HT-L粉煤气化简介

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气化炉型-航天炉

气化炉型-航天炉

电机功率 kW 5.5~22 22~55 160~315
首批 使用 年代 1988 1991 1993
四、特点
航天炉的优点 1、具有较高的热效率(可 达95%)和碳转化率(可达 99%); 2、气化炉为水冷壁结构,能承受1500℃至1700℃的高温; 3、对煤种要求低,可实现原料的本地化; 4、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。
状态 固 气体 气体 气体 气体 气体
关键设备
破渣机
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 使用单位 上海焦化厂 浩良河化肥厂 德州化肥厂 金陵化肥厂 南京大化 上海惠生 湖北双环 柳州化工 云天化 云占化 数量(台) 1 2+1 2+3 3 1+1 3 1 1 1 1 应用时间 94.12 04.4 04.10 04.10交货 05.2交货 05.3订货 04.3交货 05.3交货 05.4订货 05.5订货 备注 德士古 德士古 德士古 德士古 德士古 德士古 壳牌 壳牌 壳牌 壳牌
二、工艺介绍
HT-L粉煤气化技术工艺原理为原料煤经过磨煤、干燥后, 用N2进行加压输送,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 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。生成的1400℃~1600℃的 合成气经过冷却后,出气化炉的温度为210℃~220℃, 再经过文丘里洗涤器增湿、洗涤,和洗涤塔进一步降温、 洗涤,产出温度约为204℃、粉尘含量小于10×10-6的粗 合成气。

航天炉工艺及主要设备参数

航天炉工艺及主要设备参数

航天炉⼯艺及主要设备参数航天炉⼯艺及主要设备参数介绍1、⽣产⼯艺介绍本装置为HT-L粉煤加压⽓化装置,是由北京航天院设计的⽰范装置,设计⽇消耗原料煤约929.64吨,消耗氧⽓约48.6万⽴⽅⽶。

在4.0MPa条件下通过⽓化反应,⽣产CO+ H2为1.22×106Nm3/d,经洗涤后送变换。

HT-L粉煤⽓化⼯艺是⼀种以⼲煤粉为原料,采⽤激冷流程⽣产粗合成⽓的⼯艺。

HT-L粉煤⽓化⼯艺采⽤了盘管式⽔冷壁⽓化炉,顶喷式单烧嘴,⼲法进料及湿法除渣,在较⾼温度(1400~1700℃)及压⼒(4.0 MPa左右)下,以纯氧及少量蒸汽为⽓化剂的⽓化炉中对粉煤进⾏部分⽓化,产⽣以CO、H2为主的湿合成⽓,经激冷和洗涤后,饱和了⽔蒸汽并除去细灰的合成⽓,送⼊变换系统。

该HT-L粉煤加压⽓化装置包括1500、1600、17000、1800四个单元:其中1500单元为磨煤单元、1600单元为粉煤加压及输送单元、1700单元为⽓化及合成⽓洗涤单元、1800单元为渣及灰⽔处理单元。

1500单元、1600单元、1700单元、均为双套装置、1800单元为单套装置。

1.1航天炉⼯艺原理航天炉属于粉煤加压⽓流床,利⽤纯氧和少量蒸汽为⽓化剂,⼆氧化碳或氮⽓输送粉煤,有特质的粉煤烧嘴送⼊⾼温⾼压的⽓化室完成⽓化反应,⽣成以CO和H2为主要成分的合成⽓,⽓室多余的热量由⽔冷壁吸收产⽣中压蒸汽,煤中的灰分形成熔渣,与⾼温合成⽓⼀同进⼊激冷室进⾏⽔激冷后排出⽓化炉。

1.2⽓化炉主要结构⽓化炉主要由⽓化炉外壳、螺旋盘管和⽔冷壁和激冷室内件组成,⽓化炉外壳为三类压⼒容器,螺旋盘管和⽔冷壁由⽓化室主盘管、渣⼝盘管、炉盖盘管三部分组成,盘管内⽔循环为强制循环,通过汽包副产中压饱和蒸汽,⽔冷壁向⽕侧敷有耐⽕材料⼀⽅⾯为了减少热损失,另⼀⽅⾯为了挂渣,充分利⽤渣层的隔热功能,以渣抗渣保护炉壁,⽓化炉上部为⽓化段,下部为熔渣激冷段,⽓化段位圆柱形反应室,激冷段内有激冷环、下降管、上升管和渣池⽔分离挡板等主要部件。

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

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。

航天炉煤气化技术运行情况

航天炉煤气化技术运行情况

航天炉煤气化技术运行情况航天, 煤气化, 技术, 运行HT-L煤气化技术的生产应用HT-L煤气化工艺是航天十一所借鉴荷兰SHELL、德国GSP、美国TEXACO煤气化工艺中先进技术,配置自己研发的盘管式水冷壁气化炉而形成的一套结构简单、有效实用的煤气化工艺。

现将该工艺在煤化工项目中的应用介绍如下:一、工艺介绍1、磨煤与干燥系统磨煤与干燥系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同,两套系统一开一备,单套能力35吨/小时,目的是制造出粒度小于90微米的大于80%、水含量小于2%的煤粉。

没有单独的石灰石加入系统,只是利用皮带秤通过比值调节将粒状石灰石加到输煤皮带上,一块进入磨煤机研磨。

2、加压输送系统加压输送系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同,目的是将制出的合格煤粉利用压差输送至气化炉进行燃烧气化。

