干煤粉加压气化技术
干煤粉加压气化技术的现状和进展
![干煤粉加压气化技术的现状和进展](https://img.taocdn.com/s3/m/bd79580bb7360b4c2e3f64a4.png)
( 5) 采用对置式喷嘴,设备结构比较复杂,在操 作和控制上具有很大的难度。
( 6) 粉煤气化从气化炉出来的煤气都夹带有粉 煤灰,而粉煤灰的捕集和返烧都比较困难。
GSP 技术的缺点为: 粉煤制备一般采用气流分 离,排放气需进行洗涤除尘,否则污染环境,这样增 加了制粉系统成本。粉煤加压进料的稳定性不如 湿法进料,生 产 存 在 安 全 隐 患,工 业 化 生 产 运 行 经 验少。 1. 3 多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术 1. 3. 1 概 况
煤除杂后送入磨煤机破碎,同时由高温低压 N2 干燥,制备出合格煤粉存于料仓中。加热用低压 N2 大部分可循环使用。料仓中的煤粉先后在低压、高 压 N2 的输送下,通过气化喷嘴进入气化炉。气化 剂 O2 、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管线。熔融灰渣 在气化炉激 冷 室 中 被 激 冷 凝 固,经 锁 斗 收 集,定 期 排出。洗涤塔出来的黑水需经过二级闪蒸,水蒸汽 及一部分溶解在黑水中的 CO2 、H2 S 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 出,送气化分厂的污水处理系统。 1. 3. 2 技术优点
转化利用
干煤粉加压气化技术的现状和进展
张 腊,米金英
( 晋中职业技术学院,山西 晋中 030600)
摘要:干法进料的气流床煤气化技术是当今国际上最先进的煤气化技术之一,与水煤浆 气化技术相比,具有煤种适应性广、原料消耗低、碳转化率高、冷煤气效率高等优势,有更强的 市场竞争力。为了加 强 对 干 煤 粉 加 压 气 化 技 术 的 基 础 研 究 和 应 用 推 广,研 究 了 干 煤 粉 气 化 炉、气流输送过程、合 成 气 净 化 系 统 及 其 配 套 工 艺,分 析 了 干 煤 粉 气 化 炉 在 应 用 中 存 在 的 问 题,并针对这些问题提出了解决的思路。概述了国内外大型粉煤气流床气化技术发展的主要 情况,分析了干法进料气流床煤气化技术中存在的问题与采取的技术途径。
两段式干煤粉气化技术介绍
![两段式干煤粉气化技术介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/c380e8360b4c2e3f5727639a.png)
z 国家“十五”863 课题“干煤粉加压气化技术”(前期),2001~2002 z 国家“十五”863 重点课题“干煤粉加压气化技术”(中试),2002~2005 z 国家电力公司重点科技项目“干煤粉加压气化评价装置和粉煤气化
两段式干煤粉气化技术介绍
1.开发历程
到了九十年代,随着 IGCC 等洁净煤发电技术的推广应用,在国家电力公司 的资助下,西安热工研究院从 1990 年开始对干煤粉加压气化技术进行研究。针 对国外干煤粉加压气化技术存在的需要压缩大量冷煤气从而损失大量有效能、气 化岛自耗功大、煤气冷却器和除尘器设备庞大、造价高等问题,在理论研究和试 验研究的基础上,西安热工研究院提出了一种两段式干煤粉加压气化的创新思 路,利用二段的化学反应,使炉内高温煤气温度降低的同时使煤气的有效能得到 提高,从而,省去了庞大的煤气压缩机,煤气冷却器和除尘器设备规模减小一半, 设备造价降低 40%~50%。
特性研究”,1996~2000 z 国家“十五”863 重点项目课题“干煤粉加压气化技术中试研究”(后
续)(2005AA522040),2005-2006 z 国家国际合作重点项目“干煤粉加压气化技术研究开发”,2000~2002
z 国家重大基础研究发展(973)规划项目“煤热解、气化和高温净化” (G19990221),1999-2004
图 2 我国第一套带水冷壁和煤气冷却器的干煤粉加压气化半工业性装置 经过近一年时间以来的反复试验研究,2006 年五月初,两段式干煤粉加压
气化装置一次性通过了 168 小时连续运行试验,比国内进口干煤粉气化炉早投运 1 个月。装置累计运行时间达到 2300 小时,试验了包括褐煤、烟煤、贫煤和无 烟煤在内的十二种典型煤种,证明了两段式干煤粉加压气化流程的合理性,为我 国干煤粉加压气化技术的发展和工程化奠定了坚实的基础,填补了国内在干煤粉
干煤粉气化技术及优势
![干煤粉气化技术及优势](https://img.taocdn.com/s3/m/cc88b788172ded630b1cb6b7.png)
百家论点干煤粉气化技术及优势曲青龙(陕西煜邦交通科技有限责任公司,陕西西安710048)摘要:干煤粉加压气化技术是一种重要的煤气化技术,通过对这项技术的充分应用,能够有效提升系统运行的稳定性与经济性。
本文首先介绍了干煤粉气化技术,然后分析干煤粉加压气化过程的原理,最后对方案的可行性进行分析。
关键词:干煤粉;气化技术;优势1干煤粉气化技术介绍根据我国“富煤、缺气、少油”的能源结构,煤炭是我国最为重要的工业与民用能源,为了大幅度减少煤炭造成的大气污染,洁净煤技术已经成为我国当前最为迫切的应用,煤炭气化技术是煤炭清洁化利用中最为优选的技术,而干煤粉气流床气化技术由于其特有的清洁、高效特点,代表今后煤炭气化技术的发展方向。
干煤粉气流床气化技术是指利用射流卷吸的原理,利用喷嘴,把含水量低于6%的干煤粉和氧气、水蒸气等氧化剂快速喷至气化炉中,气化炉内特殊设计的流场能够让煤粉和氧化剂充分混合,确保气化反应能够正常进行。
由于气流床气化炉具备高温、高压等特点,且粉煤颗粒不大、混合均匀,所以其在有限的单位与体积中发挥最大潜能的生产负荷,并且保证气化反应的彻底性。
而且与固定床、流化床气化炉相比,气流床气化炉具有最大的煤种适应性和更优良的技术性能,其碳转化率高、合成气中不含焦油等产物,因此是煤基燃料气化装备的首选技术,代表着当今最先进的煤气化技术的发展方向。
