ICS 73.040 CCS Z 71 13 河北省 地方 标准 DB 13/T 5662—2023 煤催化气化飞灰循环利用技术条件 Technical specifications for recycling of catalytic coal gasification fly ash 2023 - 02 - 06发布 2023 - 03 - 06实施 河北省市场监督管理局 发布 DB 13/T 5662 —2023 I 目次 前言 ................................ ................................ ................. II 1 范围 ................................ ................................ ............... 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ..... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ......... 1 4 飞灰分类及性质 ................................ ................................ ..... 2 分类 ................................ ................................ ........... 2 基本性质 ................................ ................................ ....... 2 分类 ................................ ................................ ........... 2 飞灰返炉循环利用技术条件 ................................ ....................... 2 飞灰外排循环利用技术条件 ................................ ....................... 3 5 飞灰循环利用评价指标 ................................ ............................... 4 飞灰有效碳利用率 ................................ ............................... 4 飞灰循环利用效果评价 ................................ ........................... 5 6 取样 ................................ ................................ ............... 5 DB 13/T 5662 —2023 II 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件由廊坊市市场监督管理局提出。 本文件由河北省市场监督管理局归口。 本文件起草单位： 新奥科技发展有限公司。 本文件主要起草人： 李克忠、武恒、刘雷、康新颖、隋盈鑫、张尚军、李鹏、祖静茹、王会芳、李庆堂。 DB 13/T 5662 —2023 1 煤催化气化飞灰循环利用技术条件 1 范围 本文件规定了煤催化气化飞灰循环利用技术的术语和定义、 飞灰分类及性质、 工艺分类及技术指标、 飞灰循环利用评价指标及取样。 本文件适用于煤催化气化飞灰循环利用技术。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 212 煤的工业分析方法 GB/T 475 商品煤样人工采取方法 GB/T 476 煤中碳和氢的测定方法 GB/T 483 煤炭分析试验方法一般规定 GB/T 19077 粒度分布 激光衍射法 MT/T 739 煤炭堆密度小容器测定方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 煤催化气化 catalytic coal gasification 指煤在一定温度、压力下与水蒸汽、氧气组成的气化剂在催化剂的催化作用下进行气化反应，生成 富含甲烷的煤气的工艺过程，反应器为流化床气化炉。 气化原料 gasification raw material 包括负载催化剂煤粉、水蒸气、氧气。 飞灰 fly ash 指在煤催化气化流化床气化炉中气化原料发生反应产生的粗煤气携带出炉外的粉末状含碳物质。 飞灰捕集效率 fly ash capture efficiency 指在飞灰捕集工序中捕集到飞灰的质量与进入该工序粗煤气携带飞灰的质量之比，用 %表示。 飞灰输送固含量 solid content of fly ash transportation 指在飞灰输送工序中单位体积输送气携带飞灰的质量， 用kg/m3表示。 DB 13/T 5662 —2023 2 飞灰有效碳利用率 carbon utilization efficiency of fly ash 指飞灰中转化为煤气或用作副产蒸汽的碳的质量与循环利用飞灰中碳的质量之比，用 %表示。 4 飞灰分类及性质 分类 根据煤催化气化飞灰中干燥基碳含量（ Cd）进行分类， 见表1。 表1 飞灰分类 类别 干燥基碳含量范围 高碳飞灰 Cd＞ 10% 低碳飞灰 2% ＜ Cd ≤ 10% 灰渣 Cd ≤ 2% 飞灰的空气干燥基碳含量（ Cad）按照GB/T 476 规定方法测定，按照GB/T 483 换算为干燥基碳含量 （Cd）。 基本性质 4.2.1 物理性质 4.2.1.1 堆密度 指飞灰自然堆积状态下单位体积的质量。采用 MT/T 739 规定方法测定，煤催化气化飞灰的堆密度范 围为0.28 g/cm3 ～0.35 g/cm3。 4.2.1.2 粒度 指飞灰颗粒的大小。煤催化气化飞灰的粒度采用 GB/T 19077 规定方法测定，主要粒度范围为 0 μm ～90 μm。 4.2.2 组分 煤催化气化飞灰组分包括水分、挥发分、灰分、固定碳，其中水分为空气干燥基，挥发分、灰分及 固定碳为干燥基，上述指标采用 GB/T 212 规定方法分析，并按照 GB/T 483进行基准换算。飞灰的挥发分 范围为0%～15%，灰分范围为 25%～70%，固定碳范围为 3%～75%。飞灰循环利用工艺 分类及技术指标。 分类 煤催化气化飞灰循环利用工艺主要特点为煤催化气化流化床气化炉排出的飞灰通过工艺系统循环 返回气化炉或进入附属系统 副产工艺所需物料后返回气化炉利用 。根据工艺特点及飞灰干基碳元素含 量可分为飞灰返炉循环利用和飞灰外排循环利用两种类型 。 飞灰返炉循环利用技术条件 5.2.1 飞灰返炉循环利用工艺 DB 13/T 5662 —2023 3 飞灰返炉循环利用工艺包 括煤催化气化 、飞灰捕集、 飞灰输送 3个工序，工艺流程图见图 1。气化原 料进入煤催化气化工序产生含飞灰粗煤气，实现煤炭有效转化，含飞灰粗煤气进入飞灰捕集工序捕集分 离煤气中的飞灰，产生的洁净煤气送往下游工段利用；捕集的飞灰进入飞灰输送工序，根据干基碳元素 含量分析，高碳飞灰通过气力密相输送的方式返回煤催化气化工序循环利用，经过循环利用后，灰渣 从 煤催化气化工序排出系统 。 煤催化气化工序 飞灰捕集工序 飞灰输送工序气化原料含飞灰 粗煤气 洁净煤气 高碳飞灰 灰渣 图1 飞灰返炉循环利用 工艺流程图 5.2.2 飞灰返炉循环利用技术指标 煤催化气化飞灰返炉循环利用工艺各工序技术指标见表 2至表4。 表2 煤催化气化工序技术 指标 项目 单位 技术指标 负载催化剂煤粉粒径 mm ≤ 5 含飞灰粗煤气温度 ℃ ≥（露点温度 +30） 粗煤气中飞灰粒径 μm ≤ 90 表3 飞灰捕集 工序技术 指标 项目 单位 技术指标 洁净煤气含尘量 mg/Nm3 ≤ 10 洁净煤气温度 ℃ ≥（露点温度 +10） 飞灰捕集效率 % ≥ 95 表4 飞灰输送 工序技术 指标 项目 单位 技术指标 飞灰输送压力 MPa（A） ≥（流化床气化炉压力 +0.4） 飞灰输送气速 m/s 8～12 飞灰输送温度 ℃ ≥（露点温度 +10） 飞灰输送固含量 kg/m3 350～420 飞灰外排循环利用技术条件 4.5.1 飞灰外排循环利用 工艺 DB 13/T 5662 —2023