水煤浆水冷壁清华炉气化技术

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清华炉煤气化技术研究和应用及煤气化技术选择思考

清华炉煤气化技术研究和应用及煤气化技术选择思考

清华炉煤气化技术研究和应用及煤气化技术选择思考煤是我国主要的化石能源,煤气化技术是目前国内外煤改气的重要手段之一,也是实现煤资源转化和综合利用的有效途径。

清华炉煤气化技术是当前国内外煤气化技术的前沿和研究热点,本文就清华炉煤气化技术的研究和应用情况及煤气化技术选择思考进行分析。

一、清华炉煤气化技术概述清华大学能源与动力工程系在煤气化技术领域研究了数十年,开发出了便于规模化应用、节能环保的清华炉煤气化技术,该技术主要是采用氢气或四氢呋喃(THF)作为溶剂,对煤进行氢依赖性热分解反应,生成煤气。

与传统的氧气煤气化过程不同,清华炉煤气化技术既没有二氧化碳排放,也没有废渣,这样既可以降低环境污染,又可以降低能耗,符合现代清洁化、低碳化的能源转型趋势。

二、清华炉煤气化技术的研究和应用情况1.研究成果清华炉煤气化技术在氢气和THF两种溶剂下的煤气化反应机理、温度、压力等方面进行了深入研究,并形成了三种不同的煤气化反应机理模型。

其中,以THF为溶剂的反应模型,能有效解决煤气化过程中的困难问题,提高了煤气化的效率。

同时,清华大学与中国石化、太钢、武钢等企业进行合作,开发了规模化的清华炉煤气化试验装置和工业化应用,运行效果良好,未发现安全问题。

此外,清华大学还建立了气化反应器标准实验装置和研究平台,为今后的研究提供了可靠的基础。

2.应用前景清华炉煤气化技术能够充分利用我国的大量煤炭资源,实现了煤的清洁高效转化,具有广阔的应用前景。

该技术可以制备合成天然气、合成液体燃料和合成化学品等高附加值产品,同时还能提高煤利用率,实现能源和环境的双赢。

目前,清华大学已与多家企业展开合作,在重大资产项目、新型化工原料研发、煤气化产业化建设等领域开展合作研究,推进清华炉煤气化技术产业化进程。

三、煤气化技术选择思考由于煤是我国重要的能源资源,煤气化技术在国内的应用前景广阔,而煤气化技术也有多种选择模式。

下面就煤气化技术的选择进行思考。

3-清华炉煤气化技术研究和应用及煤气化技术选择思考

3-清华炉煤气化技术研究和应用及煤气化技术选择思考

5
江苏华昌化工股份有限公司
Describe a vision 合成氨 of company or 正在建设(2+1) strategic 丁辛醇 contents.
6
华电新疆昌吉能源化工有 气化炉 直径:2800mm, 压力:6.5MPa 限公司 山东金诚化工科技有限公 气化炉 直径:2600mm, 压力:6.5MPa 司 中盐德邦(江苏)化工股 气化炉 直径:2800mm, 压力:6.5MPa 份有限公司
The water flow rate during the period of power loss of the whole plant
3.1.4 单炉可用率更高的水煤浆气化技术
采用水冷壁结构,从而不必每年停车更换锥底砖(需要15天左 右),定期更换全炉向火面砖(需要2个月),单炉年运转可达 8000小时以上,为系统不配置备用炉创造了条件 新的烧嘴冷却结构和冷却流程,烧嘴的热应力降低,使用寿命 为现有烧嘴的2倍以上 气化炉启动快,系统响应快;烧嘴使用寿命长。
使用140天后的工艺烧嘴,预计寿命可以达到180天
3.1.5 成本大幅度降低的水冷壁气化技术
承压钢壳温度比耐火砖炉气化炉降低100℃左右,减少散热损失;
钢壳材料要求降低,制造成本降低
时外壳温度降低也减少了气化炉的散热量,热效率提高。
3.2 改造在用的耐火砖气化炉
主要效益
Description of the contents
9
新疆天业集团天辰化工有限 12 公司
13 14
气化炉 直径:2800mm, 压力:6.5MPa
正在设计(2)
乙二醇、1,4丁二 醇,甲醇
兴安盟乌兰泰安能源化工有 限公司

水煤浆水冷壁气化和固定床气化的对比分析

水煤浆水冷壁气化和固定床气化的对比分析

水煤浆水冷壁气化和固定床气化的对比分析首先,水煤浆水冷壁气化是一种将水煤浆喷入高温水冷壁炉膛中进行气化反应的技术。

与固定床气化相比,水煤浆水冷壁气化具有以下优点:1.煤种适应性强:水煤浆水冷壁气化可以处理各种不同种类、含灰量和含硫量的煤,具有较强的煤种适应性。

2.产气质量高:水煤浆水冷壁气化的产气质量好,气化效率高,煤气中的一氧化碳和氢气含量较高,对于后续的合成天然气、合成液体燃料等加工有利。

3.温度控制容易:水冷壁技术可以有效地控制气化反应的温度,提高反应的可控性和稳定性。

然而,水煤浆水冷壁气化也存在一些局限性:1.设备成本较高:水煤浆水冷壁气化需要高温和高压的反应环境,所以设备的制造和维护成本较高。

2.生产规模较小:由于设备复杂性和投资成本,水煤浆水冷壁气化尚处于发展初期,生产规模相对有限。

3.处理水煤浆的难度:水煤浆作为气化原料需要进行粉碎、干燥等处理,操作较为复杂。

固定床气化是一种将煤料在固定床中进行气化反应的技术。

与水煤浆水冷壁气化相比,固定床气化具有以下优点:1.技术成熟:固定床气化技术已经发展了几十年,成熟度高,设备和工艺稳定可靠。

2.适合大规模生产:由于技术成熟且设备简单,固定床气化适用于大规模煤气化项目。

3.研发投入较小:固定床气化技术相对较简单,所需的研究和开发投入相对较小。

然而,固定床气化也存在一些局限性:1.煤种适应性较差:固定床气化技术对于煤种适应性较差,一般需要选择相对纯净的炼焦煤进行气化。

2.热损失较大:固定床气化中存在大量的热损失,导致气化过程的热效率较低。

3.熔渣问题:在固定床气化过程中,煤中的灰分和矿物质会形成熔渣,容易造成设备堵塞和寿命缩短。

综上所述,水煤浆水冷壁气化和固定床气化在煤气化领域各具优势。

水煤浆水冷壁气化适用于小规模项目,能够处理不同种类和质量的煤,能够产生高质量的合成气。

而固定床气化适用于大规模生产,研发投入相对较小,但在煤种适应性和热效率等方面存在一些局限性。

37.水煤浆水冷壁气化炉

37.水煤浆水冷壁气化炉

37.水煤浆水冷壁气化炉本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核。

煤气化技术是煤炭高效、洁净利用的核心技术。

水煤浆气化是大规模气化的主流技术,对于以氢气为主要目标的化工生产而言,水煤浆气化更具优势,这是由于水煤浆气化的合成气中氢气含量较高,而化工生产绝大多数利用的是氢气。

