五环炉煤气化技术

煤气化技术汇报
2009-12-3

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容
煤气化技术概况 工艺特点及流程介绍 与其他气化工艺比较 研究成果
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1 煤气化技术概况
根据煤气化炉的结构特点和燃料在气化 炉中进行转化时的运动方式将煤气化工 艺分为三种类型：固定床（移动床）、 流化床和气流床
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1 煤气化技术概况
1.1固定床（移动床） (1)碎煤加压气化技术 (2)BGL气化技术 优点: a.原料适应范围广，除黏结性较强的烟煤 外，从褐煤到无烟煤都能气化，并能气化高 水分、高灰份的劣质煤； b.合成气中含有大量的CH4,对于以煤为原料 生产城市煤气更有利； c.单元装置投资低。
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1 煤气化技术概况
缺点: a. 气化及后序处理单元产生废水多，废水成 份复杂，废水处理困难，成本较高； b.煤气中含有较多的焦油、酚、氨等杂质， 后工序不易处理
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1 煤气化技术概况
1.2流化床 (1)恩德炉； (2)灰熔聚气化技术； (3)KBR气化技术；
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1 煤气化技术概况
1.3气流床 (1)水煤浆气化技术： 德士古、E-gas、多喷嘴气化技术； (2)粉煤气化技术： 壳牌、GSP、航天炉、五环炉、二段 炉；
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1 煤气化技术概况
1.3气流床 (1)水煤浆气化技术的适用条件：
a.煤的灰熔点温度低于1350℃； b.煤中灰分含量不超过15%为宜，越低越好； c.煤的热值高于26000kJ/kg，并有较好的成 浆性能，能制成57～65%浓度的水煤浆
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1 煤气化技术概况
(2)粉煤气化技术的优点：
a.气化温度约1300～1700℃，煤种适用性范 围广，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85%左右； b.氧耗低，与水煤浆气化相比，氧耗低10～ 25%，因而配套的空分装置投资可减少； c.单炉生产能力大，目前已投入商业运行的 单台炉气化压力4.0MPa，日处理煤量已达 3000吨；
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2 五环炉煤气化技术
2.1开发背景
中国煤气化技术众多； ● 目标：一种清洁、稳定、运行周期长、投资省及 对环境友好的气化工艺； ● 自2007年以来，我公司组织了大量的人力，对引 进技术进行了深入的研究、分析、总结和创新，在 借鉴和吸收国外先进煤气化技术的基础上进行自主 创新、开发出了具有自主知识产权的粉煤气化工艺 －五环炉新型煤气化装置。
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2.2开发过程
●消化吸收SHELL干煤粉加压气化技术，ＧＥ水煤浆 气化技术的优点并自主创新； ● 与国内知名的科研院所和制造厂合作，如上海 711所，北京安泰科技公司，华中科技大学，西安交 通大学等，进行了气化炉反应室燃烧流场的分析、 水/蒸汽喷射激冷冷模拟分析、煤粉加压及给料系统 试验、水汽系统热动力、流体阻力计算等，解决了 煤烧嘴，点火烧嘴，开工烧嘴，震打器等关键设备 的供货等； ● 形成了五环公司自主知识产权的两项国家发明专 利和两项实用新型发明专利
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2 五环炉煤气化技术
2.3开发成果
●气化炉外壳内件设计已完成； ●工艺包已完成
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2 五环炉煤气化技术
2.4工艺特点
● 五环炉（ＷＨＧＦ）组成 － 渣池 － 气化反应室 － 高温水/汽激冷段 － 气体返回室 － 输气管和激冷罐
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2 五环炉煤气化技术
2.4工艺特点
● 适合于气化的原料煤种范围较广。由于气化温 度高达1400~1600 ℃ , 对灰分含量不敏感，不受灰 熔点的限制，可适用于褐煤、烟煤、无烟煤等多种 煤种； ● 具有较高的热效率。碳转化率可达99％，煤的利 用率高。原料煤能量回收率高，冷煤气效率可高达 80％~83％； ●使用氮气或二氧化碳气密封输送煤粉，并由程序 控制自动进行，实践证实这种加压下输送粉煤的进 料方式，操作可靠安全性有保证。
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2 五环炉煤气化技术
气化炉三维图
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2.4工艺特点
●膜式水冷壁炉体结构。采用水冷壁气化炉，基本 消除了频繁检修更换炉内耐火衬里、耗费昂贵的弊 端。且单炉产气能力大，具有高效、大型化和长周 期运行的显著特点； ●对气化炉出来的高温粗合成气采用水蒸汽混合激 冷，随后直接进入激冷管水浴激冷，大大降低了一 次性投资； ●出气化界区粗煤气化中富含大量水汽，可以节约 后续变换工段所需蒸汽量。
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2.5 工艺流程说明
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2.5 工艺流程说明
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2.6 与Shell工艺比较
●在气化反应气体出口上方设置激冷室，正常操作时，通过 设在激 冷室筒壁上的多排多个水/汽组合型喷咀实现对高 温合成气喷水雾化冷却和固灰，取代传统用后续返回气进 行激冷的方法，简化了流程，取消压缩机，降低工程投资 ，节约了运行费用； ●在输气管出口设置了激冷罐，取代废热锅炉对气体进行降 温和除尘，取消干法除尘和回收系统，增加了灰水处理能 力，大幅度降低了工程投资； ●煤种的适应性 广，可以用于气化高碱性元素和氯离子的煤 ，避免采用合成气冷却器传热面，从而避免粘灰结垢杜塞 通道，降低传热效果。
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