不同是V1205下面是三条腿,三条线输送,到烧嘴处汇合从烧嘴环隙呈螺旋状喷入炉膛。

3、气化及净化烧嘴设计同GSP,采用单烧嘴顶烧式气化,气化炉采用TEXACO激冷工艺,气化炉升压到1MPa时,煤粉及氧、蒸汽混合以一定的氧煤比进入气化炉,稳压1小时挂渣,炉膛内设置有8个温度检测点,可以作为气化温度的参考点,也可以判断挂渣的状态。

设计气化温度1400-1600℃,气化压力4.0MPa。

热的粗煤气和熔渣一起在气化炉下部被激冷,也由此分离,激冷过程中,激冷水蒸发,煤气被水蒸汽饱和,出气化炉为199℃ ,经文丘里洗涤器、洗涤塔洗涤后,194℃、固体含量小于0.2mg/m3的合成气送去变换。

4、渣及灰水处理系统渣及灰水处理系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与TEXACO工艺相同。

渣经破渣机,高压变低压锁斗,排到捞渣机,进行渣水分离,水回收处理利用;灰水经高压闪蒸、真空闪蒸后到沉降池,清水作为激冷水回收利用,浆水经真空抽滤后制成滤饼。

二、技术特点1、原料的适应性据设计方介绍,该工艺煤种适应性广,从烟煤、无烟煤到褐煤均可气化,对于高灰份、高水分、高硫的煤种同样适用。

HT—L粉煤加压气化示范项目空分装置简介

HT—L粉煤加压气化示范项目空分装置简介
第3 7卷
第 6期
化 肥工 业
21 00年 1 2月
H — T L粉煤 加 压 气 化 示 范 项 目空分 装 置 简 介
童二胜 , 杜桂 芳
( 安徽 晋煤 中能化工股 份有 限公 司 临泉
摘要
26 0 ) 3 4 0
介 绍 了与航 天 炉 粉 煤 加 压 气化 示 范 装 置 配 套 的 空 分 装 置 的 工 艺流 程 选 择 、 备及 产 品 的 用途 。膨 胀 设
ntfr HT- u v rz d c a e s r a i c to i o L p le e o lpr su e g sf a in,t e c ie o t r c s o i i h hoc fi p o e sf w,e u p n n r d s l q i me ta d p o — u tu e .Ex a d d are tr h p rtwe t mM1c u r o oumn,t o s h me s o c s s p n e i n e ste u pe o rwih a s r dea g n c l hef w c e h ws l t e a v n a e f lw neg o u to h d a t g s o o e r y c ns mp in,lw p r tn o t aey a d r la lt o o e ai g c s ,s f t n eibi y,e s p r to i a y o e ain a d l te ma ne a c r n i l i tn n e wo k.T o e s to i e a ai n unth sb e n te m rmo e t a n t he wh l e fars p r to i a e n o sr a f r h n o e o y a ,iso e ai n i o ma n tbl e r t p r t s n r la d sa e,a s rn o tn o s sa l n i g o h a i e . o su g c n i u u t b e r n n ft e g sf r i u i

航天炉产品简介

航天炉产品简介

航天炉简介及国内项目:产品简介:HT-L粉煤气化炉为航天粉煤加压气化装置核心、关键专利设备。

粉煤、氧气、蒸汽按一定比例通过燃烧器进入气化炉,在气化室中进行燃烧气化反应,生成的含有高温熔渣的粗合成气,一部分高温熔渣挂在复合水冷壁上,形成稳定的抵抗高温的渣层,其余熔渣和粗合成气进入激冷室。

粗合成气在激冷室中被激冷水激冷降温,并蒸发水蒸气到饱和,同时熔渣迅速固化,通过分离装置实现合成气、液态水、固渣的分离。

合成气通过管口输出进入后续工段,主要成分为一氧化碳和氢气。

固渣通过排渣口进入破渣机中,并断续排出。

含有细灰的黑水通过管口进入渣水处理系统。

产品描述:技术特点:采用先进的干粉煤燃烧气化技术,煤种适应性广,有效气含量高,氧耗低,煤耗低;采用可靠地激冷流程对合成气进行降温和固渣,简便易行,适用于化工装置;采用独特的水冷壁结构,安全可靠,维护成本低;采用高度集成的顶置组合式燃烧器,具备点火、开工、投料功能,寿命长、便于使用;采用独特的炉膛直接测温技术,有利于气化炉参数调节和控制;采用独特的可视火检技术,便于点火、开工过程控制;采用独特的安全装置,运行中安全性高;采用独特的点火技术,点火可靠性高;主要参数:气化炉直径:3.2-3.8米;气化炉高度:19.5米;气化压力:4.0MPa;日投煤量:~1500吨(与煤种有关);气化温度:1300-1700度(与煤种有关);(CO+H2)有效气产量:80000~11000Nm3/h(根据要求确定);(CO+H2)含量:~90%(与煤种有关);氧耗:290~320Nm3氧气/1000Nm3(CO+H2)(与煤种有关)煤耗:550~650kg入炉煤/1000Nm3(CO+H2)(与煤种有关)冷煤气效率:80~82%(与煤种有关)。

【综述】航天炉HT-L煤气化工艺

【综述】航天炉HT-L煤气化工艺

【综述】航天炉HT-L煤气化工艺前言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1500-1700℃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。

航天炉煤气化工艺简介主要技术路线:干煤粉作原料,采用激冷流程,主要特点是技术先进,具有的热效率(可达95%) ,碳转化率高(可达99%);气化炉为水冷壁结构结构,气化温度能到1500-1700℃;对煤种要求低,可实现原料本地化;具有自主知识产权,专利费用低;关键设备全部国产化,投资少。