这也是德士古气化市场占有率居高不下的主要原因。

气化时灰渣处于熔融状态,为了利用高灰熔点煤气化,需要适当提高气化炉温度。

德士古气化采用绝热炉墙,炉墙采用高价格的高铬砖,温度过高导致高铬砖腐蚀严重,因此对煤种灰熔点要求比较严格。

为此采用水冷壁炉墙可以解决这一问题。

清华大学提出了水煤浆水冷壁气化技术路线,并由山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司临猗分公司进行工程示范,是世界第一套可使用水煤浆气化的水冷壁气化炉。

•中文名•水煤浆水冷壁气化炉•外文名•Coal water slurry water wall gasifier•首创地点•山西阳煤•生产公司•丰喜临猗分公司•优势•便于输送,易于操作,安全快捷•核心技术•煤气化技术•应用•煤为原料制大型化工产品概述编辑世界第一套可使用水煤浆气化的水冷壁气化炉,在阳煤丰喜临猗分公司成功开发并建成投运。

该炉连续稳定运行时间超过128天。

这项新成果的应用,标志着我国自主研发的水煤浆水冷壁煤气化技术跻身世界先进行列,为大型煤化工企业的煤气化技术提供了新的选型。

研发编辑水煤浆水冷壁气化炉采用特殊的立式水冷壁,水冷壁产汽量仅2吨/时,避免了因水冷壁副产蒸汽而带来的不必要的热量损失;减少了每年更换耐火砖费用300万元,避免因更换炉砖而造成长达两个月气化炉无法使用,彻底解决了现有水煤浆气化炉砖磨损、不能长周期运转的问题。

该气化炉对煤种适应性强,残炭含量低,废渣易于收集处理,废水无难处理污染物,正常生产过程中无废气排放,制浆用水可以使用工厂难以处理的有机废水,对环境友好。

同时,该炉采用独特的组合烧嘴,使系统的点火与投料程序一体化,便于输送,易于操作,更加安全快捷。

清华炉煤气化技术

清华炉煤气化技术
五、流程特点
流程简图 (1)采用清华水煤浆水冷壁加压气化工艺,具有单炉处理煤能力大、运行安 全稳定可靠、碳转化率高、合成气中有效气成份即CO+H2高、冷煤气效率高、工艺 流程简洁、同等规模设备投资低、开停车快捷、年运转率高、节能环保的优势。 (2)化工装置工艺技术先进,热量利用合理,能量实现分级利用,从而使 得热电站规模可以大幅的减小,从而大大节约了投资。
三、 不同给料形式的单喷嘴顶置式气化炉流场差异
与自由射流不同,在单喷嘴受限射流情况下,由于壁面影响,随着射流的发 展,没有足够环境气体被引射到射流流体中,因而在壁面处形成了逆向压力梯度, 使得射流下游靠近壁面的气体被推向上游并形成回流区。回流区的大小和强度对 湍流扩散火焰的稳定性和火焰长度均有影响,对气流床气化炉来说,适量的回流 气体使煤浆颗粒迅速被加热燃烧,保证了火焰的稳定。Thring 和 Newby 详细研 究了同轴受限射流情况,射流的发展取决于其动量通量,入口动量通量是决定流 动发展的最关键因素。
面的气体被推向上游并形成回流区。由于射流下游气体逆向向上流动,从而吸引 主射流的气体横向不断向壁面运动,形成气体横向运动的动力。由于气体的横向 和逆向运动,气流曳力携带煤灰颗粒和熔渣由射流中心不断向气化炉壁面、回流 区运动,运动到气化炉喷嘴两侧拱顶的熔渣被卷吸气流甩到拱顶上后就开始在拱 顶堆积。堆积到一定厚度后,熔渣沿着拱顶四周的气化室内壁均匀向下流动,从 而在气化室内壁上形成稳定均匀的固态和液态渣层。单喷嘴顶置水煤浆气化炉的 这种流场特点已经经过大量商业运行气化炉的工业验证。
环境友好,环保高效: 反应温度较高,残炭含量低,不生成焦油、酚及高 级烃等可凝聚的副产物,所以对环境的污染较小,污水的排放量也较少,易于收 集处理;同时制浆工段可以使用各种难以处理的有机废水。

清华炉简介

清华炉简介

冷煤气效率
71-76
71-76
4、清华炉业绩:(此次丰喜三期气化炉为第一套水冷壁装置,前五套均为耐火 砖壁)
①山西丰喜一期(气化炉 4.0Mpa、φ2800mm,日单炉投煤量可达 700 吨, 2006 年 1 月份已开车)
②山西焦化(气化炉 4.0Mpa、φ2800mm,日单炉投煤量可达 700 吨) ③内蒙金诚泰(气化炉 6.5Mpa、 φ2800mm,日单炉投煤量可达 1150 吨) ④大唐呼伦贝尔(气化炉 4.0Mpa, φ2800mm,日单炉投煤量可达 700 吨) ⑤惠生内蒙(气化炉 6.5Mpa, φ3200mm,日单炉投煤量可达 1800 吨) ⑥山西丰喜三期(水冷壁气化炉 4.0Mpa、φ2800mm,日单炉投煤量可达 700 吨)
气化炉主烧嘴给氧量与反应 需氧化学当量关系
脱离约束
约束
5 气化炉轴向温度特性
低—高—低
高—低
6 气化炉主烧嘴端部温度
低(低 200℃)

7 有效气体成份
比不分级高 1~2%
8 气化炉长径比
炉温轴向温度从高到低,长 炉温轴向温度均衡,长径比可加大 径比不宜加大
9 煤种适应性
在灰熔点 1400oC 以下运行
可采用灰熔点 1400℃的煤,比传统工艺高 100℃。大大扩展了煤种的适应性。
(2)分级给氧气流床气化炉的流场更为合理,如图所示。
2、与国内外同类技术比较