干煤粉气流床气化技术的优势在于:(1)清洁:煤气中不含焦油,煤气中的微量污染物很容易净化;(2)高效:单炉产量大,碳转化率高达99%以上;(3)原料要求低:煤种选择性广泛,几乎可以通吃所有的煤种。
2干煤粉加压气化过程的原理2.1概述气流床的主要原料是粉煤,通过气化剂进入炉内,煤与气化剂之间产生并流(即活塞流)氧化反应。
为解决反应时间过短的问题,需要入炉煤粒度进行有效控制,一般来说应<0.1mm,反应温度应当确保火焰中心温度保持在2000℃以上,所以液态排渣是必然选择。
航天炉粉煤加压气化技术分析
![航天炉粉煤加压气化技术分析](https://img.taocdn.com/s3/m/c351634ba517866fb84ae45c3b3567ec102ddceb.png)
航天炉粉煤加压气化技术分析摘要:本文主要介绍了航天炉粉煤加压气化技术的工艺原理、技术特点及控制技术,以供参考。
关键词:航天炉;技术特点;结构一、航天炉煤气化的工艺原理原料煤经过磨煤、干燥后储存在低压粉煤储罐,然后用N2(正常生产后用CO2输送)通过粉煤锁斗加压、粉煤给料罐加压输送,将粉煤输送到气化炉烧嘴。
干煤粉(80℃)、纯氧气(200℃)、过热蒸汽(420℃)一同通过烧嘴进入气化炉气化室,瞬间发生升温、挥发分裂解、燃烧及氧化还原等物理和化学过程(1—10 s)。
该反应系统中的放热和吸热的平衡是自动调节的,既有气相间反应,又有气固相间的反应。
1400—1600℃的合成气出气化室通过激冷环、下降管被激冷水激冷冷却后,进入激冷室水浴洗涤、冷却,出气化炉的温度为210~220℃,然后经过文丘里洗涤器增湿、洗涤,进入洗涤塔进一步降温、洗涤,温度约为204℃、粉尘含量小于10×10-6的粗合成气送到变换、净化工段。
[1]二、航天炉的主要设备1、气化炉HT—L炉的核心设备是气化炉。
HT—L炉分上下两个部分:上部是气化室,由内筒和外筒组成,包括盘管式水冷壁、环行空间和承压外壳。
盘管式水冷壁的内侧向火面焊有许多抓钉,抓钉上涂抹一层耐火涂层,其作用是保护水冷壁盘管、减少气化炉热鼍损失。
盘管式水冷壁的结构简单,材质为碳钢,易制作且造价较低。
水冷壁盘管内的水采用强制密闭循环,在这循环系统内,有一个废热锅炉生产5.4MPa(G)的中压蒸汽,将热量迅速移走,使水冷壁盘管内水温始终保持一恒定的范围。
下部为激冷室,包括激冷环、下降管、破泡条和承压外壳。
激冷室为一承压空壳,外径和气化室一样,上部和水冷壁相连的为激冷环,高温合成气经过激冷环和下降管煤气温度骤降。
向下进入激冷室,激冷室下部为一锥形,内充满水,熔渣遇冷固化成颗粒落入水中,顺锁斗循环水排入灰锁斗。
粗合成气从激冷室上部引出。
2、烧嘴HT—L炉烧嘴是一个组合烧嘴,由一个主烧嘴、一个点火烧嘴和一个开工烧嘴组成。
两段式干煤粉加压气化技术介绍及气化炉结构特点分析
![两段式干煤粉加压气化技术介绍及气化炉结构特点分析](https://img.taocdn.com/s3/m/9c3b52d26f1aff00bed51e37.png)
起送 进 气化炉 的一段 喷嘴 。 另 外 , 有 部 分 煤 粉 经 干 燥 处 理 后 用 还 起 送进 气 化炉 的二 段 喷嘴 。 喷 入 一 段 气 化 炉 的煤 粉 、 化 炉 的 煤 气 粉 、 气 和 蒸 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 的 混 合 物 在 30 40 a 氧 .~ . MP 、 10 - 10 ℃条 件下 发 生化 学反应 。 5 0 60
余 热 锅 炉 2 1 . 0 21
1 3
两段 式干煤粉 加压气化 技术介绍 及气化炉结构特 点分析
杭州锅炉集团股份有限公司 黄长江 杨 文 姚 飞奇 摘 要 本文介绍 了两段式干煤粉加压技术的原理、 流程及技术特点, 并对其 匕
炉的结构 特点进行 分析 。
关键 词 两段 式干煤粉加压 煤 气化 气化炉 结构
两 段式 干 煤 粉加 压 气 化 技术 。 州 锅炉 集 团 杭 制 造 的 10 0 0吨 / 级 两 段 式 干 煤 粉 加 压 气 天 化 炉 ( 冷 流 程 ) 已经 应 用 于 内蒙 古 世林 激 , 化: 限公司年产 3 工有 0万 吨 甲醇 项 目。 文 本
步 生产 成千 上 万个 化 工 产 品 , 应用 到 国 民经
2两段 式干煤 粉 加压 气 化技 术
2 1工艺 原理 .
该 工艺 是 煤 粉 部 分氧 化 工 艺 的 一种 形 式 , 化 炉 内 部 分 为 两 个 反 应 区 , 化 炉 下 气 气
段 为第 一 反应 区 , 在此 粉 煤 ( 带 N2 、0 夹 ) 2 和 蒸 汽 进 行 高 温 化 学 反 应 , 生湿 煤 气 。 产 此
喷 入 二 段 气 化 炉 的煤 粉 与蒸 汽 的混 合
磨 , 磨煤 的 同 时 向磨煤 机 内吹 入 由惰 性气 N2加压 送 入贮 罐 , 中 压过 热 蒸 汽 混合 后 , 在 与
西安热工院两段式干煤粉加压气化技术
![西安热工院两段式干煤粉加压气化技术](https://img.taocdn.com/s3/m/9e8ff681312b3169a551a43d.png)
6.1 0.76 28.81 18.93 81.07 56.33 2.59 0.79 3.05 2.33 22.09 21.42 >1500 >1500 >1500 24
气化测试结果(高灰熔点煤) TPRI
煤种
煤
CO(%) H2(%)
气
CH4(%)
成
CO2(%)
份
H2S+COS(%) N2(%)
其
国家十一五863课题“2000吨/天级干煤粉加压气化技术开发与示范”, 2006~2009
国家十一五863课题“IGCC 联产系统运行及控制技术”,2006~2009
国家十一五863课题“2000 t/d煤气冷却器开发与示范”,2007~2010
国电公司项目“干煤粉加压气化评价装置和粉煤气化特性研究”,1996- 2000
0~4.0MPa
17
TPRI
18
TPRI
气化炉内形成的渣层
气化炉内排渣口附近
19
TPRI
20
