国内外气流床气化技术比较分析

干粉 NO. 03
Shell炉结构
气化炉特点： 1、高压(2~4.3Mpa)、四喷嘴干粉撞击燃烧 2、水冷壁炉膛、辐射废锅/水激冷设计 3、煤气上行/下行
Shell炉工艺流程
Shell气化炉流程简图
Shell炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1400~1700℃ 3~4Mpa 353Nm3/kNm3(CO+H2) 630kg/kNm3(CO+H2)
项目 指标
原煤
气化温度 压力
几乎所有煤种，尤其适用“三高”煤
1400~1700℃ 2.5~4Mpa
比氧耗
比煤耗 碳转化率 有效气含量
308Nm3/kNm3(CO+H2)
640kg/kNm3(CO+H2) ＞99% 90%~93%
三菱重工两段炉（MHI）
干粉 NO. 06
MHI炉结构
气化炉特点： 1、干粉气化 2、两段进料 3、空气气化
水煤浆气化
绝热炉膛
水冷壁炉膛
煤气冷却方式
煤气流动方向
水激冷
辐射废锅
煤气下行
煤气上行
国内外主流气流床气化炉
K-T炉 科达炉 德士古气化炉
Prenflo炉
Shell炉 GSP 科林
五环炉
航天炉 东方炉 两段炉 干粉气化 水煤浆气化
E-Gas
清华炉 华理四喷嘴气化炉 多元料浆气化炉
MHI两段炉 科达炉
K-T炉
碳转化率
有效气含量
＞95%
75%~84%
GE德士古炉
水煤浆 NO. 01
德士古炉结构
气化炉特点: 1、水煤浆气化 2、顶置单烧嘴 3、绝热炉膛
德士古炉工艺流程——激冷
德士古炉工艺流程——辐射废锅
德士古炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 制浆性能良好的煤 1300~1700℃ 0.5~4Mpa 410Nm3/kNm3(CO+H2) 610kg/kNm3(CO+H2)
航天炉工艺流程
航天炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1300~1600℃ 2.5~3Mpa 345Nm3/kNm3(CO+H2) 607kg/kNm3(CO+H2)
碳转化率
有效气含量
＞99%
＞90%
航天炉业绩
航天炉关键设备——组合烧嘴
航天炉关键设备——气化炉
MHI炉工艺流程
MHI炉发展历程
1700t/d IGCC Power Plant 200t/d Experimental Power Plant
2t/d Experimental24t/d Experimental Apparatus Apparatus
五环炉
干粉 NO. 07
五环炉结构
五环炉工艺流程
碳转化率
有效气含量
＞99%
＞90%
GSP炉业绩
GSP炉关键设备——组合烧嘴
GSP炉关键设备——气化炉
GSP炉关键设备——气化炉
科林炉
干粉 NO. 05
科林炉发展历程
科林炉结构
气化炉特点： 1、干粉进料，煤气下行 2、多喷嘴顶置 3、水冷壁炉膛 4、水激冷流程
科林炉工艺流程
科林炉操作条件与气化指标
五环炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1400~1700℃ 3~4Mpa 350Nm3/kNm3(CO+H2) 630kg/kNm3(CO+H2)
碳转化率
有效气含量
＞99%
＞90%
五环炉业绩
航天炉
干粉 NO. 08
航天炉结构
气化炉特点： 1、高压水冷壁干粉气化炉 2、顶置单烧嘴 3、激冷流程
碳转化率
有效气含量
＞98%
＞80%
德士古炉关键设备——工艺烧嘴
德士古炉关键设备——气化炉
德士古炉业绩
德士古炉业绩
E-Gas
水煤浆 NO. 02
E-Gas气化炉结构
E-Gas工艺流程
E-Gas发展历程
E-Gas气化炉
2016年8月14日，由茂名重力石化机械制造有限公司制造的E-Gas气化炉制造完成，交付中海 油惠州炼化二期项目工地
碳转化率
有效气含量
＞99%
82%~89%
东方炉业绩
西安热工院两段炉（TPRI）
干粉 NO. 10
TPRI结构
气化炉特点： 1、干粉气化 2、两段进料 3、纯氧气化
TPRI工艺流程
TPRI工艺流程
TPRI操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1300~1700℃ 0.5~4Mpa 300Nm3/kNm3(CO+H2) 520kg/kNm3(CO+H2)
干粉 NO. 01
ຫໍສະໝຸດ Baidu-T炉结构