项目
水煤浆非熔渣—熔渣 分级气化技术
国内 外其它水煤浆 气化技术
1 气化原料
水煤浆
水煤浆
2 气化原理
部分氧化
部分氧化
3 气化炉给氧级数
2
1

水煤浆气化清华炉的运行情况及业绩考察

水煤浆气化清华炉的运行情况及业绩考察

城 矿业集 团鑫晟 煤 化工 的改造 工作 已经开始 。 7 考察 总结及 前景 分析 通 过实 地考 察 及 技 术交 流 , 清 华二 代水 冷壁 气 化 炉在 实 际生 产运 行 过 程 中 的确具 有上 述 优点 , 虽 然 还存 在风 险 , 但通 过交 流认 为风 险可控 , 若改 造项 目再 取得 成 功 , 清 华 二代 水 冷壁 气 化炉 前 景应 该是 无限光 明 的。 [ 参 考 文献 ] E l - 1 唐宏 青 .现代煤 化 工新技 术[ M] .化学工 业 出
更 能直 接反 映气化 炉的炉 温 , 操作 工可 以及 时处理 , 避免 事故扩 大 。 ③ 煤种 适应性 强 。 耐 火 砖气 化炉 由于受 到耐火 砖 的限制, 对煤种的灰熔点要求很高, 一般要求煤的 灰 熔点不 能超 过 1 3 5 0 ℃。 清华二代 水冷 壁气化 炉对 煤 的灰熔 点可 以适 当 放宽 , 一般要 求煤 的灰熔 点不 能超 过 1 4 5 0 ℃。 丰喜集 团临猗 分公 司对清 华炉 专烧 高灰熔 点煤 ( 灰熔 点在 1 4 5 0  ̄左右 ) 进行 过 7 2小 时测试 , 经过 测
4 存在 的风 险
试除产蒸汽量略有增加以外 , 其余参数变化不大。 用 事实证 明 了该 气化 炉煤种 适应 性强 的特 点 。 ④ 烧 嘴运行 时 间长 。耐 火砖 气化 炉烧 嘴一 般运 行 时间为 6 O天 , 如煤 质好 , 烧 嘴头 部 进行 特殊 处理 , 有 时也可达 到 1 0 0天 。 烧 嘴冷 却采 用盘 管 , 压力 也 比 气 化 炉 压力 低 , 水冷盘管极易损坏 , 水 冷盘 管损 坏 后, 高温 、 高压 煤 气将 会 直 接进 入 烧 嘴冷 却 水 系统 , 必须 立即停 车 。 烧 嘴冷 却水采 用4 0  ̄ C左 右的低 温水 , 烧嘴 内外温 差大 , 承受 的热应 力也 大 ; 同时低温 冷却 水会 产生露点 腐蚀 、 硫腐 蚀等 。 清华 二 代 水 冷 壁 气 化 炉 烧 嘴冷 却 采 用 夹 套 结 构, 烧 嘴冷却 水采用 汽包 的锅 炉水 , 温度 2 5 0 ℃以上 , 烧 嘴运行 的 工艺 条件 得 到 优化 , 耐 火 砖气 化 炉 烧嘴 存 在 的露 点腐 蚀 、 硫腐 蚀和 应力 腐 蚀等 难 题 都 得到 解决 。烧嘴冷却采用夹套结构 , 没有突 出部件 , 不易 损坏 , 烧嘴冷 却水 压力 比气化 炉 高 , 即使 烧嘴冷 却水 泄漏 , 也不必立即停车。 水冷壁气化炉的烧嘴运行时 间可 以保 证 连续运 行 1 2 0天 以上 。 ⑤单 炉运 转 时 间长 。耐 火 砖 气 化 炉 一 般 运 行 4 0 0 0  ̄5 0 0 0 小 时后 需要 更换锥 底砖 , 时 间需要 2 0天 左右; 运行 1 0 0 0 0小 时 左 右 , 需 要 更换 向火 面 砖 , 时 间需 要 6 O天左 右 。年运 转时 间最 长 6 5 0 0 小时, 对 于 化工生产来讲 , 需要设置备用炉。 水冷壁气化炉无需换砖 , 仅需定期停炉更换烧 嘴 并进行 系统清理 , 单 炉年 运转 可 以达 到 8 0 0 0小 时

气化炉的技术资料全.ppt

气化炉的技术资料全.ppt
一、气化炉开发背景 二、气化炉特点 三、气化炉应用 四、十三五新工艺技术研发 五、结论
全热回收流程合成气/蒸汽联产气化炉
在已有的水煤浆+水冷壁+辐射式蒸汽发生器+激冷流程气化技 术基础上,进一步开发水煤浆+水冷壁+辐射式蒸汽发生器+对 流式蒸汽发生器流程,实现气化炉热量的“全热回收”
氧气 原料煤
新鲜水 工艺废水 滤液 废浆 冲洗水
全新一代全热回“辐射式蒸汽发生器+对流式蒸汽发生器” 气化炉,将进一步回收热量,蒸汽产量再增加20~30%
山西清洁能源研究院
知识回顾 Knowledge Review
山西清洁能源研究院
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水冷壁煤气化技术(晋华炉)开发及 应用
内容
一、气化炉开发背景 二、气化炉特点 三、气化炉应用 四、十三五新工艺技术研发 五、结论
内容
一、气化炉开发背景
二、气化炉特点 三、气化炉应用 四、十三五新工艺技术研发 五、结论
水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术
技术核心概念:
将燃烧领域的凝渣保护技术和自然循 环膜式壁技术引进气化领域,解决原
600吨/天容量世界首套水煤浆水冷壁气化 工业装置示范炉11年8月一次启动成功连 续运行。
水煤浆气化技术的煤种限制瓶颈和高 12年9月通过科技成果鉴定:具有显著的
能耗点火问题。形成了可适应高灰熔 创新性..,拥有自主知识产权..同时具有水
点煤种,具备本质安全的世界第一个 煤浆耐火砖和干粉水冷壁气化炉的优点,
汇报内容
一、气化炉开发背景 二、气化炉特点 三、气化炉应用 四、十三五新工艺技术研发 五、结论
结论

水煤浆水冷壁气化和固定床气化的对比分析

水煤浆水冷壁气化和固定床气化的对比分析

水煤浆水冷壁气化和固定床气化的对比分析目前,我国固定床间歇气化在国内的煤气化行业占有率在60%以上,近几年,固定床气化的技术水平也得到了较快的发展,富氧连续气化、纯氧连续气化等技术也不断完善,但原料的来源问题和安全、环保的问题一直不能很好的解决,也制约了固定床气化的发展。

水煤浆水冷壁气化是清华大学开发的煤气化技术,2011年在山西阳煤丰喜一次开车成功,由于其煤种适用性强,运行安全、稳定,对环境友好,近几年应用业绩较多,为煤化工的主要选择炉型。

以下对采用固定床和水煤浆水冷壁气化的合成氨装置进行全流程比较。

一、两种气化技术主要特点1、固定床气化的流程特点固定床气化一般采用晋城、阳泉、河南焦作的无烟块煤、焦炭或型煤,气化温度一般在1200℃左右,固态排渣,利用空气作为气化剂,常压间歇运行,并配套建设有吹风气回收装置,副产的蒸汽可以满足固定床气化的正常使用。

