典型煤气化技术概述
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煤气化工艺按固体燃料在气化炉中的运动状态 可分为 3 类[6],即以鲁奇( Lurgi) 炉和液态排渣鲁奇 ( BGL) 炉为代表的固定床( 移动床) 气化工艺; 以温 克勒( Winkler) 气化炉、灰团聚气化炉及鲁奇循环流
收稿日期: 2012-04-20 作者简介: 吴 琼,女,1981 年出生,2009 年毕业于中国石油大学( 北 京) ,硕士研究生,主要从事煤化工专业研究工作。
1984 年,鲁奇公司和英国煤气公司在鲁奇加压 气化炉的基础上联合开发了 BGL 气化技术。该气化 炉运行过程中,炉内操作压力为 2. 5 MPa ~ 3. 0 MPa, 温度为 1 400 ℃ ~ 1 600 ℃ ,采用液态方式排渣。其 技术特点为:
1) 炉体: 取消转动炉篦,结构简单; 炉壁为常规耐 高温材料,辅以循环水冷却; 采用特殊间歇排渣设计。
2 流化床气化工艺
流化床气化炉采用粒度小于 6 mm 的煤进料,
气化介质的流速较高,煤粒在气流的作用下于炉内 呈流态化运动。气化介质与煤粒的接触面较大,反 应速度较快。为维持炉内流化状态,气化温度控制 在煤灰的软化温度以下,以避免因床层黏结而破坏 流态化。这种气化炉通常最适合于高活性的褐煤, 但不适用于低灰熔点的煤,且碳转化率相对较低。
5) 排放: 对环境的影响得到改善,焦油量大幅 度减少; 废水量小,经生化方法处理可循环使用。
目前,国内已建项目 3 个,包括云南解化、黑龙 江华本及内蒙古,共 5 台气化炉。内蒙古呼伦贝尔 化工以当地的褐煤为原料,采用 BGL 气化炉技术, 拟形成年产 50 万 t 合成氨、80 万 t 尿素规模。此 外,国内拟建项目 2 个,分别为神华鄂尔多斯煤制天 然气和中海油同煤煤制天然气项目,共 2 台气化炉。
目前,该气化技术的国内应用包括晋煤集团天 溪煤制油分公司 10 万 t / a 煤基 MTG 合成油示范工 程项目( 6 台气化炉,5 开 1 备) ; 陕西城固( 处理能力 100 t / d) ; 石家庄金石化肥厂( 处理能力 324 t / d) 。在 建项目包括内蒙古霍煤双兴、山西襄垣、云南文山铝 业 3 个项目。 2. 4 恩德炉
化床气化炉为代表的流化床气化工艺; 以 GE( Texaco) 、壳牌( Shell) 、Siemens 及多喷嘴对置式气化炉 为代表的气流床气化工艺。本文对各类型的典型煤 气化技术进行简要介绍。
1 固定床( 移动床) 气化技术
在固定床气化炉中,煤由气化炉顶部加入,自上 而下经过干燥层、干馏层、还原层和氧化层,最后形 成灰渣排出炉外。气化介质则自下而上与煤逆流接 触。为确保气化过程的稳定,一般固定床气化炉要 求入炉煤的粒度为 6 mm ~ 50 mm,并有合理的粒级 分布。此外,对煤的黏结性及也热稳定性也有一定 的要求。具有代表性的固定床气化炉包括 UGI 炉、 鲁奇( Lurgi) 炉及 BGL 炉。 1. 1 UGI 炉
具有代表性的气流床气化炉型包括 GE ( Texaco) 气化炉、壳牌( Shell) 气化炉、Siemens ( GSP) 气 化炉等。
3. 1 GE 气化炉( Texaco) GE 气化炉气化工艺是原 Texaco 水煤浆加压气
化工艺,简称 TCGP。在煤中加水和添加剂磨成水 煤浆,用纯氧作气化剂,高温、高压下进行气化反应, 液态排渣。其工艺特点[9,10]如下:
20 世 纪 30 年 代,联 邦 德 国 鲁 奇 公 司 开 发 了 Lurgi 气 化 工 艺。 该 技 术 要 求 进 料 煤 粒 度 大 于 6 mm。其中,6 mm ~ 13 mm 占 13% ,大于 13 mm 的 占 87% 。采用氧气和水蒸气作为气化剂。气化炉
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山西化工
2012 年 8 月
1) 原料适应性强。能处理半烟煤、烟煤、无烟 煤和黏结性煤等广泛煤种; 也可处理石油焦、煤液化 残渣、热解焦以及焦油砂等; 还可掺烧垃圾,如废塑 料、废轮胎等。
2) 进料系统简单。水煤浆以高压泵加料,比干 煤粉进料系统安全,易于控制。
2) 投料: 采用 6 mm ~ 50 mm 块煤和机械型煤进 料,并可气化适量粉煤、水煤浆或焦油。
3) 气化剂: 采用氧气与水蒸气作为气化剂; 与 Lurgi 炉相比,其蒸汽用量大幅度降低( 超过 75% ) , 水蒸气分解率超过 90% 。
4) 气 化 能 力: 气 化 温 度 提 高 至 1 400 ℃ ~ 1 600 ℃ ,气化反应速度快,气化强度大,碳转化率 高,气化效率和热效率提高,有效气成分 φ ( CO + H2 ) > 84% 。
运行过程中,炉内操作压力为 2. 5 MPa ~ 4. 0 MPa, 温度为 800 ℃ ~ 900 ℃ ,采用固态排渣方式,有效气 成分 φ( CO + H2 + CH4) ≈67% 。其技术特点如下:
1) 适宜弱黏结性碎煤( 6 mm ~ 50 mm) ,不适用 于强黏结性、热 稳 定 性 差、灰 熔 点 低 的 煤 以 及 粉 状 煤,固态排渣;
目前,国内的江西景德镇焦化总厂、吉林长山化 肥集团、黑龙江黑化集团、安徽淮化 4 个项目应用恩 德炉气化技术,共 9 台气化炉。
3 气流床气化工艺
气流床气化工艺要求入炉煤粒度小于 0. 1 mm, 气化剂一般为氧气和蒸汽。煤粉由气化剂带入气化 炉,瞬 间 完 成 燃 烧 和 气 化 反 应,气 化 温 度 高 达 1 300 ℃ ~ 1 700 ℃ ,碳转化率较高 ( 98% ~ 99% ) 。 煤气中不含焦油和酚等烃类,CH4 含量较低。气流 床气化炉的生产能力较大,是大容量 IGCC 发电系 统的主要炉型[7,8]。但气流床气化工艺的操作过程 较为复杂,对 运 行 水 平 要 求 较 高,运 行 条 件 较 为 苛 刻,对材料及部件的耐温要求也较高。
2) 生产能力大,Sasol 公司的 MKV 型生产能力 为 66 000 m3 / h;
3) 气化炉结构复杂,炉内设有转动设施,制造、 维修费用大;
4) 出炉煤气中含焦油、酚等,煤气净化和污水 处理工艺复杂、流程长。
Lurgi 炉应用的最典型案例是南非 Sasol 公司煤 间接液化工程。自 20 世纪 70 年代起,国内的云南 解化、山西化肥厂、河南义马化肥厂、山西潞安等多 个厂家引进了 40 台 Lurgi 炉。目前,Lurgi 炉已实现 了国产化。 1. 3 BGL 气化炉
第 32 卷第 4 期 2012 年 8 月
综述与论坛
山西化工 SHANXI CHEMICAL INDUSTRY
Vol. 32 No. 4 Aug. 2012
典型煤气化技术概述
吴 琼, 林伟宁
( 华电重工股份有限公司,北京 100077)