工艺流程关键设备(1)、HT-L粉煤气化炉气化压力:4MPa,气化温度:1500—1700℃,设计炉型能力:57070Nm3/h(CO+H2,单炉能力:20000—75000Nm3/h (CO+H2),炉体材料:15CrMoR+316L水冷盘管材料:15CrMo。

(2)关键设备气化喷嘴(3)关键设备-破渣机(4)关键设备-热风炉(惰性气体发生器)(5)关键设备(黑水调节阀、煤粉阀、煤粉调节阀、煤粉换向阀、锁渣阀)(6)关键设备(激冷水循环泵)锁斗循环泵(7)关键设备(立式高速泵)卧式高速泵对煤质的要求及用煤的处理HT–L煤气化工艺的原料是干煤粉,用高压氮气或加压CO2输送入气化炉,对煤种的适用范围宽,能够以当地煤种为原料,而且碳转化率超过99%。

航天炉

航天炉

HT-L航天炉煤气化工艺介绍一、工艺简介航天炉又名HT-L煤粉加压气化炉,是借鉴荷兰SHELL、德国GSP、美国TEXACO煤气化工艺中先进技术,配置自己研发的盘管式水冷壁气化炉而形成的一套结构简单、有效实用的煤气化工艺。

长期以来,国内缺乏自主的粉煤加压气化技术,国内煤化工不能大规模地发展,需要引进国外先进技术,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。

航天长征化学工程股份有限公司(简称“航天工程公司”)前身为北京航天万源煤化工工程技术有限公司,主营业务是以航天粉煤加压气化技术为核心,专业从事煤气化技术及关键设备的研发、工程设计、技术服务、设备成套供应及工程总承包。

航天工程公司目前拥有自主知识产权的航天(HT-L)粉煤加压气化技术,该技术可广泛应用于煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气、煤制油、煤制氢、IGCC发电等领域。

二、工艺介绍HT-L粉煤气化技术工艺原理为原料煤经过磨煤、干燥后,用N2进行加压输送,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。

生成的1400℃~1600℃的合成气经过冷却后,出气化炉的温度为210℃~220℃,再经过文丘里洗涤器增湿、洗涤,和洗涤塔进一步降温、洗涤,产出温度约为204℃、粉尘含量小于10×10-6的粗合成气。

HT-L粉煤气化炉为航天粉煤加压气化装置核心、关键专利设备。

HT-L与Shell及Texaco粉煤气化技术的比较

HT-L与Shell及Texaco粉煤气化技术的比较

HT-L与Shell及Texaco粉煤气化技术的比较吴胜军【摘要】介绍了HT-L粉煤气化技术的工艺特点,并从比氧耗、有效气成分、煤气化效率、能耗等方面与Shell 及Texaco粉煤气化技术进行了分析比较.结果表明:HT-L粉煤气化技术具有高效节能、煤种适用范围广、气化效率高、能耗低、建设和运行成本低、工艺成熟可靠并具有自主知识产权的优点,具有广阔的发展前景.%Process features are described of the HT-L pulverized coal gasification technology, and an analytical comparison is done with the Shell and Texaco pulverized coal gasification technology in terms of specific oxygen consumption, active gas constituent, coal gasification efficiency, and energy consumption. The results show that the HT-L technology has the advantages of highly efficient energy saving, wide scope of application to various coal types, high gasification efficiency, low energy consumption, low construction and operation cost, mature and reliable technology, and possession of independent intellectual property, and so it brings about broad prospects for development.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2011(038)003【总页数】3页(P10-12)【关键词】粉煤气化;分析;比较【作者】吴胜军【作者单位】北京航天万源煤化工工程技术有限公司兰州分公司,730050【正文语种】中文煤粉、氧气及蒸汽在加压条件下并流进入气化炉,在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程[1]。

HT-L气化工艺介绍

HT-L气化工艺介绍

粉煤加压气化装置相对于灰融聚气化装置自动化程度高, 开、停车一键启动。现将其单炉有关运行参数进行介绍: 进煤量:35-37吨/小时 进氧量:1-2万方/小时 产气量:5万方/小时(净化气) ④残炭率:小于5%
优点:产气量大、现场相对干净、检修量小、碳的转化率 高、冷煤气效率高、煤种适应性好、盘管式水冷壁副产中 压蒸汽,能量利用率高。 缺点:框架高、造价高、专利专有设备多。 气化框架总高为76米,设备总高为84米。两套装置共 有设备313台,动设备103台,静设备210台。
7、气化装置关键技术指标:
产气率: 1.6478 Nm3/Kg
比煤耗:606.9 Kg/KNm3
比氧耗:330~360 Nm3/KNm3 碳转化率:>99% 冷煤气效率:80 ~ 83% 热效率: ~ 95%
9、布置图 立面布置图
高压闪蒸罐底部的水和固体通过液位控制进入到真空闪蒸罐。 在真空闪蒸罐的黑水进一步进行闪蒸,闪出其中溶解的少 量气相组分。真空闪蒸罐顶蒸汽经过真空闪蒸冷凝器冷却, 再经真空闪蒸分离罐分离后,不凝气由真空闪蒸真空泵排 至大气,分离罐底液体进入灰水槽。真空闪蒸罐底部的液 体和固体混合物自流进入沉降槽。
本单元的设备有 静设备:除氧器、沉降槽、灰水槽、真空闪蒸罐、高压闪蒸 罐等 动设备:密封/冲洗水泵、低压灰水泵、沉降槽底流泵、洗涤 塔给料泵等。
16单元的主要设备有:粉煤储罐、粉煤锁斗、粉煤给料罐等 设备。其中粉煤给料罐为压力容器,工作压力为4.7Mpa; 粉煤锁斗为压力容器,会有间断的充压泄压。 静设备:14台 动设备:2台
• 三、1700单元 • 17单元 气化及合成气洗涤:本单元任务是将粉煤在高温下与纯氧发 生不完全燃烧反应,转化成所需要的以有效气,同时副产蒸汽。该单 元是HT-L加压粉煤气化工艺的核心。主要由氧气系统、粉煤进料系统、 气化系统、气化汽水系统、合成气洗涤系统及排渣系统组成。