固定床气化必须配套有气柜。

2、水煤浆水冷壁气化技术特点水煤浆水冷壁采用水煤浆进料,对煤的粒度没有要求,纯氧气化,气化温度一般比煤的灰熔点高50℃左右,液态排渣,连续气化。

水煤浆气化不需要配备气柜。

二、使用煤种的区别1、常压固定床对煤种的要求(1)煤种:必须采用无烟煤或焦炭(2)粒度:煤的粒度必须大于6mm,必须使用块煤或型煤;(3)热稳定性:要求TS+6>60%;(4)煤的软化温度:T1>1250℃2、水煤浆水冷壁气化炉对煤种的要求(1)粒度:采用水煤浆进料,对煤的粒度没有要求;(2)挥发分:在点火阶段采用燃料气直接点燃煤浆,对挥发分没有要求;(3)热稳定性:因为是液态排渣,对热稳定性没有要求;(4)灰熔点:越低越好,灰熔点高炉温会相应提高,煤耗、氧耗会提高;(5)成浆性:越高越好,煤的成浆性越高,煤耗、氧耗越低。

3、清华炉目前使用过的煤种(1)低灰熔点煤低灰熔点煤是水煤浆最常用的原料,水煤浆水冷壁气化炉使用的煤灰熔点最低1180℃,灰分最低5%,最高28%。

盈德气体简介+清华炉介绍2012-3

盈德气体简介+清华炉介绍2012-3
★ 冷却水分布均匀,系统阻力低;不会出 现汽水分层现象。
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第二代清华炉煤气化技术优势
清华大学
盈德清大
2、第二代清华炉煤气化技术是点火、升温、 投煤全过程最安全简捷的气化技术: 水冷壁现有点火方式
●蓄热式点火 ●启动时间长,热备用 ●燃料消耗量大●热态更换烧嘴劳动 强度大
水冷壁的启动
● Shell点火过程复杂,依次投入燃气、 燃油、煤粉喷嘴 ●GSP烧嘴结构复杂
大学
盈德清大
2、第二代清华炉煤气化技术是点火、升温、 投煤全过程最安全简捷的气化技术
CO ,N ,Steam,NG • 第二代清华炉,在原清华 O 燃料气 炉三流道烧嘴的中心氧通 CS CS O O 道增加燃料气通道,点火 时送入燃料气,投煤后与 水煤浆同轴伴燃,稳燃后 经切断燃料气。 • 第二代清华炉一个烧嘴完 不同流道流体示意图 成气化炉点火、升温、投 煤全过程,不需切换烧嘴。
| 12
第二代清华炉概况
清华大学
盈德清大
2005年第二代清华炉水煤浆水冷壁技术投入研发,工业 装置于2011年8月22日在丰喜投入运行,与第一代清华炉一 样,首次投料即进入稳定运行状态,并连续、安全、稳定运 行了140天,全面实现了研发和设计意图: 1. 水冷壁产生蒸汽从气化炉吸取的热量与炉外壁温降为气 化炉节约的热量平衡,气体质量与耐火砖炉相当,不必每年 数次更换锥底砖,定期更换全炉耐火砖,为“安稳长满优”运 行、节约投资及运行费用创造了条件,同时扩大了原料煤的 适应性。 2. 与现有各类型干粉给料气化技术相比水煤浆给料的稳定 性无庸置疑。。 第二代水冷壁清华炉技术的综合性能在现有气流床气化 技术中已取得明显优势。
400,000
200,000

清华炉气化技术

清华炉气化技术

“清华炉”煤气化技术技术拥有单位:清华大学“清华炉”煤气化技术是清华大学研究开发,联合北京达立科科技有限公司和山西阳煤丰喜肥业(集团)股份有限公司实现工业化的具有自主知识产权的煤气化工艺。

清华炉气化工艺不仅包括了自主创新的气化炉,还包括气化工艺全流程的优化、配套技术的创新,因而改善了气化炉的煤种适应性、提高了气化系统的稳定性和可靠性、降低气化岛的能耗,综合形成以自主创新的“清华炉”为核心的经济型气流床气化技术体系。

“清华炉”产学研三方顺利走过了专利研究、数学模型研究、实验室冷热态研究、小试、工艺包开发和工业装置设计和开车的全过程。

针对目前大规模气化技术,包括水煤浆气化和干粉气化、耐火砖结构与水冷部结构、激冷流程与废锅流程、用于发电和用于化工等,在仔细调研综合分析的基础上,从可靠性和运行的经济性角度出发,基于对气化反应过程控制因素深入分析及其热过程深刻理解,清华大学创新性地将燃烧领域的分级送风概念和立式旋风炉的结构引入到煤气化中,将热能工程领域的自然循环和膜式水冷壁凝渣保护原理扩展到煤气化领域,提出了分级供氧水煤浆气化技术和水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术。

与其它气化技术主要是由化工反应器发展而来的不同,清华大学的研究是从锅炉燃烧演化而来的。

清华炉煤气化技术的核心思想是来源于煤粉锅炉当中的空气分级供给、本质安全的自然循环原理、膜式水冷壁凝渣保护原理、立式旋风液态排渣煤粉燃烧、液态渣的粒化、水煤浆燃烧以及油的雾化等,结构处理上借鉴了锅炉的水冷壁及卫燃带结构和绝热炉膛结构,因此具有鲜明的动力设备特点。