TPRI
21
气化试验煤种(低灰熔点煤) TPRI
项目 全水分 空气干燥基水分 收到基灰分 干燥无灰基挥发分
干燥无灰基固定碳 收到基碳 收到基氢 收到基氮 收到基氧
全硫
收到基低位发热量
收到基高位发热量 变形温度 软化温度 流动温度
Qnet,ar Qgr,ar
DT ST FT
% % % % %
% % % % % MJ/kg MJ/kg ℃ ℃ ℃
8.2 1.21 22.15 35.17 58.03 58.03 3.58 0.83 6.66 0.55 23.46 22.53 1400 1470 >1500
1.粉煤加压气化技术-德州市科技局
![1.粉煤加压气化技术-德州市科技局](https://img.taocdn.com/s3/m/10f1a74f52ea551811a68734.png)
附件2军民科技融合项目(2014年度军用技术专民用推广目录)重点推荐项目1. 粉煤加压气化技术【技术领域】节能环保【技术开发单位】中国航天科技集团公司第一研究院航天长征化学工程股份有限公司【技术简介】该技术是拥有自主知识产权、实现所有设备国产化的先进煤气化技术,打破了国外在该技术领域的长期技术垄断。
技术以干煤粉为原料,以纯氧和蒸汽为气化剂,加压气化,水激冷粗洗涤合成气,核心技术包括干煤粉水冷壁气化加水激冷工艺技术,粉煤浓相加压输送技术,多路煤粉进料、多层冷却结构的单烧嘴顶烧组合燃烧器技术等。
【主要技术指标】碳转化率99%、气化燃烧温度1400 ~1800 摄氏度、气化压力4MPa、冷煤气效率80% ~83%、比氧耗330 ~360。
【技术特点】与当前市场上的其它技术相比,该技术具有工艺先进、投资少、原料煤适应性强、合成气中有效气(CO+H2)成分含量高、运行维护成本低、环境污染少等优点,符合我国清洁能源发展的需要。
【技术水平】经全国石化联合会组织专家鉴定,总体技术水平处于国际领先。
【适用范围】煤制合成氨、煤制甲醇以及煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制氢、IGCC 发电等多个领域。
【专利状态】申请专利120 项,其中发明专利62 项,实用新型专利58 项;申请国际专利27 项,已授权5 项。
【技术状态】已批量生产,处于市场化推广阶段。
【合作方式】(1)单项业务模式专利实施许可:按照用户工程项目建设目标要求,以普通实施许可方式许可用户使用航天煤气化装置内从磨煤干燥开始到合成气洗涤完成的一系列相关专利,专利费按照航天煤气化装置日产有效气量计价。
工程设计:为用户项目提供工程设计图纸和技术文件,包括工艺、管道、设备、土建、仪表、总图布置、公用工程等,用户根据提供的工程设计图纸和技术文件,自行组织或采取EPC 等方式进行工程项目的建设工作。
设备成套供应:为用户成套供应以气化炉、气化炉燃烧器为核心的专利专有设备。
粉煤加压气化技术
![粉煤加压气化技术](https://img.taocdn.com/s3/m/7835c94d5bcfa1c7aa00b52acfc789eb172d9eff.png)
粉煤加压气化技术
粉煤加压气化技术是一种将煤粉在高压下与氧气进行化学反应,产生大量合成气的技术。
该技术具有高效、节能、环保等优点,可以将煤转化为可用于化工、能源等领域的多种化学品和燃料。
该技术的核心是气化反应器,其构造与普通燃烧炉相似,但设计要求更高。
在反应器内,煤粉经过破碎、干燥、热解等过程,最终转化为一种或多种气体,主要包括一氧化碳、氢气、二氧化碳、甲烷等。
该技术的应用领域广泛,可以生产合成气、合成甲醇、合成氨、合成油和合成乙烯等化学品,也可以生产燃气、发电、加热等能源产品。
此外,该技术还可以与化工、冶金等行业的其他技术相结合,形成产业链,提高资源利用效率。
虽然该技术具有许多优点,但也存在一些挑战和问题。
例如,气化反应的过程中会产生大量的废水和废气,需要进行处理和净化;反应器的运行需要高压、高温等条件,需要耐磨、耐高温的材料支持;煤粉的质量和含硫、含灰等杂质的影响也会对气化反应产生影响。
总体而言,粉煤加压气化技术是一种重要的能源和化工技术,具有广阔的应用前景和发展空间。
未来,随着技术的不断进步和完善,该技术将逐渐成为可持续发展的重要支柱之一。
- 1 -。
干煤粉气化技术浅谈
![干煤粉气化技术浅谈](https://img.taocdn.com/s3/m/99f60b1c0b4e767f5acfcec0.png)
加压 进 料 。 在2 旱 o世 纪 5 o年 代 初 期 就 有 人 探 索 粉 煤 加 压连 续输 送 技 术 , 未 取得 实 质性 进 展 。 士 古公 但 德 司 放弃 了干 法 加 料 这 种做 法 , 功 开 发 了水 煤 浆 湿 成
法 气化 工 艺 , 先 实 现 了加 压 非 固 定 床连 续 气 化 装 最 置 的工 业化 , 8 在 0年 代 即 开 始 推 广 。 17 9 8年 , h l S el和 Kr p u p— Ko p r p e s公 司 联 合 开
火 焰 中心 温 度 在 2 0 0 0℃ 以 上 , 个 气 化 反 应 极 快 。 整 K— T 炉 的 主 要 优 : 与 固 定 床 煤 气 炉 相 比 , ① K— T 炉 对 原 料 煤 的 限 制 较 少 , 种 适 用 范 围 较 宽 。 经 济 煤 从 角 度 出发 , K— T 炉 更 适 合 烟 煤 和 褐 煤 。 ② 合 成 气 质 量 好 , 气 中含 有效 成 分 ( 煤 CO+ H 高 , 达 8 ) 可 5 8 , 气 不 含 可 冷 凝 的 高 级 烃 类 、 油 和 酚 等 , 8 煤 焦 煤气 净 化简 易 , 废 治理 方便 。③单 炉 生产 能力 大 , 三
S el Ko p r h l— p e s煤 气 化 工 艺 实 际 上 是 K— T 炉
的 加 压 气 化 形 式 , 典 型 的 试 验 结 果 见 表 1 其 。 表 1 S el Ko p r hl - p es炉典型的试验 结果
厂 。
也 比较 容 易处理 , 废 问题 少 。 三
1 3 加 压 气化 .