HT-L航天粉煤加压气化技术及其应用1

HT-L航天粉煤加压气化技术及其应用1

临 泉、 濮 阳 HT-L 示 范 装 置 模 型
北京航天煤化工工程公司10
主要内容
1
单位基本情况
2
HT-L煤气化项目的意义
3 HT–L粉煤加压气化工艺 4 HT–L主要设备
5 6
HT–L控制技术
HT–L示范装置开车情况
北京航天煤化工工程公司11
HT–L粉煤加压气化工艺
主要技术路线:干煤粉作原料
北京航天煤化工工程公司18
主要内容
1
单位基本情况
2
HT-L煤气化项目的意义
3 HT–L粉煤加压气化工艺 4 HT–L主要设备
5 6

HT–L控制技术
HT–L示范装置开车情况
北京航天煤化工工程公司19
关 键 设 备
HT–L粉煤气化炉 气化烧嘴 破渣机 热风炉 安全阀 特种阀 高压耐磨泵、高速泵 煤粉阀 锁渣阀 煤粉调节阀、换向阀 黑水调节阀
北京航天煤化工工程公司24
关 键 设 备
2、 气化炉炉膛允许操作温度:1400–1800℃ 优点:(1)煤种适应性广 煤的灰熔点可选范围宽,可实现原料煤的本地化。 (2)碳转化率高、粗合成气品质好,CH4含量低 碳转化率≥99%,出口有效气体(CO+H2)成分≥90%, CH4含量≤200ppm 。 (3)炉膛耐火料壁面配有温度测点 对水冷壁温度进行有效监测,在气化炉开车、换煤 种或煤种不稳定时,能起到良好的保护作用。
采用激冷流程 • • • • • • 主要特点: 技术先进,具有的热效率(可达95%) ,碳转化率高(可达99%); 气化炉为水冷壁结构,气化温度能到1400至1850度; 对煤种要求低,可实现原料本地化; 具有自主知识产权,专利费用低; 关键设备全部国产化,投资少。

航天炉HT-L煤气化工艺(用户篇)1

航天炉HT-L煤气化工艺(用户篇)1

转速 r/min 4800~23700 5000~14179 9400~23700
电机功率 kW 45~132 5.5~37 160~315
首批使 用年代 1992 1993
2005-7-20
HT–L HT L煤气化工艺系统介绍
关键设备
卧式高速泵
型号 GSB-W2 GSB-W3 GSB-W5
流量 m3/h 0.5~28 3~50 10~120
mg/m3 mg/m3 1.0 1.0 0.4 0.24
2005-7-20
HT–L HT L粉煤加压气化工艺
7、气化装置关键技术指标: 产气率: 1.6478 Nm3/Kg 比煤耗:606.9 Kg/KNm3 比氧耗:330~360 Nm3/KNm3 碳转化率:>99% 冷煤气效率:80 ~ 83% 热效率: ~ 95%
粉煤煤气化烧过的煤种的特性 煤种分析项目 总水(AR;%) 灰分(%;MF) 含氧(%;MF) 总硫(%;MF) 总氯(%;MF) Na2O(%:on Ash) K2O(%:on Ash) CaO(%:on Ash) Fe2O3(%:on Ash) SiO2 (%:on Ash) Al2O3 (%:on Ash) 高热值(MJ/kg;MF) 粉煤气化炉烧过的煤种 数据范围 4.5-30.7 5.7-35.0 5.3-16.3 0.3-5.2 0.01-0.41 0.1-3.1 0.1-3.3 1.2-23.7 5.9-27.8 24.9-58.9 9.5-32.6 22.8-33.1
2005-7-20
HT–L HT L煤气化工艺系统介绍
关键设备
气化烧嘴
正常流 量 kg/s 10.75 0.93 8.71 0.33 0.14 0.67 最大流 量 kg/s 12.9 1.23 9.59 0.96 温 度 ℃ 80 80 180 300 20 20 压力 Mpa 4.1 4.1 4.15 5.0 0.3 0.4