摘要: 我国煤炭资源丰富,能源消费以煤炭为主。煤炭气化是煤高效洁净利用的关键技术。分别 对固定床、流化床及气流床气化工艺进行了简介,列举了典型的煤气化技术,分析了各自的工艺特 点,并对其应用现状进行了综述。 关键词: 煤气化; 固定床; 流化床; 气流床
恩德流化床 气 化 技 术 是 朝 鲜 恩 德“七 · 七 ”联 合企业引进温克勒流化床煤炭气化技术经多次革新 改造后发展完善起来的。1996 年,抚顺市黎明机械 厂与朝方合作成立了抚顺恩德机械有限公司,将该 技术引进我国,并进行了进一步的开发和完善。
该工艺要求进料煤的粒度为 4 mm ~ 10 mm、水 分质量分数小于 12% 、灰分质量分数小于 40% ; 气 化炉内操作温度为 900 ℃ ~ 1 050 ℃ ,常压操作; 碳 的转化率约为 91% ,有效气 φ ( CO + H2 + CH4 ) ≈ 72% ; 采用湿法固态排渣,湿法除尘。
1) 流化床内物料均匀、温度均匀,便于操作控制; 2) 气化强度大; 3) 可在炉料中添加固硫剂,脱硫效果好; 4) 对煤的灰分含量不敏感,适合于高灰劣质煤; 5) 出口煤气温度高,导致除尘、湿热回收设备 易磨损; 6) 碳转化率约为 96% ,有效气成分 φ ( CO + H2 ) ≈70% 。 2. 2 U-GAS 气化技术 U-GAS 气 化 技 术 由 美 国 煤 气 化 工 艺 研 究 院 ( IGT) 开发,美国综合能源系统有限公司( SES) 对其 进行了应用推广。该工艺的燃料适应性强; 煤与气 化剂在 950 ℃ ~ 1 100 ℃ 、0. 69 MPa ~ 2. 41 MPa 条 件下接触反应,床层内颗粒混合均匀、停留时间长, 碳转化率可达 95% ~ 98% ; 生成的合成气从气化炉 的顶 部 导 出,经 过 旋 风 分 离 器 除 尘,有 效 气 成 分 φ( CO + H2 + CH4 ) ≈70% ; 气化形成的灰分被团聚 成球形粒子从床层中分离出来,采用固态排渣; 由于操 作温度及压力较低,气化炉的耐火衬里寿命长。 U-GAS 气化技术于 20 世纪 90 年代进入中国市 场,目前的国内业绩包括: 1995 年,上海焦化厂,处 理能力 150 t / d,空气作为气化剂; 2008 年,SES 枣庄 煤业气化厂,处理能力 400 t / d,采用高灰煤作为气 化原料,氧气作为气化剂; 2012 年,拟在河南义马建 气化厂,采用高灰长焰煤,处理能力为 2 400 t / d。 2. 3 灰融聚流化床气化技术( ICC) 中国科学院山西煤炭化学研究所开发了灰融聚 流化床粉煤气化技术,并与山西晋城无烟煤矿业集
中图分类号: TQ54 文献标识码: A 文章编号: 1004-7050( 2012) 04-00023-06
我国能源的特点是煤炭资源丰富,石油、天然气 资源相对贫乏。我国的能源储量特点决定了能源消 费结构。统计显示,2000 年以来,在我国能源消费 结构中,煤炭一直占能源消费总量的 68% 以上[1]。 长期以来,我国煤炭的利用主要沿用传统的直接燃 烧方式,不仅效率低,而且排放出大量的烟尘及氮氧 化物,既造成了资源的极大浪费,又严重地破坏了生 态环境[2-5]。煤气化是煤炭能源转化的基础技术,也 是煤化工发展中最重要和关键的工艺过程之一,是 煤炭清洁利用的重要途径。因此,大力开发和利用 高效、清洁的煤气化技术,对于提高我国的能源利用 效率、减轻能源短缺的压力、改善生态环境有着重要 的意义。煤炭气化技术已有悠久的历史,尤其自 20 世纪 70 年代出现石油危机以来,煤气化技术引起了 广泛的关注。为了提高燃煤电厂热效率,减少环境 污染,国内外对煤气化联合循环发电技术进行了大 量的研究工作,从而促进了煤气化技术的开发。