一气化技术特点1.1 分级给氧清华炉煤气化技术气化炉喷嘴附近温度是由燃料量和氧气量及其混合效果决定的。

正如煤粉燃烧器一样,采用分级供氧,可以抑制喷嘴出口火焰温度。

像锅炉空气分级一样,沿燃料流动方向的合适位置上再补充氧气,提高温度促进气化反应,形成熔渣,以此改善喷嘴的寿命。

由于氧气分级供给,气化炉主喷嘴供氧量与反应需氧化学当量脱离约束,减少了主喷嘴的氧气负荷,改善了主喷嘴的工作环境,延长了其运行周期。

关于水煤浆气化技术的简介

关于水煤浆气化技术的简介

气体净化和产品利用
气体净化:采用湿 法洗涤、干法洗涤 等方式去除气体中 的杂质和污染物
产品利用:将净化 后的气体用于发电、 供热、化工等领域
经济效益:提高 能源利用效率, 降低生产成本
环保效益:减少 废气排放,降低 环境污染
05
水煤浆气化技术的优势和挑战
技术优势和应用前景
水煤浆气化技术具有高效、 环保、节能等优点
降低投资成本:通过优化工艺流程、 选用性价比高的设备和材料等手段, 降低投资成本,提高经济效益。
06
水煤浆气化技术的发展趋势和未来展望
技术发展趋势和方向
提高气化效率:通过改进气化技术和设备,提高气化效率,降低能耗和成本。
降低污染排放:通过改进气化技术和设备,降低污染排放,实现绿色环保。
提高气化温度:通过改进气化技术和设备,提高气化温度,提高气化效率和产物质量。 发展新型气化技术:发展新型气化技术,如超临界水煤浆气化技术、等离子体气化技 术等,提高气化效率和产物质量。
设备维护:水煤浆气化设备需要定期维护和检修,以确保其正常运行。
解决方案和改进方向
提高气化效率:通过优化反应条 件、改进催化剂等手段,提高气 化效率,降低能耗和成本。
提高安全性能:加强设备维护和 检修,提高自动化程度,降低操 作风险,确保生产安全。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
减少环境污染:采用先进的环保技 术和设备,减少废气、废水、废渣 等污染物的排放,实现绿色生产。
技术创新和突破对水煤浆 气化技术的影响和意义
国内外研究现状
国内研究:起步较晚,但发展迅速,已取得一定成果 国外研究:起步较早,技术较为成熟,但仍在不断改进和创新 合作交流:国内外研究人员加强合作,共同推动水煤浆气化技术的发展 发展趋势:未来水煤浆气化技术将继续向高效、环保、节能方向发展

水煤浆水冷壁气化技术产业化进展与前景

水煤浆水冷壁气化技术产业化进展与前景

我国是一个多煤、缺油、少气的国家,开发提高煤炭综合利用技术,是当前的一个重要任务,而煤气化技术是煤炭高效、洁净利用的核心技术。

当前粉煤气化技术主要有水煤浆耐火砖炉气化技术和干粉水冷壁炉气化技术两大类别,但综合分析各项指标表明,上述两种粉煤气化技术都有不尽完美之处。

相对而言,水煤浆水冷壁炉气化技术则充分发挥出了水煤浆耐火砖炉气化技术和干粉水冷壁炉气化技术的全部优点,同时还有效克服了其不足之处,既有水煤浆气化炉进料的稳定性优势又有水冷壁气化炉煤种适应性好的特点,使其技术性能达到了近乎完美的程度。

1技术概况煤气化技术,是指将煤炭洁净、高效地“变”成由一氧化碳和氢构成的合成气体。

该技术是煤炭加工转化成化工产品、煤变油等工业的基础性技术,也是以煤炭为原料的诸多行业的关键技术。

国家“十二五”规划纲要明确提出,统筹国内外两种资源,在科学发展石油化工的同时,合理开发和利用好宝贵的煤炭资源,走高效率、低排放、清洁加工转化利用的现代煤化工发展之路。

作为事关国计民生的重要领域,煤化工行业核心技术及相关装备长期以来一直被国外巨头所垄断,但在水煤浆水冷壁气化技术方面这些大公司还始终未曾获得成功,作为我国自主知识产权的水煤浆水冷壁气化技术打破了国际公司在该领域的垄断。

2000年国内以清华大学为首的技术研发团队开始对水煤浆水冷壁气化技术进行开发研究,经专利研究、数学建模、冷态试验、热态试验及工程化阶段,已经摸索出一条切实可行的模式和道路。

在实验成功的基础上,三结合的产学研团队又联合北京航天11所、华陆工程设计院、太原锅炉厂、西安核工业设备公司等各个领域多方专家,通过多年不断实践,开发出第一代水煤浆耐火砖气化炉,继而发展到第二代水煤浆水冷壁气化炉。

2011-08-22,由山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司临猗分公司与清华大学、北京达力科公司联手开发、具有自主知识产权的水煤浆水冷壁气化炉在山西阳煤丰喜肥业集团首次投料成功。

技术开发的三方各有所长,在传统工业技术的开发和应用方面都积累了大量经验,形成了在开发工业技术上的先天优势。

清华炉煤气化的技术发展之路4.5

清华炉煤气化的技术发展之路4.5

清华炉煤气化的技术发展之路技术拥有单位:清华大学、北京盈德清大科技有限责任公司一、概述2、目前各种炉型分析中国式世界上最大的煤化工生产国家:一、规模第一,世界上其他所有国家加起来也不到我国煤化工规模的1/3,国外也仅有美国伊士曼、大平原、南非沙索、德国、日本等有几十套装置。

二、技术最全面,各种技术在中国都闪亮登场,一竟高低,中国可以说是煤化工的天然博览会。

目前全世界的气话技术主要有:(1)水煤浆炉:50余家百套以上。

主要有德士古(后位GE),它衍生的有华东理工大学的四喷嘴,西北院的多元料浆,清华的分级气化技术。

其技术都是水煤浆耐火砖型,虽各有特点改进创新,但本质上差别不大,是成熟的技术,但对煤种限制较大。

如煤的灰熔点高,操作温度也要相应提高,更容易侵蚀耐火砖,换一次砖至少需花费300万以上,停车2个月。

因此,今后水煤浆耐火砖型炉不可能大上,几乎要被淘汰。

(2)壳牌炉:约20家22台。

投资过大,操作不易,控制点繁多,太复杂。

前几年一哄而上,这两年被航天炉竞争采用较少。

专利及设备中国花费50亿以上。

国内某公司在此基础上开发激冷型流程。

(3)航天炉:2009年开发成功,这几年很火爆,是目前真正的民族品牌气化炉,各项指标国际领先,对国家贡献很大,大家都熟悉,不做详细介绍。

GSP炉与航天炉相近,但在某些技术环节不如航天炉,应用业绩少。

(4)鲁奇炉:主要用中块煤,污水难以处理,气体甲烷含量较高,约10%左右,用于氨醇不宜,近年来在新疆、内蒙古个别地方拓展用于煤制天然气,不广泛,不是主流。

(5)流化床炉:约10家20台,技术原理上可行,工程上毛病太多。

天津、晋城、石家庄和我们使用均不理想,吃亏较大。

美国SES 炉也属此类,在枣庄、义马建厂。

此类流化床炉书本上介绍很多,五花八门,有Winkler、HTW、U-gas、KRWCFB、DRICC、ICC、Ende,但都华而不实,有实验但推广不开。

(6)KBB输送床炉:属于流化床类,美国休斯顿技术,较为新颖,在中国无业绩,要求中低级煤特别市褐煤最好。

主要气化工艺对比

主要气化工艺对比

主要气化工艺对比气化工艺● 水煤浆加压气化①GE水煤浆加压气化工艺GE水煤浆加压气化法为目前世界上先进的气化技术之一,属气流床加压气化法。

其特点是该工艺对煤的适应范围较宽,可利用粉煤,单台气化炉生产能力较大,气化操作温度高,液态排渣,碳转化率高,煤气质量好,甲烷含量低,不产生焦油、萘、酚等污染物。

排出粗灰渣可以用做水泥的原料和建筑材料。

三废处理简单,易于达到环境保护的要求。

生产控制水平高,易于实现过程自动化及计算机控制。

A. 加压水煤浆气化的优点a)煤种适应性广年轻烟煤,粉煤皆可作原料,灰熔点要求不超过1350℃,煤可磨性和成浆性好,制得煤浆浓度要高于60%(wt)为宜。

b)气化压力范围大从2.5~8.0MPa(G)皆有工业化装置,以4.0MPa(G)和6.5MPa(G)较为普遍,气化压力高可节省合成气压缩功。

c)气化炉热量利用有激冷工艺制得含蒸汽量高的合成气如用于生产合成氨、甲醇、制氢等,在变换工序不需再外加蒸汽,也可采用废锅流程回收热量副产高压蒸汽,但废锅设备价格较高,可择优选用。