气 流 床气 化 在 加 压 下 进 行 , 提 高 气 化装 置 单 可 位体 积和 单 位 时间 的产 品产 量 。采 用高 压 气化制 合
干法粉煤加压气化技术的开发现状和应用前景
![干法粉煤加压气化技术的开发现状和应用前景](https://img.taocdn.com/s3/m/615ae9296294dd88d1d26b4e.png)
干法粉煤加压气化技术地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地先进煤气化方法. 本文简要介绍了干法粉煤加压气化地工艺原理、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地应用前景. b5E2RGbCAP关键词:干法粉煤气化;技术特点;开发现状;应用前景. 、/一1. 前言目前我国一次能源消费中煤炭约占75%,在今后相当长地一段时间内煤炭仍是我国地主要能源, 国家已把煤地高效、洁净利用技术列入下世纪地发展计划,因此发展先进地煤气化技术是当前地重要课题.近年来,为了减少环境污染,提高煤炭地利用效率, 增加装置地生产能力,降低氧耗和煤耗, 拓宽原料煤种地使用范围, 充分利用煤炭资源, 先后成功地开发出了新一代先进地煤气化工艺技术,有代表性地主要为鲁奇公司地块煤移动床熔渣气化<BGL工艺,湿法水煤浆进料地Texaco气化工艺,干法粉煤进料地SCGPvShell)气化工艺和prenflo、GSP工艺.上述几种煤气化工艺,干法粉煤进料地加压气化工艺其技术经济性具有明显地优势和较强地竞争力, 预计它是今后煤气化工艺技术地发展方向. p1EanqFDPw2.干法气化地原理及技术特点原料煤经破碎后在热风干燥地磨机内磨制成90%<100卩m地煤粉,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, 来自空分地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地条件下发生碳地部分氧化反应, 生成CO+H2 大于90%地高温煤气, 经废热回收、除尘洗涤后地粗合成气送后序工段.干法气化工艺具有如下技术特点:<1 )对原料煤地适应性广, 可气化褐煤、烟煤、无烟煤及石油焦. 对煤地反应活性几乎没有要求, 对高灰熔点、高灰分、高水分、高含硫量地煤种同样也适应.<2 )氧耗和煤耗低, 与湿法进料地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%,因此可以降低空分装置地投资费用.<3 )单位重量地原料煤可以多产生10%地合成气,合成气中地有效气体成份vCO+H)高达94%左右.<4 )原料煤能量地83%转换在合成气中, 而水煤浆气化工艺地能量转换率只有76%. 约15%地能量被回收为蒸汽, 总地热效率为98%左右, 由此可见干法气化地热效率高.<5 )干法气化工艺地气化炉一般采用水冷壁结构, 以渣抗渣, 无昂贵地耐火砖衬里, 水煤浆气化工艺气化炉耐火砖地费用约10美元/tNH 3,干法工艺气化炉运行安全可靠.<6 )单台气化炉生产能力大, 目前已投入运行地气化炉操作压力3.0Mpa, 日处理煤量2000 吨. 如Shell 干法进料气化工艺可采用多喷嘴加料<4~8 只), 喷嘴地设计寿命可保证达到8000 小时, 气化装置可以长周期运行.<7 )碳转化率高, 可达99%,气化炉排出地熔渣为玻璃状地颗粒, 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> 工艺操作采用先进地控制系统, 自动化程度高, 利用专有地计算机控制技术可使工艺操作处于最佳状态下运行. DXDiTa9E3d3.干法气化技术地现状第一代干法粉煤气化技术是K-T 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KT 炉地中间实验, 后在山东黄县化肥厂建设了一套同类示范装置, 因气化炉耐火材料等问题而中止开发.同时广西化工研究所在某小化肥厂建设一套涡流式粉煤气化中试装置, 后因各种原因也未完成开发任务.从80 年代起国外开始进行第二代干法气化工艺地开发研究, 即干法粉煤进料地加压气化技术. 最先由荷兰地Shell 公司和西德地Krupp-koppers 合作开发Shell-Koppers 气化工艺, 第一套投煤量6t/d 地小试装置建在荷兰地阿姆斯特丹, 主要是探索Shell-koppers 煤气化工艺地基本原理、测试原料处理方式及不同煤种地气化行为, 共进行了21 种原料煤地气化实验, 累计运行13000 小时.1978 年又在西德地Harburg 建成一套投煤量为150t/d, 操作压力3.0Mpa 地实验装置, 共进行了6000 多小时地运行实验,其中包括1000 小时地连续运转, 完成了工艺开发和过程优化任务. 主要工艺特点是密封料斗进煤和粉煤浓相输送技术, 气化炉采用水冷壁结构. 在完成该装置地技术开发研究之后两合作者开始单独开发干法气化工艺.Shell 公司进行SCGF和Krupp- Koppers 进行prenflo 地粉煤加压气化工艺研究. RTCrpUDGiT3. 1 SCGP气化工艺1987 年Shell 公司在美国地休斯顿附近Deer Park 建成了一套投煤量为250~400t/d 示范装置,主要任务是验证SCGP工艺技术,包括工艺特性和设备可靠性,开发工业化生产地操作运行经验, 实验各种煤种地适应性. 该装置累计运行15000 多小时, 其中连续运转时间为1500 多小时, 共试烧了褐煤、次烟煤、烟煤、石油焦等不同水分、灰分、灰熔点地16个煤种,为工业化生产装置提供了可靠地依据.经对各种煤气化工艺地技术经济性进行详细地分析、研究比较, 荷兰国家电力局采用SCGP工艺于1993年底在Demkolec南部地Buggenum建成了一座发电能力为300MW地煤气化联合循环发电装置, 气化装置地设计能力为单炉投煤量2000t/d, 气化压力为2.8Mpa. 生产运行地结果表明:SCGP 工艺碳地转化率高达99%以上,生产负荷可在40〜100%之间进行调整,气化装置地运转率在95%以上.SCGP 粗煤气地主要组成如下:5PCzVD7HxACO H2 CO2 CH4 N2+Ar H2S+COSVol% 65 30 1.6 <0.1 2.5 0.9SCGP气化工艺地流程如图1所示:图1 SCGP气化工艺流程示意图<略)3.2Prenflo 气化工艺1986 年Krupp-Koppers 在Saarberg/otto 效区建成一座投煤量为48t/d, 气化压力3.0Mpa 地Prenflo中试装置,该工艺地气化炉形式和常压KT炉基本相似,是在常压KT炉工艺技术地基础上开发地加压气化工艺, 它地一项重大技术改进是从一个加压密封地加煤斗中引出两根输煤管, 分别把煤粉送至和气化炉相对称地两个炉头所安装地喷嘴将煤粉加入气化炉.