气流床气化炉的鼻祖 1952年，联邦德国Koppers公司和工程师F.Totzek开发的一种常压粉煤气流床气化炉—KoppersTotzek气化炉，简称K-T炉。 气化炉特点： 1、常压干粉气化、煤气上 行 2、绝热炉膛 3、喷嘴对置 4、煤粉气化剂预混燃烧
目前大多数粉煤气化气流床技术都在 在K-T炉的基础上开发而来！
碳转化率
有效气含量
＞98%
＞91%
TPRI业绩
科达炉
干粉 NO. 11
科达炉工艺流程
技术特点: 1、常/低压气化 2、单喷嘴/多喷嘴灵活设计 3、富氧/纯氧气化 4、梯级余热回收
科达炉关键设备
工艺烧嘴
气化炉
科达炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1400~1550℃ 常压~1Mpa 345Nm3/kNm3(CO+H2) 580kg/kNm3(CO+H2)
清华炉工艺流程
气化系统
清华炉工艺流程
灰水处理系统
清华炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 成浆性能良好的煤 1600~1800℃ 常压~8.7Mpa 404Nm3/kNm3(CO+H2) 605kg/kNm3(CO+H2)
碳转化率
有效气含量
＞98%
＞78%
谢谢大家！
碳转化率
有效气含量
30~98%
85~90%
Prenflo炉
干粉 NO. 02
Prenflo炉发展历程
Prenflo炉结构
Prenflo炉工艺流程-废锅
Prenflo炉工艺流程-激冷
Prenflo炉位于西班牙的IGCC电站
Prenflo炉实景
Prenflo炉烧嘴运行前后照片
Shell炉
碳转化率
有效气含量
＞99%
＞90%
Shell炉业绩
Shell关键设备介绍
Shell关键设备介绍——开工烧嘴
Shell关键设备介绍——工艺烧嘴
Shell关键设备介绍——气化炉
GSP炉
干粉 NO. 04
GSP炉结构介绍
GSP炉工艺流程
GSP炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1300~1600℃ 2.5~3Mpa 365Nm3/kNm3(CO+H2) 605kg/kNm3(CO+H2)
SE东方炉
干粉 NO. 09
东方炉结构
气化炉特点： 1、高压干粉水冷壁气化炉 2、顶置单烧嘴 3、激冷流程
东方炉工艺流程
东方炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1400~1550℃ 3.2~3.8Mpa 331Nm3/kNm3(CO+H2) 569kg/kNm3(CO+H2)
碳转化率
有效气含量
＞98%
＞81%
四喷嘴气化炉业绩
四喷嘴气化炉业绩
清华/晋华炉
水煤浆 NO. 03
清华炉结构
气化炉特点： 1、非熔渣-熔渣分级气化 2、绝热炉膛 3、激冷流程
一代清华炉
清华炉结构
气化炉特点： 1、顶置单烧嘴 2、水冷壁炉膛 3、激冷流程
二代清华炉
清华炉工艺流程
煤浆制备系统
E-Gas气化炉
气化炉在茂名港装船发运
西北化工院多元料浆气化炉
水煤浆 NO. 04
多元料浆气化炉结构
气化炉特点： 1、单喷嘴顶置耐火砖气化炉 2、激冷流程 3、多元料浆为原料
多元料浆：指对固体或液体含碳物质 （包括煤、石油焦、沥青、油、煤液 化残渣）与流动相（水、废液、废水） 通过添加助剂（分散剂、稳定剂、pH 调节剂、湿润剂、乳化剂）所制备的 料浆
国内外气流床气化技术比较分析
煤气化技术的分类
煤
气流床气化炉气化效率 高、污染易处理、可控 制富氧度调节合成气品 质，适用于对合成气热 值有较高要求的燃气用
煤气
户，或大型煤化工用户， 适用性广。 气流床气化炉是煤气化 发展的方向！
固定床
流化床
气流床
气流床气化技术的分类方法
气化原料
气化炉结构
干粉气化
K-T炉工艺流程
系统组成： 1、煤粉制备系统 2、煤粉和气化剂输送系 统 3、气化系统 4、废热回收系统 5、洗涤冷却系统
K-T炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 褐煤和烟煤，<0.1mm >1500℃ 微正压 354Nm3/kNm3(CO+H2) 618kg/kNm3(CO+H2)
多元料浆气化工艺流程
多元料浆气化炉业绩
多元料浆气化炉业绩
华理四喷嘴气化炉
水煤浆 NO. 05
四喷嘴气化炉结构
四喷嘴气化炉工艺流程
四喷嘴气化炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 成浆性能良好的煤 1600~1800℃ 常压~8.7Mpa 360Nm3/kNm3(CO+H2) 600kg/kNm3(CO+H2)