3.6分析HT-L气化技术修终结版修课件

3.6分析HT-L气化技术修终结版修课件

4.粉煤管贯穿外层水冷夹套,利用冷却水温对煤粉
加热。(设计寿命20年,6个月维护一次)
18
煤炭气化生产技术
19
煤炭气化生产技术
20
煤炭气化生产技术
烧嘴保护气
航天气化炉的炉
内流场分布可将其
分为三个区域,即
射流区、回流区、
旋流区。
回流区位于炉
膛上部,射流区的
外部,由于射流引
起这部分区域内压
力降低从而形成了
常生产压力4.1MPag 时,把煤粉和氧气输 入气化炉燃烧室进行气化反应。在升负荷 过程中和额定工况下,其流场和温度场的 合理布置决定了气化炉及其内件的的寿命 和各项气化性能指标。
14
煤炭气化生产技术
烧嘴的工作过程:
常压下控制系统给出发火指令,点点火 烧嘴,再由点火烧嘴火焰点燃开工烧嘴, 开工烧嘴点燃后逐渐提升负荷,炉温升至 800℃以上,压力在6-10bar后由工艺烧嘴 投入煤粉和氧气,煤粉被开工烧嘴点燃后 逐渐调整负荷。
点是能量小、工作时间短,作为发火源对 其可靠性、稳定性和长效性要求较高。
12
煤炭气化生产技术
开工烧嘴: 以将炉内的环境升温升压至指定工况,
并引燃工艺烧嘴为目的,工作特点为负荷 调节范围大,温度范围控制严格,对其被 点燃的可靠性和升负荷过程中的稳定性、 长效性要求高。
13
煤炭气化生产技术
工艺烧嘴(生产烧嘴): 承担着主要的生产任务,在气化炉正
3.对煤种要求低,可实现原料的本地化;
4.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

航天粉煤加压气化的运行及技术发展

航天粉煤加压气化的运行及技术发展

航天工程公司
航天煤气化技术介绍
HT-L粉煤加压气化工艺技术特点:
( 1 )煤粉为原料、纯氧和过热蒸汽为气化剂、加压气化、惰性气体浓相输送 原料煤粉: 5-90μ m, 输送介质: N2或CO2,气化压力:4.0-6.5MPa
氧耗低、煤耗低,热效率高。
粗合成气中有效气体(CO+H2)成分高,不含苯酚类成分。 惰性气体浓相输送,可实现精确控制。 ( 2 )气化炉气化段盘管式水冷壁结构,副产中压蒸汽,气化温度:1200--1700℃ 高的气化温度,灰熔点范围宽泛,可以实现原料煤本地化。 水冷壁气化炉,升温、降温迅速,可以大大缩短开车时间、停车检修时间。 气化温度高,废水、废渣易处理,减少对环境的影响。 副产中压蒸汽,实现能量的高效利用。
航天工程公司
航天工程公司介绍
航天煤化工产业基地
北京 公司
兰州 分公司
中国运载火箭技术研究院
China Academy of Launch vehicle Technology
航天工程公司
航天工程公司介绍
公司提供全生命周期服务
拥有工程设计能力,工程总承包能力。 建有仿真培训系统,对操作队伍进行技术培训和仿 真培训,有效提高操作队伍的理论和实际操作水平, 减小开车风险。 公司拥有经验丰富的开车服务队伍,协助业主确保 开车成功,减少试车时间和费用。
2012
2007
2007.06 成立北京航天万源 煤化工工程技术有限公司
2012年10月, 2000吨示范装置开车
2011 2008
2008.10 , 750吨示范装置开车成功 2011.09 公司更名为 航天长征化学工程股份有限公司
2010
2010.06启动上市改制

粉煤气化技术应用及所出现的问题及解决措施

粉煤气化技术应用及所出现的问题及解决措施

粉煤气化技术应用及所出现的问题及解决措施摘要:煤气化是当前煤化工的基础,是以煤炭资源为核心发展联合循环发电、清洁燃料、化工原料的根本所在。

本文详细分析了粉煤气化技术及其事故和处理措施。

关键词:粉煤气化技术;事故;处理我国是煤炭大国,煤炭资源丰富。

在各种煤炭利用方式中,煤气化是最科学、最清洁利用方式,能保障我国能源安全,对保障居民生活、促进经济发展、维护社会稳定意义重大。

一、煤粉气化概述1、煤粉气化过程①煤干燥、热解过程。

煤干燥是指将湿煤转化为干煤及水蒸气过程。

煤干燥时,气化炉保持在140℃左右,因此过程完成时间短,当煤粉颗粒进入装置时,反应迅速发生。

在气流床气化过程中,先研磨、碎碎煤,煤粉颗粒进入气化炉,氧化反应迅速发生。

当气化炉温度上升到饱和蒸汽压时,增发工作迅速完成。

当炉温达到300~600℃时,煤立即热解,此过程包括化学、物理反应,先在高温下发生裂解反应,然后发生缩聚反应,热解前期,煤被推入装置,使煤经历一系列反应,如软化、固化等,通过化学、物理反应解析出二氧化碳、氮气等,此时,气、固、液体共存,然后整体温度升高,产生一氧化碳、焦油等微发物。