d)气化炉内无传动装置,结构比较简单。

e)单位体积产气量大,一台直径3200mm,6.5MPa气化炉产生气体,可日产甲醇1500吨。

f)有效气成分高,CO+H2≥80%(v%),排渣无污染,污水污染小易处理。

因高温气化,气体中含甲烷很低(CH4≤0.1%),无焦油,气化炉排渣无污染可用作铺路路渣,污水含氰化物少易处理。

g)产品气一氧化碳和氢含量高是碳一化学最好合成原料气,可用来生产合成氨,甲醇,制氢,羟基合成原料气,用途广泛。

h)碳转化率高最高可达98%。

B. 水煤浆气化对煤质要求a)GE水煤浆气化对煤质适应性较广。

除褐煤、泥煤及热值低于22940kJ/kg ,灰熔点高于1350℃的煤不太适用外,其他粘结性煤,含灰量较高的煤,石油焦,烟煤均可作原料。

b)煤中灰含量对消耗指标的影响,煤中的灰含量增加会增加氧气的消耗,同时也增加每m3(标)(CO+H2)气体的煤消耗量,一般煤中灰含量从20%(wt)降到6%(wt),可节省5%无灰干基煤消耗,节省氧气消耗10%左右。

清华炉煤气化技术研究及应用-张建胜201209

清华炉煤气化技术研究及应用-张建胜201209
投煤量: 500 tons/d 投运时间:2006年1月
运行8000小时后的耐火砖
3.2 二次氧气喷嘴
使用88天后的二次给氧喷嘴 喷嘴使用证明
3.3 现场考核及鉴定意见
气化装置自动化程度高,安全可靠,操控性能良好。预混气由氧 气切换为二氧化碳时装置运行平稳。预混气体为二氧化碳时炉上 部温度比预混气体为氧气时低50℃,有利于延长喷嘴使用寿命。
4.2 水冷壁气化炉点火
现有点火方式
• 蓄热式点火 • 启动时间长,热备用 • 燃料消耗量大 • 热态更换烧嘴劳动强度大
水冷壁的启动
• Shell点火过程复杂,依次投入燃气、燃油、煤 粉喷嘴 • GSP烧嘴结构复杂
4.2.1 “火点火”方案
CO2,N N2,Steam S O2 LPG CWS O2 CWS
使用140天后的工艺烧嘴,预计寿命可以达到180天
5 清华水冷壁气化炉特点
5.5 系统压力更高、更稳定的水冷壁气化技术
目前在用的其他水冷壁气化炉全部采用干粉进料,压力不高于 4.0MPa。第二代清化炉技术采用水煤浆方式进料,压力可以超过 第 代清化炉技术采用水煤浆方式进料,压力可 超过 各种非水煤浆进料气化炉的50~100﹪,为化工装置全面提高能效 水平创造了条件 水煤浆进料比干法进料更稳定
• 氧气分级和预混程度控制,大大改善工艺主烧嘴工作条 件,实现长周期稳定运行 • 气化炉长径比增大,同样容量气化炉投资节省20%
独特的氧气射流反扩散火焰
授权发明专利
2.3 完善的煤气化动力学理论和技术研发
• 涵盖了基础理论、反应动力学、数值模拟、冷态实验、热态实验、中 试研究; • 建立了完整的煤气化技术研究和开发手段; • 已有技术设计到气化岛全过程,包括制备、输送、气化、灰黑水处理、 能量回收等 • 成功开发了两代煤气化技术

水煤浆制备与应用技术及发展展望

水煤浆制备与应用技术及发展展望

水煤浆制备与应用技术及发展展望摘要:水煤浆技术作为洁净煤技术之一,是煤炭清洁高效利用的重要方向。

水煤浆可作为燃料和原料使用,用于工业锅炉或电站锅炉,具有高效节能、环保排放、密闭清洁等优点。

本文将简单介绍水煤浆制备与应用技术,提出水煤浆技术与废弃物资源化利用相结合的建议,同时对水煤浆技术未来发展进行展望。

关键词:水煤浆制备;应用技术;发展展望1.水煤浆制备与应用技术水煤浆制备技术是将原料煤与水,再辅以一定比例的添加剂进行破碎磨矿,进而形成合格的燃料或气化水煤浆,供锅炉或气化炉使用。

目前,我国所使用的水煤浆制备与应用技术主要有以下几种:1.1多喷嘴对置式水煤浆气化技术多喷嘴对置式水煤浆气化技术是校企合作的产物,由兖矿集团公司和华东理工大学共同研发的现代水煤浆制备气化技术。

在“十一五”期间,多喷嘴对置式水煤浆气化技术进入了商业化标志阶段,兖矿集团公司和华东理工大学成功制造了两套多喷嘴对置式水煤浆气化炉,压力在4.0MPa左右,平均每日的耗煤量多达1150万t,大幅度提升了水煤资源生产加工效益。

1.2德士古水煤浆气化技术德士古水煤浆气化技术又称作Texace水煤浆气化技术,该技术是美国Texace石油开发公司于1946年所研发的水煤加工生产技术,主要是将水煤气作为加工进料。

工艺流程是将原料水煤浆与气化剂纯氧在工艺烧嘴内混合进入Texace气化炉,由气化炉顶部烧嘴经雾化后高速进入气化炉内瞬间着火,在高温环境中直接发生反应,煤颗粒与气化剂在火焰中呈并流流动,氧气和雾状水煤浆在炉内受到耐火砖的高温辐射作用,迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程,最后生成、、和水蒸气为主的湿煤气,熔渣和未反应的碳一起进入气化炉底部激冷室水浴,熔渣经淬冷、固化后被截留在水中,落入渣罐,经排渣系统定时排放,煤气和饱和蒸汽进入煤气冷却系统。