该装置共进行了20 多次实验, 累计运行了2000 多小时, 实验了不同水份、灰份、硫份、反应活性地多个煤种, 气化炉采用水冷壁结构. 经过两年地实验研究, 在完成了各项实验任务后又在西班牙地Puertollano 建立一套新装置.Prenflo 工艺地主要实验结果jLBHrnAILg煤气成份CO2 CO H2 CH4 H 2S+COS N2+Ar% 2.0 65.3 31.6 / 0.2 0.9 xHAQX74J0X碳转化率:99%比氧耗:300m3/1000m3(CO+H2>3比煤耗:512kg/1000 m 3(CO+H2>冷煤气效率:82.5%Prenflo 地工艺流程如图2 所示<略)LDAYtRyKfE3.3 GSP 气化工艺前东德黑水泵煤气联合企业从1976 年开始研究开发干法粉煤加压气化工艺技术, 将该工艺命名GSP.1980年在Frlberg 燃料研究所建成两套名称分别为W100,气化压力3.0MPa和W500,气化压力3.0MPa地实验装置,对粉煤浓输送、粉煤加料、工艺特点进行实验研究,所用原料煤种大多为褐煤.1983年又建成一套名称为W30气化压力3.0Mpa地大型实验装置,装置累计进行了20000多小时地运行实验,并且完成灰熔点1500C地高灰熔点褐煤地气化实验.Zzz6ZB2LtkGSP气化工艺地褐煤实验结果:煤气组成CO2 CO H2 CH4 H2S+COS N2+Ar% 6.7 56.2 32.5 0.1 0.4 4.1 dvzfvkwMI1比氧耗:360 m3/1000m3(CO+H2>比煤耗:675kg/ 1000m 3(CO+H2>3比汽耗:170kg/ 1000m 3(CO+H2>碳转化率:>98% 冷煤气效率:~73%rqyn14ZNXIGSP气化工艺地加料系统采用惰性气流输送,两个加压地进料煤斗交替工作,这是该工艺地一个主要技术特点. 气化炉为直立圆筒地水冷壁结构, 类似于重油气化炉和水煤浆加压气化地炉型. 粉煤、氧、蒸汽从位于气化炉顶部地喷嘴送入, 高温煤气和熔渣并流由气化炉地下部排出进入净化系统. EmxvxOtOcoGSP气化工艺流程如下图3所示图3 GSP 气化工艺流程示意图<略)近年来, 西北化工研究院正在着手进行干法粉煤气化技术地开发研究, 已建成一套类似于GSP地干法气化小型实验装置,投煤量为15〜20kg/h,气化炉采用GSP炉型,由于装置规模较小,热损失大, 炉内为全耐火材料结构, 主要进行干法加压进料技术和工艺条件、不同煤种地探索实验. 若国家给予支持地话, 计划将本院原有地一套水煤浆加压气化中试气化炉改造为干法进料地GSP 工艺进行干法气化技术地开发研究. 可以节省干法气化实验装置地建设费用. SixE2yXPq54•应用前景干法粉煤气化地应用前景十分广泛 ,其主要应用范围如下:目前,我国煤炭发电量占总发电量地76%,预计到2020年虽然我国地水电和核电将有较大地发展 但煤电仍将占总发电量地 73.2%,因此洁净煤发电将为干法粉煤气化技术提供广阔地市场.国家 计划在2000年左右建立具有相当规模 <200〜400MV )技术先进地洁净煤气化联合循环发电地示范 电站,为21世纪地推广应用做技术准备 .6ewMyirQFL利用SCGP 气化工艺在荷兰南部 Buggenum 建成地联合循环发电装置,煤气化部分总地热效率达98%,整个发电装置地热效率达46~47%,下世纪将达50%,由此可见干法粉煤气化技术是提高煤炭 利用效率和经济效益地有效途径 .这一方面尤为重要,因为我国能源利用率较低是目前急待解决 地问题,其整体能源利用率还不到30%,造成了极大地能源浪费,采用先进高效地煤气化技术是解决这一问题地方法.kavU42VRUs 另一方面燃煤电厂锅炉大量排放地烟尘、 SO 、NOx CO 给环境保护造成了很大地压力 .国家已把降低污染,保护环境列为重要地议事日程 ,提高效率减少污染将是煤炭综合利用地基本原则,发 展洁净煤技术是唯一可行地选择,因此可以说洁净煤技术是中国能源地未来,这就为先进高效地 干法粉煤气化技术提供了广阔地应用前景 .y6v3ALoS89我国地化学工业是以煤化工起步地 ,近年来虽然石油化工有了很大地发展 ,但由于资金和原料地限制,石油化工地产品远不能满足市场地需求.在相当长地一段时间内还很难改变以煤炭为主地 局面.目前化学工业地能源消耗煤焦仍占 60%左右.煤化工在国民经济地发展中还将占有相当重要地地位.在化工生产中除山西化肥厂引进鲁奇加压气化技术 ,山东鲁南化肥厂、上海焦化厂、陕西渭河化肥厂、淮南化肥厂引进水煤浆加压气化技术外水煤气炉,在全国地几百家中小型化肥厂这种炉型还有 动强度大、生产能力小、能耗高、效率低、环境污染严重 无烟煤地主要生产基地仅集中在宁夏、山西少数地区工厂,交通不便运距远,致使到厂原料煤价格高.另外随着机械化采煤程度地提高 ,粉煤率高块煤 量减少,原料煤地可利用率较低,致使企业生产成本上涨,经济效益差,生存和发展受到制约.采用干法粉吿道吒,其余地煤气化技术仍沿用传统地 UGI 3000多台在运行,这种工艺技术落后、劳 ,以无烟块煤为原料,资源浪费严重,而 ,对于分布在全国各地地大多数化肥厂、化 化広舍成调理煤加压气化技术在很大程度上可以摆脱以上困境,充分利用各地地煤炭资源,还可以减少污染,保护环境,具有较高地经济效益和社会效益.M2ub6vSTnP用煤制取化学品是通过煤气化生产合成气进行地, 在煤化工地优势发展领域中, 最有前景地将是含氧化物地开发.美国Eastman-Koda地生产路线是成功地典范,即煤气化乍合成气甲醇乍醋酐-醋酸纤维-胶片.除此之外,目前世界上已开发成功地煤制含氧化合物产品种类较多,也有较成熟地生产技术,如:煤气化-合成气-甲醇-甲醇化学品<其中酯类、二甲醚、甲醛、MTBE).同时还可制取醋酸、醋酐、甲酸甲酯、碳酸<草酸)二甲酯,羰基合成产品,0X0合成产品等及其下游产品. 我国有不少科研院所, 高等院校正在从事这方面地开发研究. 0YujCfmUCw随着环境保护要求地日益严格,一些高效低污染地新型内燃机代用燃料和民用燃料地应用及开发研究已有较快地发展. 如烃类替代油、醇类替代油品、醚类燃料等地大量使用将促进煤化工地高速发展. 展望21 世纪我国联合循环发电和煤化工技术地发展,将会推动煤气化技术地进步,为干法粉煤气化工艺在我国地应用提供广阔地前景. eUts8ZQVRd参考文献1.张东亮煤化工1996.4.24-302.候国良化肥设计1998.5.16-193.雍永祜煤化工1996.4.3-174.中荷洁净煤技术研讨会文集、北京国家科委:1995.6 5. 孙宗海煤化工1993.1.1-5。