当炉内温度达到560℃时,会发生缩聚、裂解反应,形成胶带酶的热解过程即为挥发分脱除,生成一氧化碳、CH4、焦炭的过程。

②挥发分燃烧反应。

煤气化过程中,气化剂、煤通过烧嘴进入气化炉,挥发分经高温析出,氧气、挥发分在高温中剧烈燃烧,另外,挥发分从悬浮颗粒表面向外扩散,其中悬浮颗粒表面温度最高。

在高温影响下,当浓度产生到一定程度时,会发生强烈的燃烧反应,点火点不存在于且不会远离煤颗粒表面,而是在一定范围内,随高温燃烧,挥发分速度逐渐降低。

之后,颗粒表面将剧烈燃烧,在充足氧气和过高温度支持下产生剧烈燃烧。

③焦炭气化反应。

焦炭燃烧反应可表示为n级反应模型、三步反应模型、两步反应模型。

气化过程是不完全燃烧和非均相吸热反应。

焦炭气化反应包括碳和水蒸气反应,生成CO及HdfiBoudouard反应。

HT-L航天粉煤加压气化的运行及技术发展

HT-L航天粉煤加压气化的运行及技术发展

煤粉颗粒质量流量 kg/s
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
HCN CH4
10
20
30
40
50
60
70
反应时间(步长)/0.1S
时间(步长) /0.1S
各气体摩尔流量随时间变化图
煤粉(含灰)质量流量随时间变化图
中国航800
灰熔点流动温度FT ℃
注:表中为晋煤中能化工数据
中国航天科技集团公司第一研究院
航天长征化学工程公司
航天粉煤加压气化装置运行情况
晋煤中能化工甲醇和合成氨装置 二期合成氨装置运行情况:
2012年元月5日打通流程;
全年累计运行351天,单炉最长连续运行215天。 装置日产合成氨超过600吨,吨合成氨生产成本 约2200元左右。
中国航天科技集团公司第一研究院
航天长征化学工程公司
航天粉煤加压气化装置运行情况
鲁西化工30/52工程合成氨装置 采用两台直径2800/3200炉型,年产合成氨 30万吨,另产1万Nm3/h CO。 煤种: 使用粘温特性较差的神华化工煤为原料, 原 煤热值约5600~5700kCal/kg 装置运行情况: 该项目2011年10月5日打通流程,生产出合 格的合成氨产品。 该项目是航天工程应用航天粉煤加压气化装 置承担的第一套合成氨装置,配套的高CO 高水汽比变换和低压液氮洗工艺,均属航天 工程公司自主开发和设计,全流程得到了工 程验证。
设计平台:全厂三维设计
中国航天科技集团公司第一研究院
航天长征化学工程公司
运 行 篇
中国航天科技集团公司第一研究院
航天长征化学工程公司
航天粉煤加压气化装置运行情况

煤化工知识—煤气炉概述

煤化工知识—煤气炉概述

碳一化学知识:航天炉(HT-L)气化工艺一、煤气化技术综述煤气化技术是煤化工项目的龙头技术。

煤气化是指在一定的温度、压力下,用气化剂对煤进行热化学加工,将煤转化为燃气的过程。

目前在国内推广的煤气化技术,包括我国自主开发技术和国外技术10多种。

煤气化技术一般是按炉型分,主要有固定床、流化床、气流床三种。

固定床气化炉是最早开发出的气化炉,炉子下部为炉排,用以支撑上面的煤层。

通常,煤从气化炉的顶部加入,而气化剂(氧或空气和水蒸汽)则从炉子的下部供入,因而气固间是逆向流动的。

特点是单位容积的煤处理量小,大型化困难。

流化床气化炉是在分散板上供给粉煤,在分散板下送入气化剂,使煤在悬浮状下进行气化。

流化床气化炉不能用灰分融点低的煤,副产焦油少,碳利用率低。

气流床气化炉是将粉煤与气化剂一起从喷嘴高速吹入炉内,快速气化。

气流床气化炉按进料形式不同,分为干煤粉进料和水煤浆进料两大类,而以气化炉内是否衬有耐火保温材料分类,又有热壁炉和水冷壁炉两种。

所谓水冷壁,就是由水管、石英砂、煤渣组成的内腔。

一直以来,水冷壁都用于粉煤气化炉,水煤浆气化炉则多用耐火砖结构的热壁炉。

目前国际上应用最广的是气流床气化工艺。

主要有Shell公司的SCGP 粉煤加压气化工艺、美国德士古公司的水煤浆加压气化工艺和德国未来能源公司的GSP粉煤加压气化工艺,航天炉气化工艺是借鉴以上三种工艺中先进技术,配置我国自行研发的盘管式水冷壁气化炉而形成的一套结构简单、有效实用的煤粉气化工艺。

该工艺煤种适用范围广、碳转化率高,技术可靠、投资少、所有设备国产化、工程实施简单等优点。

二、航天炉(HT-L)气化工艺航天炉( HT-L 粉煤加压气化技术造气炉)是由中国航天科技集团公司下属公司研制成功的,是中国首套拥有自主知识产权的新型气化装置,其主要经济技术指标已达到国际领先水平。

该技术充分吸收了当今世界先进煤气化技术的优点,采用“粉煤+水激冷”流程,利用航天多年来在煤气化以及能源化工行业关键设备研制方面的成果,重点在原料煤本地化、工艺路线的优化、减少投资、关键设备国产化方面做了深入细致的工作。

3200型HT-L粉煤气化炉

3200型HT-L粉煤气化炉

一一~一 徽冷 室中被激冷水激冷降 温 瞽蒸发水蒸汽到 饱干¨, 时 .熔 渣 迅 速 固 化 ,通 过 分离 装 置 实 现 合 成 气 、液
冷煤气效率
80%~82% (I flI】 天)
联 系方式
电 话 :0l0-58025755/58025756
传 真 :0lO-58025744

