CCG气流床粉煤加压气化技术

CHOREN Coal Gasifier
CCG气流床粉煤加压气化技术
CCG煤气化技术开发历程
科林粉煤加压气化炉简称为CCG（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，目的是利用德国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，获得了大量煤种试验数据。

1984年在黑水泵市（SCHWARZ PUMPE）建立了一套130MW（日投干褐煤量为720吨）的干煤粉水冷壁气化炉工业化装置，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为原料，继续运行。

1990年燃料研究所和黑水泵气化厂的技术骨干发起成立了科林的前身公司UET，继续致力于煤气化技术的研发，经过不断的技术优化及实践，推出了先进的粉煤加压气化技术-CCG。

煤气化工艺描述
（1）工艺描述
CCG气化工艺过程主要是由进料、气化与激冷系统组成。

原料煤被碾磨为100%<200u.90%<65 u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。

根据煤中灰组分和灰熔融特性，气化温度控制在1400℃—1700℃之间（高于灰熔点200度左右）。

反应温度可通过氧气流量进行调节（控制炉内化学反应剧烈程度）。

反应室内壁为水冷壁，由于形成了固态渣保护层，因此反应所产生的液态灰渣不会直接接触水冷壁，避免了水冷壁高温损坏的风险。

生成的合成气及液态灰渣离开燃烧室向下流动，在激冷室中直接被水冷却，液态灰渣被水浴固化成颗粒状，冷却后的灰渣经过锁斗排出系统，从渣池中分离并通过捞渣机运出。

合成气被蒸汽饱和，以大约210℃温度离开气化炉。

气化炉外壳由水夹套保护，表面温度小于100℃。

原料气化及气体平衡所需热量由碳氧反应生成CO2和CO释放能热量提供。

气化温度主要由煤的灰熔点确定，气化压力主要取决于产品煤气后序工艺，通常为4.0MPa。

（2）气化技术参数
气化炉操作参数：
﹒操作温度1400—1700℃（高于灰熔点200度左右）
﹒操作压力40bar
效率参数：
﹒粗合成气（CO+H2）有效成分高达93%
﹒碳转化率达99%以上
﹒冷煤气效率达80-83%
煤种参数：
﹒可气化煤粉灰分可高达35%
﹒无助溶剂添加情况下，灰熔点最高为1,500℃（2550℉），再高可添加助溶剂。

设备参数：
﹒烧嘴头部寿命为4年以上（每半年预防性检修一次）
﹒水冷壁寿命达25年以上（每半年预防性检修一次），无需更换耐火材料。

国内运行装置
贵州省贵阳市开阳化工有限公司科林炉考察情况：
开阳公司是由山东兖矿集团在贵州省贵阳市与贵州开磷集团合作建设一套年产50万吨合成氨的企业，产品供开磷集团生产二胺、磷肥等化工产品。

该公司已筹建六年了，目前正在进行厂内设备安装，预计年底进入试车工作。

1.主要流程配套情况
锅炉：三台流化床锅炉9.8MPa，130吨
空分：60000Nm3法液空
气化：两台科林粉煤气化炉
净化：大连理工技术低温甲醇洗，压缩机选用GE
合成氨：卡萨利技术
2.气化岛流程配置情况
煤破碎、干燥系统采用宝钢公司现有流程技术。

气化炉上部由科林公司干粉煤气化技术。

气化炉激冷室，采用德士古激冷流程。

黑水处理，采用鲁南德士古技术。

3.科林粉煤气化的一些中试数据
煤质分析（wt%，空干基）采用贵阳本地煤炭资源
水分： 2.2%
灰分： 26.6%
挥发分： 6.42%
固定碳： 64.71%
元素分析（wt%，空干基）
C: 63.69%
H: 2.52%
N: 0.9%
S: 3.14%
O: 0.88%
Cl: 0.012%
热值：（LHV）:25.194KJ／Kg
FT: 1420℃
气化炉相关参数
满负荷投煤量：1500吨／天
有效气流量：95100Nm3／h(CO+H2)
固态渣残量： 2%左右
粗煤气中含尘量：<10mg／m3
4.引进设计改造情况
主要是对激冷室进行了改造。

科林公司设计为喷淋式激冷室，开阳公司、兖矿集团、天津辰创公司在经过多方研究、考虑对粗煤气的洗涤及降温以及含尘量的多方因素对激
冷室进行改造。

选用德士古激冷流程进行嫁接改造，同时对内三层鼓泡板进行一些技术调查，形成一种独特的鼓泡复合床，效果待生产运行后才能考核。