自主知识产权的干煤粉加压气化技术
![自主知识产权的干煤粉加压气化技术](https://img.taocdn.com/s3/m/1c8fbd6b67ec102de3bd8937.png)
自主知识产权的干煤粉加压气化技术通过
国家验收
干煤粉加压气化技术是绿色煤电项目中的IGCC、煤制油、煤化工及多联产系统的核心技术,代表着大型煤气化发展方向,长期以来一直被少数跨国公司所垄断。
5月16日,国家“十五”重点课题干煤粉加压气化技术通过国家验收。
这项具有自主知识产权技术的研发成功,标志着我国绿色煤电及煤化工多联产系统的核心技术重大突破。
专家评价认为,该课题的技术指标已达到或超过国际先进水平,在国内首次完成了干煤粉加压气化装置的连续运行,已建成的中试装置具备了工程放大的条件。
项目执行过程中,华能集团公司西安热工研究院研发并掌握了气化工艺、关键设备和控制系统的设计、制造、安装及调试的方法;在国内首次完成了褐煤、烟煤、贫煤和无烟煤等典型煤各在干煤粉加压气化条件下的加压气化试验,并实现了干煤粉加压气化装置连续168小时运行。
干煤粉加压气化的核心技术和整体工艺获得了国家发明专利。
目前,在华能集团公司的支持下,西安热工研究院已制定出1000—2 000吨/日的两段式干煤粉加压气化流床气化炉开发计划,并且完成了工艺设计。
以该技术为核心的绿色煤电—25万千瓦煤气化发电示范工程将于2009年建成投运。
在未来,随着燃煤联合循环发电、煤化工、煤液化工艺以及多联产技术在我国的推广和应用,这项具有自
主知识产权的干煤粉加压气化技术必将产生巨大的经济效益和社会效益。
第10讲干煤粉加压气化技术
![第10讲干煤粉加压气化技术](https://img.taocdn.com/s3/m/060981080a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79c32.png)
第10讲干煤粉加压气化技术第10讲干煤粉加压气化工艺及目前国际几大专利技术一、干煤粉加压气化过程原理1、概述气流床以粉煤为原料,由气化剂夹带入炉,煤和气化剂进行并流(活塞流)部分氧化反应。
为弥补反应时间短的缺陷,要求入炉煤粒度很细(<0.1mm)和高的反应温度(火焰中心温度在2000℃以上),因此液态排渣是其必然结果。
气流床气化有干法进料和湿法进料两种形式。
与湿法进料相比,干法进料气化有原料适应性广、冷煤气效率高、碳转化率高、比氧耗低等特点。
2、气化原理气流床气化过程实际上时煤炭在高温下的热化学反应过程。
由于在气化炉内高温条件下发生多相反应,反应过程极为复杂,可能进行的化学反应很多。
在高温条件下,生成的煤气中主要含CO、H2、CO2、H2O、N2和少量的H2S、COS及CH4等。
在粉煤气流床气化炉中进行的气化反应过程及反应过程可概括如下。
(1)煤的干燥机裂解与挥发物的燃烧气化。
(2)颗粒与气化剂(氧气、水蒸气)之间的反应。
(3)生成的气体与固体颗粒间的反应。
(4)反应生成气体彼此之间的反应。
上述反应都伴随有热效应发生。
热效应分两种形式:一是放热反应,包括C-O2反应、CO-O2反应、水煤气变换反应和甲烷的生成反应;二是吸热反应,包括C-CO2反应及C-H2O反应等。
3、气流床气化的主要技术特点(1)煤种适应性强。
入炉煤以粉状喷入炉内,各个微粒被告诉气流分隔,并单独完成热解、气化剂形成熔渣,互不相干,不会在膨胀软化时造成黏结,即不受煤的粘结性影响,原则上各种煤都可用于气流床气化。
(2)由于反应物在炉内的停留时间短暂,随煤气夹带出炉的飞灰中含有未反应完的炭,采取循环回炉的方法可以提高碳转化率。
(3)由于煤粉在气化炉内停留时间短,为了完成反应必须维持很高的反应温度。
(4)出炉煤气的组分以CO、H2、CO2、H2O为主,CH4含量很低,热值并不高。
(5)为了达到1500℃左右的气化温度,氧气耗量较大,影响经济性。
GSP干煤粉气化工艺简介
![GSP干煤粉气化工艺简介](https://img.taocdn.com/s3/m/57ca1e1dfad6195f312ba63b.png)
GSP干煤粉气化工艺简介GSP加压气流床气化技术是由前东德的德意志燃料研究所开发,始于上世纪70年代末。
最初的目的是用高灰分褐煤生产民用煤气,并在弗来堡(Freiburg)建立了一套3MW中试装置。
80年代初,在黑水泵电厂建立了一套130MW商业化装置,原料处理能力为30t/h,84年建成并投入运行,该装置运行了10年而气化炉的喷嘴和水冷壁仍可使用。
该工艺在1991到2002年随产权公司的变更,至2002年由FE公司所有。
GSP工艺已经过多年大型装置的运行,已先后气化了80余种原料,不仅可以气化高硫、高灰等劣质煤,而且可以气化工业废料、生物质等,煤气中CH4含量很低,很适合生产合成气,气化过程简单,气化炉装置生产能力大,装置的开工率在95%以上。
这些装置的生产实践证明,GSP 气化技术是先进可靠的。
目前国内已有多家企业对GSP技术接触。
其主要特点如下:?1、对气化原料有较宽的适应性,且可同时气化固体原料和液体原料。
固体原料中的褐煤、烟煤、无烟煤和石油焦均可气化,对煤的活性没有要求,对煤的灰熔点适应范围比其它气化工艺可以更宽。
对于高灰份、高水份、含硫量高的煤种也同样适应。
?2、气化温度约1400℃~1600℃,碳转化率高达99%以上,产品气体洁净,不含重烃,甲烷含量极低,煤气中有效气体(CO+H2)达到90%以上,从而降低了煤的耗量。
?3、由于是干法进料,与水煤浆气化工艺相比,氧耗降低15%~25%,因而配套之空分装置规模可减少,投资降低。
?4、单炉生产能力大,目前已投入运转的气化炉气化压力为3.0 MPa,单台炉日处理煤量720t,已设计日处理量为2000t及4000t级的更大规模装置。
?5、冷煤气效率78%~83%。
GSP一般采用激冷流程,即用水将煤气直接冷却至200℃以下,气化热效率约为90%。
?6、气化炉采用环管水冷壁结构,无耐火砖衬里,设备维护量较少。
气化炉内也无转动部件,运转周期长,生产装置无需配置备用炉,水冷壁寿命在10年以上。
科技成果——粉煤加压气化技术
![科技成果——粉煤加压气化技术](https://img.taocdn.com/s3/m/de7f10e4a76e58fafbb00384.png)