产 品简 介 陔激 冷 水 泉 址 l、/、J址
2.采 川 t J靠 的 激 冷 流 对 合 成 气 进 行 降 温 乖ljI川 , 简傻 易 仃 ,适 』1¨ 化 工装置 ;
3.采¨j j』I特 的 水 冷 i构 ,安 ‘吖靠 ,维 护 成夺
较 眠 ;
4.采 jj J“ 集 成 的 顶 组 合 式 燃 烧 器 ,具 备点
目口 Civil—Milita l|I蛔硝t
程 控 制 ;
7.采 川独特 的发 个 置 ,运 使 个性 商 ;
8.采 川I独特 的 t 火技术 ,点 火 ¨J’似 。
所 属 单 位 北京 航 人 』『源 煤 化 I
技 术仃 公
=。八 一 一一
主 要 参 数 1 气 化 炉 直 径
气 化 炉 高 度 气化压力 日投 煤 量 气 化 温 度
} (CO+H ) 有 效气 产 量 ‘c ) 含 量
; 氧耗
3 2m ~3.8m 1 9.5111 4.0MPa
l500t( t 种 仃 天 ) 1 300C~ l 700(、( 媒 " 订 .j )
80000Nm’,h~ l 1000N111’,h ( 求 确 定 )
入 破 淤 机 r}1, 许断 续排 I1;; 含有 细 灰 的 水通 过 管 口 世 人渣 水 处 系统 。
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C + O2 = CO2 + 402kJ/mol
2C + O2 = 2CO + 237kJ/mol C + CO2 = 2CO - 165kJ/mol
2CO + O2 = 2CO2 + 567kJ/mol
二、煤气化的基本原理
(一)炭与氧的化学反应
反应平衡常数
lnKp = -21000/T + 21.4
二、煤气化的基本原理
(五)煤炭气化过程速率
• 当气化温度很低时, β > > K
K总= β K /( β + K )= K
此时的反应为化学动力学控制。 提高温度、压力、浓度,改善催化剂等 ,能够加快过程速率。
二、煤气化的基本原理
(五)煤炭气化过程速率
• 当气化温度很高时, K > > β
K总= β K /( β + K )= β
此时的反应为扩散控制。 提高压力、浓度,流速,减小颗粒度等 ,能够加快过程速率。
800~1200℃时CO/CO2的浓度
浓 度 CO
2
CO
距碳粒表面的距离
1200~1400℃时CO/CO2的浓度
浓 度 CO CO2
距碳粒表面的距离
三、煤炭气化工艺分类
移动床气化
• 煤料与炉体相对静止,靠重力下降 • 煤料在炉内停留时间以小时计
原料 煤仓 原煤 粉煤袋 式过滤 器 粉煤 螺旋输送机 螺旋给料器
称重给煤机
磨煤 机
惰性气体 发生器
循环风机
(一)磨煤及干燥单元
3、主要设备
原 煤 原料 煤仓 粉煤 袋式 过滤 器
原 料 煤 仓
称重给煤机
粉 煤 螺旋 输送 机
磨煤 机
惰性 气体 发生 器
循环 风机
(一)磨煤及干燥单元
3、主要设备
洗 涤 塔
气 化 室 下 降 管 激 冷 室
烧 嘴
水 冷 壁
(三)气化及合成气洗涤单元
氧气蒸汽 混合器 汽包
3 主 要 设 备
气化炉
锅炉循 环水泵
渣 锁 斗
文丘里 洗涤器 激冷 水泵
破渣机 渣锁斗
洗 涤 塔
(三)气化及合成气洗涤单元
氧气蒸汽 混合器
3 主 要 设 备
汽包
气化炉
锅炉循 环水泵