2012 年 8 月
吴 琼,等: 典型煤气化技术概述
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团有限责任公司联合成立了山西天和煤气化科技有 限公司,对其进行联合推广。该技术煤种适应性强, 焦粉、无烟煤、贫煤、瘦煤、长焰煤、洗中煤等粉煤皆 可使用; 气化炉结构简单,制造方便,运行稳定可靠, 检修费用大大降低; 粗煤气带出的细粉经旋风分离 器除尘系统捕集返回气化炉,再次参与气化,使其碳 转化率 约 为 90% ,有 效 气 φ ( CO + H2 ) = 68% ~ 70% ; 运行操作温度均匀适中,提高了设备运行周期 和寿命。
该技术于 20 世纪 30 年代开发。此气化炉最大 直径为 3. 6 m,采用块状无烟煤或焦炭进料,空气和 水蒸气作 为 气 化 剂。 由 于 该 技 术 设 备 排 放“三 废 ” 量大且必须使用无烟块煤( 25 mm ~ 80 mm) ,故国外 早已不再采用。我国目前还有多台 UGI 炉在运行。 1. 2 Lurgi( 鲁奇) 气化炉
流化床气化工艺的代 表 性 炉 型 包 括: 温 克 勒 ( Winkler) 炉、高温温克勒( HTW) 炉、U-Gas 炉、ICC 炉等。 2. 1 Winkler 气化工艺和 HTW 气化法
温克勒工艺最初于 20 世纪 20 年代开发并利 用,是一项常压工艺。高温温克勒( HTW) 气化工艺 由莱茵褐煤公司研发,是对原有温克勒流化床气化 工艺的进一步改善。该工艺最初是为生产铁矿石Байду номын сангаас 的还原气而开发的,后来逐渐转向化工及电力行业。 该气化工艺的技术特点为:
收稿日期: 2012-04-20 作者简介: 吴 琼,女,1981 年出生,2009 年毕业于中国石油大学( 北 京) ,硕士研究生,主要从事煤化工专业研究工作。
1984 年,鲁奇公司和英国煤气公司在鲁奇加压 气化炉的基础上联合开发了 BGL 气化技术。该气化 炉运行过程中,炉内操作压力为 2. 5 MPa ~ 3. 0 MPa, 温度为 1 400 ℃ ~ 1 600 ℃ ,采用液态方式排渣。其 技术特点为:
1) 炉体: 取消转动炉篦,结构简单; 炉壁为常规耐 高温材料,辅以循环水冷却; 采用特殊间歇排渣设计。
2 流化床气化工艺
流化床气化炉采用粒度小于 6 mm 的煤进料,
气化介质的流速较高,煤粒在气流的作用下于炉内 呈流态化运动。气化介质与煤粒的接触面较大,反 应速度较快。为维持炉内流化状态,气化温度控制 在煤灰的软化温度以下,以避免因床层黏结而破坏 流态化。这种气化炉通常最适合于高活性的褐煤, 但不适用于低灰熔点的煤,且碳转化率相对较低。
5) 排放: 对环境的影响得到改善,焦油量大幅 度减少; 废水量小,经生化方法处理可循环使用。
目前,国内已建项目 3 个,包括云南解化、黑龙 江华本及内蒙古,共 5 台气化炉。内蒙古呼伦贝尔 化工以当地的褐煤为原料,采用 BGL 气化炉技术, 拟形成年产 50 万 t 合成氨、80 万 t 尿素规模。此 外,国内拟建项目 2 个,分别为神华鄂尔多斯煤制天 然气和中海油同煤煤制天然气项目,共 2 台气化炉。