科技成果——粉煤加压气化技术适用范围化工行业电力行业(IGCC)、城市煤气等行业现状同等产量条件下常压固定床技术:比氧耗380Nm3O2/kNm3(CO+H2);有效气成分CO+H2,含量60%-70%;碳转化率78%;年消耗71万tce。
目前该技术可实现节能量98万tce/a,减排约259万tCO2/a。
成果简介1、技术原理粉煤加压气化技术通过将煤炭磨制成干燥的煤粉,用惰性气体连续送入带有水冷壁的气化炉,在4-6.5MPa压力和适当的温度条件下,通过精确控制煤、氧和水蒸气等原料的比例、分布等参数,经过一系列的物理化学反应生成以氢气和一氧化碳为主要成分的高温合成气及灰分熔渣,然后,经过激冷、分离、洗涤等工艺过程,分离出熔渣,得到纯净的饱和态合成气体。
2、关键技术(1)干煤粉水冷壁气化加水激冷工艺技术;(2)粉煤浓相加压输送技术;(3)多路煤粉进料、多层冷却结构的单烧嘴顶烧组合燃烧器技术;(4)气化炉设计技术;(5)炉壁测温技术;(6)气化炉炉膛火焰监测系统(7)控制及安保软件系统。
3、工艺流程固体煤炭-粉煤-加压输送至气化炉-CO+H2混合气。
主要技术指标比氧耗:300-360 m3O2/kNm3(CO+H2);有效气成分CO+H2含量:89%-91%;碳转化率:>99%;冷煤气效率:80%-83%;煤气化热效率:95%。
技术水平获国家发明专利,已在河南濮阳龙宇化工20万t/a甲醇工业示范项目、安徽临泉化工20万t/a甲醇工业示范项目开车成功,正在实施山东瑞星化工90万t/a合成氨原料路线技改等项目。
典型案例典型用户:山东瑞星化工90万t/a合成氨项目、河南濮阳龙宇化工20万t/a甲醇工业示范项目、安徽临泉化工20万t/a甲醇工业示范项目典型案例1:山东瑞星化工有限公司建设规模:90万t/a合成氨一期30万t项目。
主要改造内容:采用先进的粉煤加压气化技术改造原有的常压固定床煤气化装置。
节能技改投资额1.6亿元,建设期3年。
粉煤加压气化技术
![粉煤加压气化技术](https://img.taocdn.com/s3/m/f4799978c950ad02de80d4d8d15abe23492f035a.png)
粉煤加压气化技术粉煤加压气化技术是一种将煤粉在高压下加热反应,产生合成气的技术。
该技术的历史可以追溯到20世纪初,当时德国和美国的科学家们开始研究利用煤制气的方法。
第一章:技术的发展历程20世纪30年代,德国开始利用煤制气,以应对石油短缺的问题。
当时的技术是通过煤气化反应,将煤转化为合成气,再通过合成气制造液体燃料。
这种技术在二战期间得到了广泛应用。
20世纪50年代,美国开始研究粉煤加压气化技术。
该技术相比传统的煤气化技术,具有更高的效率和更低的成本。
该技术的发展在20世纪60年代得到了加速,美国成为了该技术的领先者。
随着时间的推移,粉煤加压气化技术得到了不断的改进和完善。
现代的粉煤加压气化技术已经成为了一种高效、环保的煤气化技术,被广泛应用于煤化工、煤电等领域。
第二章:技术的原理和特点粉煤加压气化技术的原理是将煤粉在高压下加热反应,产生合成气。
该技术的主要特点包括以下几个方面:1.高效:粉煤加压气化技术可以将煤粉转化为合成气,同时还可以回收煤气化过程中产生的热能,提高能源利用效率。
2.环保:粉煤加压气化技术可以减少煤矿开采对环境的影响,同时还可以减少燃煤产生的污染物排放。
3.灵活性:粉煤加压气化技术可以适应不同的煤种和煤质,同时还可以根据需要调整反应条件,实现灵活生产。
4.经济性:粉煤加压气化技术可以利用低质煤进行气化,降低原材料成本,同时还可以回收煤气化过程中产生的化学品和能源,提高经济效益。
第三章:技术的应用领域粉煤加压气化技术可以应用于多个领域,包括以下几个方面:1.煤化工:粉煤加压气化技术可以将煤转化为合成气,再通过合成气制造化学品和燃料,实现煤化工的高效生产。
2.煤电:粉煤加压气化技术可以将煤转化为合成气,再通过合成气发电,实现煤电的高效生产。
3.城市燃气:粉煤加压气化技术可以将煤转化为合成气,再通过净化和加压,生产城市燃气,实现城市燃气的高效供应。
4.环保治理:粉煤加压气化技术可以将煤气化过程中产生的污染物进行回收和处理,实现环保治理的目的。
干煤粉加压气化技术
![干煤粉加压气化技术](https://img.taocdn.com/s3/m/4b690f38a58da0116d17492d.png)
干煤粉加压气化技术作为一种重要的煤气化技术,干煤粉加压气化技术的应用对于保证系统运行的稳定性与经济性具有重要作用。
本文首先介绍了干煤粉加压气化技术特点,然后具体探讨了干煤粉加压气化工艺流程,以期为相关技术与研究人员提供参考。
标签:干煤粉;加压气化技术;研究煤碳资源的清洁使用是当前国内经济与社会发展的必然选择。
为满足当前可持续发展的需求,煤炭的洁净使用应以科学发展观为主旨,采用现代科学技术,以开拓煤炭资源发展的新型化工业道路。
作为清洁煤发电与煤化工行业的关键技术,干煤粉加压气化技术具有比氧耗小、冷煤气效率高、自耗功小、净化系统与煤气冷却器成本低等特点。
因此,加强有关干煤粉加压气化技术的研究,对于改善煤气化技术应用质量具有重要的理论和现实意义。
1 干煤粉加压气化技术特点干煤粉加压气化炉通常选用冷壁结构。
气化炉内的某段反应区安设4个对称的烧嘴,煤粉与气化剂利用烧嘴流通进入气化炉,在炉内产生撞击流,以在呢刚强传质与传热进程,保证气化反应顺利完成。
另一段反应区安设2个对称烧嘴,将水蒸气与煤粉通入进去,采用高温煤气显热段实施煤热解和焦炭的气化反应。
渣口一般安设在底部高温段,选用液态排渣技术。
气化炉二段反应是指在采用高温煤气显热段开展气化与热解的同时,减小高温煤气温度,以降低激冷煤气量与激冷压缩机载荷。
干煤粉加压气化技术的特点有:(1)气化炉选用水冷壁结构,以渣抗渣,不存在耐火砖衬里,具有较长的使用寿命;(2)两段反应区实行焦炭的气化反应、煤的挥发分与热解,采用一段高温煤气进行显热,且同时能减小煤气温度,进而降低激冷气压缩机系统规模;(3)选用多个烧嘴方式,改善了气化工作的稳定性与负荷调节性能;(4)反应区温度多控制在1400~1600℃之间,气化压力可达到3MPa,碳转化率可达到99%,煤气中的CO与H2含量等气成分能够高达90%。
相比国外发达技术,冷煤气效率可提升2%,比氧耗可降低15%~20%。
煤气品质较高,不存在酚及焦油等杂质;(5)后续工艺可配合采用激冷流程或废锅流程,以适用于不同工艺方案[1]。
干煤粉气流床加压气化半废锅流程
![干煤粉气流床加压气化半废锅流程](https://img.taocdn.com/s3/m/4d4c98fbdc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b0d5.png)
