国内煤气化炉技术介绍资料 共24页

GSP气化技术的应用
在中国，GSP技术许可包括气化岛的性能保证，工艺包设计，专有设备 的供应，还可以依据客户的要求提供从项目开始的可行性研究、前端设计到 后期的现场服务、操作及维护的一系列服务。
2019年5月，神华宁煤烯烃项目的520,000mn3/h GSP气化技术许可与专有 设备采购和设计合同正式生效。该项目是宁东煤化工基地的重点项目，也是 目前世界上规模最大的煤基烯烃项目，其中间产品167万吨甲醇，最终产品50 万吨聚丙烯，总投资约160亿元人民币。该项目采用5台500MWth (日投煤量 约2000吨) GSP气化炉。
（1）气化工艺指标先进 碳转化率＞99%；合成气中(CO+H2)含量达到85%；比氧耗、
比煤耗均比水煤浆气化技术低； （2）设备使用寿命长
直筒段耐火砖和锥底耐火砖状况良好，至今未更换，预期直 筒段耐火砖寿命可以超过18000h，锥底耐火砖寿命可以超过 10000h；喷嘴使用寿命长，目前喷嘴最长使用时间90d，且无明 显的尺寸改变； （3）气化初步净化工艺先进
滤饼
Q-1401/V-1411
T-1401 灰水罐
S-1401 沉降槽
污水
捞渣机
航天炉煤气化的特点
1、以干煤粉为原料，对煤种适应范围宽; 2、该工艺过程对煤的特性，例如煤的粒度、粘结
性、含水量、含硫量、含氧量及灰份含量均不敏 感，对于灰熔点较高的煤，可加入助溶剂(石灰 石)，改变溶渣能； 3、气化炉为水冷壁结构，可对粉煤进行高温气化 ，气化温度为约1400～1600℃，最高能到 1800℃，碳转化率高达99%以上，冷煤气效率 可达到78～83%,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 90%左右; 4．氧耗低，与水煤浆气化相比，氧耗低15～25% ，因而为之配套的空分装置投资可减少; 5、采用激冷流程除灰，同时冷却合成气，气体中 汽/气比较高； 6、一次投资较少，运行维护成本也较低。
煤气化炉技术介绍
GSP煤气化炉
GSP气化技术最早是由前东德 的德意志燃料研究所(简称DBI)从 1975年起开发的能源技术，可用于 处理固体燃料，尤其是低品位褐煤， 后来几经易主，现已被德国西门子 公司收购。
● 进料方式：干法和湿法均有； ● 气化温度为1300℃～1500℃； ● 采用气化室和激冷室结构； ● 外壳为水冷夹套结构，减少
热损失，提高效率； ●内层分水冷壁和耐火砖两种。
GSP气化炉的结构示意图
●GSP煤气化工艺（干法进料）
GSP煤气化炉的特点
(1)GSP气流床气化技术具有气流床气化的突出优点：煤种适应广、处理能力 大、气化效率高、碳转化率高、环境友好等。 (2) GSP气化的给料有干法和湿法两种，可以气化煤，也可以处理其他化工过 程的废弃物及下脚料，如：化学废液和煤焦油。 (3) GSP气化炉的气化室有耐火砖和水冷壁两种结构。可以根据原料的不同性 质选取不同的结构。 (4）GSP气化工艺的整个气化炉外壳为一水夹套结构，减少热损，提高了整体 热效率。 (1)(5) GSP气化技术的工艺运行烧嘴与开工烘炉烧嘴为组合结构，这样可使整个 开车过程简单、迅速。 (6) GSP气化炉同样适应于大规模，目前已设计出热功率500MWth相当于日处 理煤2 000吨的气化炉。
航天炉工艺流程：
备煤系统
原料煤
S-1103 粉煤过滤器
V-1101 原料煤贮仓
X-1101 称重给煤机
高压氮气
V-1201 粉煤贮仓
V-1204 粉煤锁斗
A-1101 磨煤机
F-1101 惰性气体发生器
空气
燃料气 渣
三条相同
V-1205
的进煤管 线
粉煤给料罐
V-1302 中压汽包
P-1301A/B 汽包循环泵
中压蒸汽
气化及合成气洗涤系统
E-1309
V-1309
氧气加热器 氧气缓冲罐
锅炉给水 中压过热蒸汽
氧气
粗合成气去火炬
粗合成气
C-1301 洗涤塔
渣及灰水处理系统 脱盐水
闪蒸气去火炬
F-1301 气化炉
V-1303 渣锁斗
V-1401 高压闪蒸罐
V-1404 真空闪蒸罐
V-1408 除氧器
冷凝液来自变换 低压饱和蒸汽 S-1402 过滤机
2019年9月，山西兰花煤化工有限责任公司的“晋城3052项目”西门子 （GSP）气化技术许可与专有设备采购和设计合同正式生效。此项目使用2台 500MWth(日投煤量约2000吨) GSP气化炉。这是先进的大型粉煤气流床气化 技术第一次应用于山西省大型煤化工项目，为充分利用高灰熔点，高硫的无 烟粉煤提供了一种清洁环保高效的解决方案。
航天炉
航天炉又名HT-L粉煤加压气化炉。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1500℃ 至1700℃的高温；对煤种要求低，可实现原料的本 地化。该工艺煤种适应性广，从烟煤、源自文库烟煤到褐 煤均可气化，对于高灰份、高水分、高硫的煤种同 样适用。
采用了混合器、旋风分离器、水洗塔组合的合成气分级净化 工艺，经实践证明，工艺效果优良，出水洗塔的合成气含固量低( ＜1mg/Nm³)，系统运行稳定； （4）渣水处理工艺先进
采用高压含渣水闪蒸蒸汽与灰水直接接触换热的工艺，提高 了换热效率，最大程度地回收含渣水中热量，并且避免了水煤浆 气化技术中常见的灰水换热器的结垢、堵灰现象；
航天炉粉煤加压气化工艺
航天炉、Shell、Texaco三种气化指标比较
华东四喷嘴对置式水煤浆技 术
水煤浆通过四个对称布置 在气化炉中上部同一水平面 的预膜式喷嘴，与氧气一起 对喷进入气化炉，在炉内形 成撞击流，强化热质传递， 完成雾化和气化反应过程。。
四喷嘴对置式水煤浆气化技术工艺原理简图
多喷嘴对置式水煤浆装置技术特点
应用航天炉的优势
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。