目前,该气化技术的国内应用包括晋煤集团天 溪煤制油分公司 10 万 t / a 煤基 MTG 合成油示范工 程项目( 6 台气化炉,5 开 1 备) ; 陕西城固( 处理能力 100 t / d) ; 石家庄金石化肥厂( 处理能力 324 t / d) 。在 建项目包括内蒙古霍煤双兴、山西襄垣、云南文山铝 业 3 个项目。 2. 4 恩德炉
化床气化炉为代表的流化床气化工艺; 以 GE( Texaco) 、壳牌( Shell) 、Siemens 及多喷嘴对置式气化炉 为代表的气流床气化工艺。本文对各类型的典型煤 气化技术进行简要介绍。
1 固定床( 移动床) 气化技术
在固定床气化炉中,煤由气化炉顶部加入,自上 而下经过干燥层、干馏层、还原层和氧化层,最后形 成灰渣排出炉外。气化介质则自下而上与煤逆流接 触。为确保气化过程的稳定,一般固定床气化炉要 求入炉煤的粒度为 6 mm ~ 50 mm,并有合理的粒级 分布。此外,对煤的黏结性及也热稳定性也有一定 的要求。具有代表性的固定床气化炉包括 UGI 炉、 鲁奇( Lurgi) 炉及 BGL 炉。 1. 1 UGI 炉
具有代表性的气流床气化炉型包括 GE ( Texaco) 气化炉、壳牌( Shell) 气化炉、Siemens ( GSP) 气 化炉等。
3. 1 GE 气化炉( Texaco) GE 气化炉气化工艺是原 Texaco 水煤浆加压气
化工艺,简称 TCGP。在煤中加水和添加剂磨成水 煤浆,用纯氧作气化剂,高温、高压下进行气化反应, 液态排渣。其工艺特点[9,10]如下:
20 世 纪 30 年 代,联 邦 德 国 鲁 奇 公 司 开 发 了 Lurgi 气 化 工 艺。 该 技 术 要 求 进 料 煤 粒 度 大 于 6 mm。其中,6 mm ~ 13 mm 占 13% ,大于 13 mm 的 占 87% 。采用氧气和水蒸气作为气化剂。气化炉
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山西化工
2012 年 8 月
1) 原料适应性强。能处理半烟煤、烟煤、无烟 煤和黏结性煤等广泛煤种; 也可处理石油焦、煤液化 残渣、热解焦以及焦油砂等; 还可掺烧垃圾,如废塑 料、废轮胎等。
2) 进料系统简单。水煤浆以高压泵加料,比干 煤粉进料系统安全,易于控制。
2) 投料: 采用 6 mm ~ 50 mm 块煤和机械型煤进 料,并可气化适量粉煤、水煤浆或焦油。
3) 气化剂: 采用氧气与水蒸气作为气化剂; 与 Lurgi 炉相比,其蒸汽用量大幅度降低( 超过 75% ) , 水蒸气分解率超过 90% 。
4) 气 化 能 力: 气 化 温 度 提 高 至 1 400 ℃ ~ 1 600 ℃ ,气化反应速度快,气化强度大,碳转化率 高,气化效率和热效率提高,有效气成分 φ ( CO + H2 ) > 84% 。
运行过程中,炉内操作压力为 2. 5 MPa ~ 4. 0 MPa, 温度为 800 ℃ ~ 900 ℃ ,采用固态排渣方式,有效气 成分 φ( CO + H2 + CH4) ≈67% 。其技术特点如下:
1) 适宜弱黏结性碎煤( 6 mm ~ 50 mm) ,不适用 于强黏结性、热 稳 定 性 差、灰 熔 点 低 的 煤 以 及 粉 状 煤,固态排渣;
目前,国内的江西景德镇焦化总厂、吉林长山化 肥集团、黑龙江黑化集团、安徽淮化 4 个项目应用恩 德炉气化技术,共 9 台气化炉。
3 气流床气化工艺