破渣机


(三)气化及合成气洗涤单元
氧气蒸汽 混合器 汽包
3 主 要 设 备
气化炉
锅炉循 环水泵
水 冷 壁
文丘里 洗涤器 激冷 水泵
破渣机 渣锁斗
洗 涤 塔
(三)气化及合成气洗涤单元
氧气蒸汽 混合器 汽包
3 主 要 设 备
气化炉
锅炉循 环水泵
气 化 炉
破 渣 机
文丘里 洗涤器 激冷 水泵
破渣机 渣锁斗
原 煤 原料 煤仓 粉煤 袋式 过滤 器
循 环 风 机
粉 煤 螺旋 输送 机
磨煤 机
惰性 气体 发生 器
循环 风机
(一)磨煤及干燥单元
惰 性 气 体 发 生 器 3、主要设备
原 煤 原料 煤仓 粉煤 袋式 过滤 器
粉 煤 螺旋 输送 机
磨煤 机
惰性 气体 发生 器
循环 风机
(一)磨煤及干燥单元
3、主要设备
三、煤炭气化工艺分类
气流床气化
• • • •
气流床气化也称为气流夹带床气化 煤料与气化剂呈平行运动 煤料在炉内停留时间以秒计 气化剂以极快速度通过气化炉
三、煤炭气化工艺分类
航天(HT-L)气流床气化炉 •以粉煤为原料 •以氧气和水蒸汽为气化剂 •在加压下气化 •气化连续进行 •融态排渣
航天气流床气化炉 (HT-L)
德士古气流床气化炉 ( Texaco )
四、 HT-L气流床 粉煤加压气化炉 (航天炉)
航天煤气化技术工艺流程
中压蒸汽
HT- L 技 术 工 艺 流 程
粉 煤
过滤器 原料煤 过滤器
气包补水 安全阀 氧气、过热蒸汽
燃气轮机
电输出 蒸汽轮机
IGCC燃料发电
火炬 煤 仓 鼓风机 储 煤 仓
粉 煤 加 压 气 化 炉
原 煤 原料煤 仓 粉煤袋 式过滤 器
磨 煤 机
粉 煤
螺旋输 送机
磨煤机
惰性气 体发生 器
循环风 机
(二)粉煤加压及输送单元
1、主要任务
将粉煤由常压状态
转换到 加压状态
(二)粉煤加压及输送单元
主要工艺指标 •粉煤锁斗压力和料位 •粉煤给料罐压力和料位
(二)粉煤加压及输送单元
2、工艺流程
粉煤从粉煤贮仓(常压)靠重力进入 处于常压状态的粉煤锁斗,粉煤锁斗 进煤完成后,关闭进料阀,用高压二 氧化碳 (或氮气)对粉煤锁斗进行加压, 加压至与粉煤给料罐的压力相等,打 开出料阀,粉煤靠重力进入粉煤给料 罐,粉煤锁斗下料完成后,关闭出料 阀,泄压至常压,打开进料阀,开始 下一次进料。
原料煤经过破碎,被输送到 原料煤仓,通过称重给煤机 送入磨煤机研磨,并用干燥 的热风(惰性气体)进行干 燥。干燥用的热风来自惰性 气体发生器,经干燥后的粉 煤,被热风输送到粉煤袋式 过滤器,风粉分离。粉煤通 过螺旋输送机进入下一单元 (粉煤加压及输送单元)的 粉煤贮仓。风通过循环风机 再次进入惰性气体发生器。
HT-L粉煤气化 简介
安徽晋煤中能化工股份有限公司 亓为华
一、煤气化的概念 与任务
(一)煤气化的概念
在一定的温度、压力下,通过气化剂与 煤炭进行热化学反应,生成化工原料气 的过程。
一、煤气化的概念 与任务
(二)煤气化的任务
生产煤化工所需要的原料气。 (主要是CO和H2)
二、煤气化的基本原理
(一)炭与氧的化学反应
• 气化剂以较低速度通过床层
三、煤炭气化工艺分类
移动床间歇式常压气化炉(UGI)
以块状无烟煤或焦炭为原料 以空气和水蒸汽为气化剂 在常压下气化 气化间断进行 固态排渣
三、煤炭气化工艺分类
移动床鲁奇气化炉(MK)
• • • • • • 以碎粒煤(6~20mm)为原料 以氧气和水蒸汽为气化剂 在加压下(2~4MPa)气化 气化连续进行 产品气中CH4含量高 固态排渣
2C + 2H2O = CH4 + CO2 + Q
二、煤气化的基本原理
(四)煤炭气化的其它化学反应
S + O2 = SO2
SO2 + 3H2 = H2S
S + CO = COS C + S2 = CS2 C + 0.5H2 + 0.5N2 = HCN
二、煤气化的基本原理 (五)煤炭气化过程速率
1 2 3 4
二、煤气化的基本原理
(一)炭与氧的化学反应
反应平衡常数 Kp = p2co / pco2 反应平衡常数(常压)
Kp = y2co / yco2
二、煤气化的基本原理
(二)碳与水蒸汽的化学反应
C + H2O(汽) = CO + H2 - 123kJ/mol
(1)
C + 2H2O(汽) = CO2 + 2H2 - 80kJ/mol (2)
三、煤炭气化工艺分类
壳牌(Shell)气流床气化炉 •以粉煤为原料 •以氧气和水蒸汽 为气化剂 •在加压下气化 •气化连续进行 •融态排渣
壳牌气流床气化炉 (Shell)
三、煤炭气化工艺分类
德士古气流床气化炉 (Texaco) •以水煤浆为原料 •以氧气和水蒸汽为 气化剂 •在加压下气化 •气化连续进行 •融态排渣
二、煤气化的基本原理
(二)炭与水蒸汽的化学反应
反应平衡常数
Kp(2) = p0.5co2 pH2 / pH2O
lgKp(2) = -4533.3/T+0.6446lgT-0.0003646T-0.0000001858T2+2.336
二、煤气化的基本原理
(三)甲烷生成反应
C + 2H2 = CH4 + Q 2CO + 2H2 = CH4 + CO2 + Q
气化炉 氧气蒸汽 混合器 汽包
锅炉循 环水泵
破渣机 渣锁斗
文丘里 洗涤器 激冷 水泵
洗 涤 塔
(三)气化及合成气洗涤单元
2、工艺流程
• 高温合成气和熔渣经激冷环被水激冷后 ,沿下降管导入激冷室的水浴,熔渣迅速 固化,散裂成小的(平均约为1毫米)玻璃状 的颗粒,绝大部分迅速沉淀。 • 出激冷室的合成气经过文丘里洗涤器洗 涤润湿,进入洗涤塔再次洗涤,除去残余 的飞灰,并达到水蒸汽饱和的状态,出洗 涤塔后送变换工段。 • 中压锅炉水泵使炉内水冷壁盘管内的锅 炉水的强制循环,有效降低承压壳体的温 度,同时回收部分热量,转化为中压蒸汽( 约5.4Mpag饱和蒸汽)
文丘里 洗涤器


文丘里 洗涤器 激冷 水泵
渣锁斗
洗 涤 塔
(三)气化及合成气洗涤单元
氧气蒸汽 混合器 汽包
3 主 要 设 备
烧嘴冷却 水泵
锅炉循环 水泵
气化炉
锅炉循 激冷 水泵
洗 涤 塔
(四)渣及灰水处理单元
1、主要任务
•对气化及合成气洗涤单元 排出的黑水和固渣进行初 步处理 •实现热量的回收和水的循 环使用
(二)粉煤加压及输送单元
3、主要设备
粉煤贮 仓过滤 器 粉煤
粉煤贮 仓
粉煤给料罐
CO2
粉煤锁 斗
粉煤给料 罐
(二)粉煤加压及输送单元
3、主要设备 粉煤贮仓 过滤器
粉煤贮 仓过滤 器 粉煤
粉煤贮 仓
CO2
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