧化反应 C + O2 →CO2 + Q ⑦CO2还原反应 C + CO2 →2CO – Q ⑧热裂解反应C n H m →(n/4)CH4 + [(4m-n)/4]C - Q 气化炉内的反应相当复杂，既有气相反应，又有气-固双相反应，对于复杂物系的平衡，我们引入独立反应数的概念，只要讨论独立反应即可。因为其他反应可通过独立反应的组合而替代。所谓独立反应数，就是构成物系的物质数与构成物质的元素种数之差。假定煤气化反应在气化炉出口组成达到平衡，气体中含有CO2、CO、H2、O2、H2S、CH4、COS和C等八中物质，而这些物质是由C、H、O和S等四种元素构成，因此，气化反应只有四个独立反应，也就是说，在上述的反应中，我们只要讨论其中任意四个反应就够了。另外，对于煤气化来说，S含量很低，基本上是一确定值（对于生成H2S、COS的比值），这样独立反应数就只有三个了。由于碳转化率在98%以上，于是独立反应数就只有两个了。所以，对于煤气化反应，只着重讨论变换反应和甲烷化反应两个反应。煤气化反应的化学平衡： ①变换反应的化学平衡 CO + H2O →CO2 + H2 + 9838Kcal/Kmol 平衡常数计算式如下： K P=PCO2*PH2/PCO*PH2O 式中：K P为该反应平衡常数。PCO2、PH2、PCO、 PH2O分别表示CO2、H2、CO、H2O的平衡分压。LgK P=2182/T – 0.0936LgT +0.000632T – 1.0806×10-7T2-2.2967 式中：T 为平衡温度。从平衡上讲，变换反应为放热反应，降低温度对平衡有利。但在高温条件下，CO 变换反应接近平衡。

gb175-2007通用硅酸盐水泥标准

前言本标准第、、、、为强制性条款，其余为推荐性条款。本标准与欧洲水泥标准ENV197-1:2000《通用波特兰水泥》的一致性程度为非等效。本标准自实施之日起代替GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》三个标准。与GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999相比，本标准主要变化如下：全文强制改为条文强制；增加了通用硅酸盐水泥的定义；将各品种水泥的定义取消（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999第3章；将组分与材料合并为一章（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999第4章，本版第5章）；普通硅酸盐水泥中“掺活性混合材料时，最大掺量不超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替”改为“活性混合材料掺加量为>5%且≤20%，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第条的非活性混合材料或不超过水泥质量5%且符合本标准第条的窑灰代替”（原版GB175-1999中第条,本版第条）； ——将矿渣硅酸盐水泥中矿渣掺加量由“20%～70%”改为“>20%且≤70%”，并分为A 型和B型。A型矿渣掺量>20%且≤50%，代号；B型矿渣掺量>50%且≤70%，代号（原版GB1344-1999中第条,本版第条）； ——将火山灰质硅酸盐水泥中火山灰质混合材料掺量由“20%～50%”改为“>20%且≤40%”（原版GB1344-1999中第条，本版第条）； ——将复合硅酸盐水泥中混合材料总掺加量由“应大于15%，但不超过50%”改为“>20%且≤50%”（原版GB12958-1999中第3章，本版第条）； ——材料中增加了粒化高炉矿渣粉(本版第、条)；

粉煤灰硅酸盐水泥

粉煤灰是发电厂燃烧煤粉时得到的一种灰渣，也称飞灰属于火山灰质混合材。由于目前世界上的粉煤灰产量很大，约达到数十亿吨，而利用率还不够高，所以它是一种令人日益关心的工业副产品。特别是当电厂可使用的油、气燃料日益减少时，粉煤灰的产量还会增加。我国大多数粉煤灰的化学成分如下：40～60%SiO2;～%MgO；15～ 40%Al2O3；< 2%SO3；3～10%Fe2O3; >60%SiO2+Al2O3; 25%CaO;1～20％烧失量；1～6％未燃物（属于有害部分）。粉煤灰中含玻璃相约50～80％，也有少量的晶体矿物及未燃尽的碳粒。玻璃体是粉煤灰具有活性的主要组成部分，可以认为，在其它条件相同时，玻璃体含量越多，活性越高。即，粉煤灰的活性决定于活性Al2O3 、SiO2的含量。但CaO对粉煤灰的活性极为有利。所以说粉煤灰是高度玻璃化并含少量晶质组分的硅铝质产品。一、粉煤灰水泥的水化硬化粉煤灰水泥的水化和硬化过程，与火山灰水泥的水化硬化过程极为相似，主要是熟料的水化反应，以及粉煤灰与Ca(OH)2之间相互交错的两级反应。即，硅酸盐水泥熟料水化生成的C-S-H和Ca(OH)2，被吸附在粉煤灰颗粒的表面，由于粉煤灰中高度分散的活性氧化物吸收Ca(OH)2，进而相互反应而形成以水化硅酸钙为主体的水化产物，水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙凝胶，这就是所谓的Ca(OH)2和粉煤灰进行的二次反应（也可称为火山灰反应）。在粉煤灰颗粒表面上产生的大量的水化物结晶体，它们相互交叉连接，形成了很高的粘结强度，以致在劈裂时，即使粉煤灰颗粒被劈开，但粘结区还能保持完好，因而能达到相当高的力学强度。此外，在粉煤灰水泥中除了火山灰反应以外，还有同其它矿物细粉一样的作用，那就是也可以进入水泥颗粒构成的絮凝结构中，使水化物析出的有效空间增大，从而加速了水泥的水化，这也叫做“微分效应”。三、粉煤灰水泥的性能及用途粉煤灰水泥实质上也是一种火山灰水泥，虽然，它们之间有很多相似的性能，如比重小、水化热较低、抗腐蚀性较强等。但是由于粉煤灰的化学组成和物理结构特征与其它火山灰质混合材料有一定的差异，比如，从矿物内部结构上分析，粉煤灰是一种密实的玻璃质球，结构比较致密且稳定，内比表面积小，对水的吸附能力小，不易水化。所以，粉煤灰水泥就具有了一系列的性能特点。由上可知，粉煤灰水泥具有一般火山灰水泥的共性，但与表面粗糙、多孔的火山灰质混合材的水泥相比，在性质上确有更为显著的特点。它不仅结