1.3清华水冷壁水煤浆气化技术清华炉水煤浆水冷壁气化技术是由清华大学研发的,清华炉水煤浆气化技术分为2代,第一代为非熔渣—熔渣分级水煤浆气化技术,第二代则是现在的清华水冷壁水煤浆气化技术,是在第一代的基础上研制出了膜式水冷壁,灰渣层膜对水冷壁起到了保护作用。

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水煤浆水冷壁清华炉气化技术水煤浆水冷壁(清华炉)气化技术水煤浆水冷壁(清华炉)气化技术一、概述北京盈德清大科技有限责任公司是盈德气体集团有限公司与清华大学清华炉煤气化技术的发明人共同组建的合资公司,取得了清华大学的授权,独家经营清华炉煤气化技术,并与清华大学共同进行后续相关技术的研发和推广。

第一代清华炉耐火砖气化技术(非熔渣一熔渣分级气化技术)大型工业装置已分别在大唐呼伦贝尔(18/30项目)、鄂尔多斯市金诚泰化工有限责任公司(一期60万吨甲醇装置)、山西阳煤丰喜肥业(集团)临猗分公司投入运行,运行至目前三套装置均运行稳定,专家鉴定认为该技术优于国外同类技术,具有国际先进水平”。

第二代清华炉水煤浆水冷壁技术是气化炉的燃烧室采用水冷壁型,气化炉内件本身是一台膜式水冷壁,安装在整个气化炉承压外壳中。

气化炉运行时,气化反应段膜式壁固化的灰渣层,能够对水冷壁起保护作用,防止水冷壁管受到熔渣的侵蚀,达到以渣抗渣”的效果。

水冷壁清华炉煤气化技术对煤种适应性强,能够消化高灰份、高灰熔点、高硫煤,易于实现气化煤本地化。

清华炉煤气化技术残炭含量低,废渣易于收集处理,废水无难处理污染物,正常生产过程中无废气排放;制浆用水可以使用工厂难以处理的有机废水,对环境友好。

第二代水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术的工业装置于2011年8月在山西丰喜投入运行,首次投料即进入稳定运行状态,并全面实现了研发和设计意图。

至2012年1月9日计划检修,创造了首次投料并安全、稳定、连续运行140天的煤化工行业奇迹。

水冷壁清华炉气体成份与水煤浆耐火砖炉气体成份相当,且不必每年数次更换锥底砖,定期更换全炉向火面砖,节约运行费用并提高单台气化炉的年运转率,为煤气化生产装置的安稳长满优”运行创造了条件。

清华炉煤气化技术可应用于国家重点新能源领域,煤炭的清洁利用和石油、天然气替代项目。

适用于合成氨、甲醇、煤制氢、煤制乙二醇、煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制芳烃、冶金、石化、陶瓷、玻璃、液体燃料及电力等行业。

清华炉煤气化技术为煤炭洁净化开发,利用丰富的三高”煤资源走出了一条创新之路,第一代清华炉已有山西丰喜、山西焦化、内蒙金诚泰、大唐呼伦贝尔、惠生内蒙、江苏永鹏等多个生产厂家20余台气化炉建成运行或即将投运;第二代水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术除山西丰喜运行外,已与石家庄盈鼎、潍坊盈德公司、克拉玛依盈德公司、中海石油天野化工有限公司、江苏德邦兴华化工科技有限公司、山东金诚化工科技有限公司、新疆天智辰业化工有限公司、河北正元化工集团公司、阳泉煤业(集团)有限责任公司、兴安盟乌兰泰安能源化工有限责任公司等十几家公司签约。

目前,正在对在贵州水城矿业集团鑫晟煤化工有限公司和黑龙江北大荒农业股份有限公司浩良河分公司的水煤浆耐火砖炉进行水冷壁技术改造。

这将为水煤浆水冷壁清华炉技术的推广、应用提供了更加广阔的发展前景。

二、技术特点稳定性好:水煤浆气化工艺成熟。

用水煤浆进料稳定可靠,水冷壁挂渣稳定。

水煤浆运行安全可靠,避免了干粉煤进料不稳定、易燃、易爆、易磨损、泄漏等难题;煤种适应性强:气化温度不受耐火材料限制,工业实际运行温度已达1520 C (或更高),气化反应速度快,碳转化率高,煤种适应性好,能够消化高灰份、高灰熔点、高硫煤,易于实现气化煤本地化。

系统运转率高:装置运行连续稳定,烧嘴头部采用特殊处理,一次连续运行周期保证100天以上,每年不再因为更换耐火砖而停炉检修,年运行时间可达到8000h 。

安全性强:水冷壁采用热能工程领域成熟的悬挂垂直管结构,既保证了水循环的安全性又避免了复杂的热膨胀处理问题。

水循环按照自然循环设计,强制循环运行,事故状态下能实现自然循环,最大限度保证水冷壁的安全运行。

环境友好,环保高效:炉温高,残炭含量低,易于收集处理,废水无难处理污染物;制浆可以使用各种难以处理的废水。

系统启动快:组合式点火升温过程简化,点火、投料程序一体化完成。

水煤浆投料点火采用独特的火点火”技术,气化炉从冷态到满负荷仅需五小时。

气化压力高:气化压力不受原料输送系统影响,可根据后续工段要求进行更加合理的选择,能实现与甲醇合成等压,降低能耗。

技术细节处理好:清华炉气化技术在工业化过程,在细节的设计上有很多创新,如洗涤塔底部的气体分布器,使灰水和煤气的充分混合,保证了煤气的洗涤效果;闪蒸罐中的环槽分布器设计,使闪蒸系统的检修更方便;真空闪蒸的液封设计,使闪蒸罐不再堵塞等,细节上的改进使气化系统能够实现长周期稳定运行。

三、流程特点1.1流程简图(1 )采用清华水煤浆水冷壁加压气化工艺,具有单炉处理煤能力大、运行安全稳定可靠、碳转化率高、合成气中有效气成份即CO+H2高、冷煤气效率高、工艺流程简洁、同等规模设备投资低、开停车快捷、年运转率高、节能环保的优势。

(2 )化工装置工艺技术先进,热量利用合理,能量实现分级利用,从而使得热电站规模可以大幅的减小,从而大大节约了投资。

(3 )本项目自动控制系统采用DCS集散控制,使得整个装置操作控制稳定,便利迅捷。

同时对关键的工序和关键设备采用安全仪表系统(SIS ),SIS采用三重化的冗余、容错系统。

为全装置关键的设备和系统提供安全保证。

(4 )装置正常生产过程中,废气、废固排放达到国家环保要求,废水实现零排放,实现清洁生产。

四、水煤浆水冷壁气化技术与其他同类煤气技术的对比1气化炉燃烧室结构的比较耐火砖气化炉燃烧室耐火砖气化炉燃烧室(见下图1)由外壳和耐火砖组成,在气化炉的耐火砖失效时,为了及时发现气化炉外壁超温情况,气化炉外壳还安装有表面温度报警系统。