干煤粉气流床加压气化半废锅流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!干煤粉气流床加压气化半废锅流程是一种煤炭气化技术,其主要过程包括煤粉准备、气化反应、灰渣处理等。
两段式干煤粉加压气化技术 2013.10
![两段式干煤粉加压气化技术 2013.10](https://img.taocdn.com/s3/m/cbfc53dc84254b35eefd34fa.png)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
干煤粉加压气化技术
作为一种重要的煤气化技术,干煤粉加压气化技术的应用对于保证系统运行的稳定性与经济性具有重要作用。
本文首先介绍了干煤粉加压气化技术特点,然后具体探讨了干煤粉加压气化工艺流程,以期为相关技术与研究人员提供参考。
标签:干煤粉;加压气化技术;研究
煤碳资源的清洁使用是当前国内经济与社会发展的必然选择。
为满足当前可持续发展的需求,煤炭的洁净使用应以科学发展观为主旨,采用现代科学技术,以开拓煤炭资源发展的新型化工业道路。
作为清洁煤发电与煤化工行业的关键技术,干煤粉加压气化技术具有比氧耗小、冷煤气效率高、自耗功小、净化系统与煤气冷却器成本低等特点。
因此,加强有关干煤粉加压气化技术的研究,对于改善煤气化技术应用质量具有重要的理论和现实意义。
1 干煤粉加压气化技术特点
干煤粉加压气化炉通常选用冷壁结构。
气化炉内的某段反应区安设4个对称的烧嘴,煤粉与气化剂利用烧嘴流通进入气化炉,在炉内产生撞击流,以在呢刚强传质与传热进程,保证气化反应顺利完成。
另一段反应区安设2个对称烧嘴,将水蒸气与煤粉通入进去,采用高温煤气显热段实施煤热解和焦炭的气化反应。
渣口一般安设在底部高温段,选用液态排渣技术。
气化炉二段反应是指在采用高温煤气显热段开展气化与热解的同时,减小高温煤气温度,以降低激冷煤气量与激冷压缩机载荷。
干煤粉加压气化技术的特点有:(1)气化炉选用水冷壁结构,以渣抗渣,不存在耐火砖衬里,具有较长的使用寿命;(2)两段反应区实行焦炭的气化反应、煤的挥发分与热解,采用一段高温煤气进行显热,且同时能减小煤气温度,进而降低激冷气压缩机系统规模;(3)选用多个烧嘴方式,改善了气化工作的稳定性与负荷调节性能;(4)反应区温度多控制在1400~1600℃之间,气化压力可达到3MPa,碳转化率可达到99%,煤气中的CO与H2含量等气成分能够高达90%。
相比国外发达技术,冷煤气效率可提升2%,比氧耗可降低15%~20%。
煤气品质较高,不存在酚及焦油等杂质;(5)后续工艺可配合采用激冷流程或废锅流程,以适用于不同工艺方案[1]。
2 干煤粉加压气化流程
干煤粉加压气化工艺流程通常包含两个工艺流程:
2.1 干煤粉密相加料系统
将采购的优质干煤粉使用槽罐车运输至工作现场,使用气力输送方式将其输至煤粉储仓。
然后经过煤粉泵输送至加煤常压仓。
常压仓底部通常安设两个出煤
口,一个用于对供煤锁斗供煤,另一个用于对二段输送罐供煤。
供锁斗采用每小时一次的供煤方式,各次将800kg的粉煤按照固定时间填入计量仓,然后再按照固定时间定量输入常压变压罐,待罐内煤粉填满后将阀门关闭并提升输送罐压力,再将阀门打开将煤粉填入输送罐。
常壓仓采用每小时每次800kg的供煤方式向二段输送罐提供煤粉。
待装满输送罐后将工作压力升到设定值,然后向气化炉二段的固定喷嘴进行煤粉供应。
待罐内煤粉供应完成后,将压力降低与常压一致后再进行佳美。
为确保煤粉正常流通,可将均压管安设在罐和仓之间,以控制压力平衡[2]。
2.2 气化系统
气化是指在固定压力与温度条件下,采用气化剂开展热化学反应,最终将煤转换成煤气的过程。
(1)喷嘴供料:采用载气方式按照密相将加煤罐的干煤粉填入喷嘴中心管,待过热蒸汽与氧气送入混合气进行充分混合后,在送入喷嘴环管。
若在供料时产生干煤粉供料中止,过热蒸汽与氧气供应会即刻停止,且在同一时间启动高压反吹N2,以避免发生意外伤害事故。
(2)喷嘴冷却保护:喷嘴冷却水系统主要用于保护喷嘴,以避免气化炉内的高温引发喷嘴产生热损伤。
喷嘴冷却水槽的软水利用软水通过泵分别送至两端喷嘴实施冷却,而喷嘴的冷却水在经过减压冷却后可重新进入冷却槽进行循环利用。
(3)气化反应:在将干煤粉投入进料后其会发生气化反应,主要位于气压为3MPa,温度在1300~1500℃的气化炉段内,煤和水进行氧化反应,以产生CO和H2为主要成分的粗煤气,随后粗煤气被送入到另一段1000~1200℃的气化炉内,煤与蒸汽进行煤的干馏热解、挥发分二次裂解和水蒸气分解等反应以形成粗煤气。
(4)煤气冷却处理:将两段气化炉产生的粗煤气混合,采用喷淋冷却水将混合粗煤气激冷直到900℃,以充分固化熔融态的灰渣颗粒杂质。
待粗煤气被输送至废热锅炉后,在废热锅炉内让其同温度在40℃左右的脱氧水进行热交换,使其冷却温度控制在300℃。
(5)熔渣冷却与排渣:反应生成的大量煤渣依靠自身重力流入渣池,利用循环冷却水对渣池内的煤渣进行淬冷固化,随后将其排至底部渣锁斗,按照固定周期进行排出。
在排渣工作进行时,影响将渣锁斗顶部的进口阀和均压管处的平衡阀关闭,然后启动渣锁斗的减压阀,待渣锁斗内的压力恢复到常压状态时,启动渣锁斗底部的排渣阀,且同时开启锁斗水箱内的冲洗加水阀,进行渣池排渣。
待排渣完成后,将渣锁斗底部的排渣阀、冲洗加水阀和减压阀关掉,开启渣锁斗加压阀,待压力回归至标准值后,在开启均压管的平衡阀与进口阀,同时关闭加压阀以进行集渣[3]。
(6)干法除尘:将粗煤气输送至干式除尘器,飞灰则进入飞灰收集罐。
飞灰收集罐的飞灰进行处理后可再次进入气化炉进行循环利用。
均压管设置在集灰罐同飞灰收集罐之间,可用于罐内压力调试。
在排灰时,先将均压管的平衡阀和收集罐进口阀关掉,待收集罐压力恢复至常压后,将排气过滤器连通,并启动收集罐出口阀,将飞灰输送至专用收集车,待充分处理后再次输送至煤粉储仓。
3 结束语
干煤粉加压气化技术的应用水平将直接关系着煤炭发电与清洁能源企业的生产质量和经济效益,因此,相关技术与研究人员应加强有关干煤粉加压气化技术的研究,总结干煤粉加压气化技术原理及关键工艺处理措施,以逐步提升干煤粉加压气化技术应用质量。
参考文献:
[1]曲春辉.干煤粉气化技术浅谈[J].内蒙古石油化工,2011,05(35):57-58.
[2]王剑钊.干煤粉加压气化工艺的控制策略[J].热力发电,2010,06(10):61-62.
[3]曹小玲,皮正仁,彭好义,蒋绍坚.干煤粉分级气流床的气化特性[J].中南大学学报(自然科学版),2012,13(14):74-75.。