5种典型的下行水激冷粉煤加压气化技术特点比较

4氮肥与合成气第46卷第1期2018年1月5种典型的下行水激冷粉煤加压气化技术特点比较王凯 (安徽华谊化工有限公司，安徽芜湖241000) 摘要：从进料形式、流场形式、近壁面高温区位置、高径比、水冷壁盘管形式、副产蒸汽类型及闪蒸配置等方面，对壳牌炉、航天炉、神宁炉、科林炉和东方炉等5种典型的下行水激冷粉煤加压气化的技术特点进行了比较。结果表明，5种粉煤加压气化技术各有优点，各有特色，造成碳转化率、运行成本等方面略有差异，但都是成熟可靠的下行水激冷粉煤气化技术。关键词：粉煤气化;航天炉（壳牌炉；神宁炉（科林炉；东方炉中图分类号:TQ546 文献标识码:A文章编号#2096-3548(2018)01-0004-02 干法进料的气流床煤气化技术是当今最先进的煤气化技术之一，相对于水煤浆加压气化技术，具有煤种适应性更广、炉膛寿命更长、烧嘴寿命更长、原料消耗更低、碳转化率更高、经济指标更优及热效率更高等方面的优势，有很高的市场竞争力。对于粉煤气化技术的工业应用、流程介绍、技术改造、技术考核等已有很多文献进行了较深入的对比分析，但从下行水激冷粉煤加压气化技术的进料形式、流场原理、近壁面高温区及高径比等方面，对壳牌炉、航天炉、神宁炉、科林炉和东方炉等进行粉煤气化技术比较还未见研究和报道，现针对这5种典型的下行水激冷粉煤加压气化技术行技术分。 1典型的下行水激冷粉煤加压气化流程下行水激冷的粉煤加压气化技术工艺流程主要包括:粉煤制备及输送单元、气化单元、排渣单元、初步净化单元、闪蒸单元及公用工程单元。由输煤皮带来的原煤经气化缓冲煤仓、称重式给煤机后，由落煤管进入磨煤机内。经过磨煤机的干燥和研磨，磨制后的煤粉经旋转分离器、粉煤过滤器后，制出合格的粉煤，再经过粉煤缓冲仓和粉煤锁斗，最后用高压二氧化碳或高压氮气将粉煤从发射罐送入气化炉。通过烧嘴进入气化炉燃烧的粉煤、氧气和蒸汽在4. 1MPa(表压）的压力下进行气化反应，生成主要成分为U A O及C〇2的粗合成气。反应后的高温（1 400~1 600 V)合成气与熔融状炉渣和灰分一起向下穿过激冷水分布环，沿激冷管进入激冷室的水浴中，大部分灰渣冷却后落入激冷室底部，洗涤后的粗合成气离开气化炉激冷室去初步净化，然后送至下游工序。气化炉内的灰渣通过锁斗循环排至渣池，由捞渣机捞出外送。气化炉黑水和洗涤塔黑水通过减压后送至闪蒸系统回收热量，排入澄清槽高浓度的灰水经过滤机将滤饼排出;其余灰水返回系统自用，少量灰水外排[1_4]。 2典型的下行水激冷粉煤加压气化技术特点、、、科和东方等虽然都是下行水激冷粉煤加压气化技术，但是各有各的特点。5种下行水激冷粉煤加压气化技术特点比较见表1。 3特点分析 3.1航天炉航天炉通过两路氧气和四路粉煤管线进入多通道旋流角烧嘴，在炉内形成旋流场，有利于煤粉和氧气的混合[5]。合理的高径比让炉内近壁面高温区位于气化炉中部，一般情况下无需添加石灰水来降低灰熔点。对于三高煤，在配入适量的石灰石后也能很好地运行。航天炉工程业绩较多，最长连续运行时间已达360 d，这对于要求连续运行的大化工行业来说是非常有利的。此外，航天炉在之前的工程经验的基础上，通过增大燃烧室体积和减小渣口尺寸等措施可进一步提升物料的停留时间，有利于碳转化率的提高，相信碳转化率在98S以上也将是常态。航天炉烧嘴增设中心粉煤通道，有利于降低烧嘴头部温度及炉内火焰状态的调节，更有利于烧嘴寿命的延长，同时永正制版8235 -小氮肥2018年第1期出版社：盛通时代印刷厂净尺寸！210 !285mm版心！45!42组版：薇状态:3校/薇