气化炉反应室的内部形状是通过耐火砖的砌筑来实现的,一般耐火砖分为三层,在相同外壳直径条件下炉膛内径较小。

向火面砖:向火面包括工艺烧嘴入口、气化炉拱顶、气化炉侧墙、气化炉锥底和出口。

在需要的地方必须使用特殊形状的耐火砖,以使这些层能够紧密结合并保证高的抵抗力。

向火面砖要求能自由膨胀,自立于托砖板上,砖与砖之间不能用凹凸台配合。

本项目如果采用四喷嘴气化炉,需要在气化炉中部增加耐火砖托专板。

通常采用含Cr2O3>86 %的耐火砖。

背衬砖:向火面砖的底层炉衬,紧靠向火面砖的后面,用于支撑拱顶砖的重量,自立于托砖架上。

通常采用含Cr2O3> 12% 的耐火砖隔热砖:超级耐用的绝热耐火砖组成的绝热层,用于降低气化炉金属外壳的温度。

通常采用含AI2O3》98% 的耐火砖。

气化炉锥底砖一般运行4000〜5000小时左右更换一次,换砖连同气化炉升降温的时图3四喷嘴气化炉间周期一般为20天;气化炉向火面砖一般运行10000小时左右更换一次,换砖时间连同气化炉升降温的时间周期一般为60天。

目前,耐火砖气化炉烧嘴一般运行时间为50〜80天左右需更换一次。

水冷壁气化炉燃烧室水冷壁气化炉燃烧室(见上图2)由外壳和水冷壁内件两部分组成,气化炉外壳设置有炉壁测温点。

气化炉水冷壁分为三部分,分别为主水冷壁、上部盘管和渣口盘管。

水冷壁内衬20〜30mm的耐火材料,主要成分为SiC。

气化炉烧嘴一般运行时间为120天左右需更换一次。

2水冷壁型清华炉和多元料浆气化炉、四喷嘴的主要对比项目多元料浆四喷嘴清华炉气化炉内衬耐火砖耐火砖水冷壁进料方式水煤浆水煤浆水煤浆气化压力 6.5MPaG 6.5MPaG 6.5MPaG燃烧室2134/3200mm炉膛内径/外壳内径)2134/3200mm炉膛内径/外壳内径)2400/2800mm炉膛内径/外壳内径)燃烧室容积25m3xxm330m3水冷壁压力高于气化压力0.5MPaG气化炉外壳材质SA387(炉壳设计温度425C)SA387 (炉壳设计温度425C)米用15CrMoR/14Cr1MoR(炉壳设计温度300C)气化炉采用进口钢材,需要昂贵的耐火砖采用进口钢材,需要昂贵的耐火砖。

米用国产钢材,不需耐火砖。

建设周期进口钢板,周期长进口钢板,周期长国产钢板,周期短单炉运行时间最长6500小时(有煤质要求)最长6500小时(有煤质要求)保证7200小时水冷壁蒸汽产量< 3t/h氧耗、煤耗相同相同相同气化炉效率耐火砖炉子壁温一般比水冷壁高110C左右,水冷壁将原耐火砖炉子的散热变成了蒸汽,效率较高。

维修费用气化炉4000〜5000小时更换一次锥底砖,10000小时左右更换一次向火面砖气化炉4000〜5000小时更换一次锥底砖,10000小时左右更换一次向火面砖气化炉水冷壁寿命约10年,每年平均可节约费用144万元气化炉启动时间从冷态启动至满负荷需80小时从冷态启动至满负荷需80小时从冷态启动至满负荷3〜5小时气化炉主烧嘴三流道烧嘴,结构简单,使用寿命短三流道烧嘴,结构简单,使用寿命短四流道烧嘴,结构较复杂,使用寿命长烧嘴数量单套系统一个工艺烧嘴,一个预热烧嘴单套系统四个工艺烧嘴,一个预热烧嘴单套系统一个工艺烧嘴进料控制一套煤浆进料系统,一套氧气进料系统四套煤浆进料系统,四套氧气进料系统一套煤浆进料系统,一套氧气进料系统烧嘴冷却水系统烧嘴冷却水温度43C左右,存在露烧嘴冷却水温度43C左右,存在露烧嘴冷却水温度250C左右,烧嘴运行工艺改善,点腐蚀、硫腐蚀和应力腐蚀点腐蚀、硫腐蚀和应力腐蚀不存在露点腐蚀、硫腐蚀,应力腐蚀减小多台气化炉共用一套烧嘴冷却水系统多台气化炉共用一套烧嘴冷却水系统单台气化炉和汽包共用一套锅炉水系统烧嘴冷却水压力低于气化炉压力,轻微泄漏必须马上停车烧嘴冷却水压力低于气化炉压力,轻微泄漏必须马上停车烧嘴冷却水压力高于气化炉压力,轻微泄漏不必马上停车气化炉操作主要看渣口压差、气体成分等判断炉温主要看渣口压差、气体成分等判断炉温除渣口压差、气体成分外还可通过蒸汽产量、水冷壁出口温度等判断炉温,便于操作煤种适应性灰熔点w 1350C灰熔点w 1350C工业装置灰熔点w 1520C煤种,适应性强,可降低原料煤采购成本。

3工艺系统的比较3.1气化炉的点火、投料多元料浆耐火砖气化炉点火和投料采用两个不同的烧嘴,预热烧嘴主要作用是将气化炉温升至800〜1000 C,然后再更换工艺烧嘴投料。

煤浆的燃烧主要依靠耐火砖的蓄热,投料后,反应历程为脱水分和挥发份一燃烧一气化,所以气化炉温度先降后升,经常发生炉内燃爆。

四喷嘴耐火砖气化炉点火和投料采用两个不同的烧嘴,预热烧嘴主要作用是将气化炉温升至800〜1000 C,然后再更换工艺烧嘴投料。

煤浆的燃烧主要依靠耐火砖的蓄热,首先投用一对烧嘴,反应历程为脱水分和挥发份一燃烧一气化,所以气化炉温度先降后升,经常发生炉内燃爆,运行稳定后投用另外一对烧嘴。

水冷壁气化炉点火和投料采用一个组合烧嘴完成,不需设置开工升温烧嘴,直接用工艺烧嘴将气化炉温度升至800 C后投料。

投料时由于炉内有燃料气、氧气在进行燃烧,燃料气、氧气和煤浆混合后从喷嘴喷出,煤浆直接燃烧,气化炉温度立刻上升,不会发生炉内燃爆。

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