气流床气化工艺要求入炉煤粒度小于 0. 1 mm, 气化剂一般为氧气和蒸汽。煤粉由气化剂带入气化 炉,瞬 间 完 成 燃 烧 和 气 化 反 应,气 化 温 度 高 达 1 300 ℃ ~ 1 700 ℃ ,碳转化率较高 ( 98% ~ 99% ) 。 煤气中不含焦油和酚等烃类,CH4 含量较低。气流 床气化炉的生产能力较大,是大容量 IGCC 发电系 统的主要炉型[7,8]。但气流床气化工艺的操作过程 较为复杂,对 运 行 水 平 要 求 较 高,运 行 条 件 较 为 苛 刻,对材料及部件的耐温要求也较高。
2) 生产能力大,Sasol 公司的 MKV 型生产能力 为 66 000 m3 / h;
3) 气化炉结构复杂,炉内设有转动设施,制造、 维修费用大;
4) 出炉煤气中含焦油、酚等,煤气净化和污水 处理工艺复杂、流程长。
Lurgi 炉应用的最典型案例是南非 Sasol 公司煤 间接液化工程。自 20 世纪 70 年代起,国内的云南 解化、山西化肥厂、河南义马化肥厂、山西潞安等多 个厂家引进了 40 台 Lurgi 炉。目前,Lurgi 炉已实现 了国产化。 1. 3 BGL 气化炉
第 32 卷第 4 期 2012 年 8 月
综述与论坛
山西化工 SHANXI CHEMICAL INDUSTRY
Vol. 32 No. 4 Aug. 2012
典型煤气化技术概述
吴 琼, 林伟宁
( 华电重工股份有限公司,北京 100077)
摘要: 我国煤炭资源丰富,能源消费以煤炭为主。煤炭气化是煤高效洁净利用的关键技术。分别 对固定床、流化床及气流床气化工艺进行了简介,列举了典型的煤气化技术,分析了各自的工艺特 点,并对其应用现状进行了综述。 关键词: 煤气化; 固定床; 流化床; 气流床
恩德流化床 气 化 技 术 是 朝 鲜 恩 德“七 · 七 ”联 合企业引进温克勒流化床煤炭气化技术经多次革新 改造后发展完善起来的。1996 年,抚顺市黎明机械 厂与朝方合作成立了抚顺恩德机械有限公司,将该 技术引进我国,并进行了进一步的开发和完善。
该工艺要求进料煤的粒度为 4 mm ~ 10 mm、水 分质量分数小于 12% 、灰分质量分数小于 40% ; 气 化炉内操作温度为 900 ℃ ~ 1 050 ℃ ,常压操作; 碳 的转化率约为 91% ,有效气 φ ( CO + H2 + CH4 ) ≈ 72% ; 采用湿法固态排渣,湿法除尘。
1) 流化床内物料均匀、温度均匀,便于操作控制; 2) 气化强度大; 3) 可在炉料中添加固硫剂,脱硫效果好; 4) 对煤的灰分含量不敏感,适合于高灰劣质煤; 5) 出口煤气温度高,导致除尘、湿热回收设备 易磨损; 6) 碳转化率约为 96% ,有效气成分 φ ( CO + H2 ) ≈70% 。 2. 2 U-GAS 气化技术 U-GAS 气 化 技 术 由 美 国 煤 气 化 工 艺 研 究 院 ( IGT) 开发,美国综合能源系统有限公司( SES) 对其 进行了应用推广。该工艺的燃料适应性强; 煤与气 化剂在 950 ℃ ~ 1 100 ℃ 、0. 69 MPa ~ 2. 41 MPa 条 件下接触反应,床层内颗粒混合均匀、停留时间长, 碳转化率可达 95% ~ 98% ; 生成的合成气从气化炉 的顶 部 导 出,经 过 旋 风 分 离 器 除 尘,有 效 气 成 分 φ( CO + H2 + CH4 ) ≈70% ; 气化形成的灰分被团聚 成球形粒子从床层中分离出来,采用固态排渣; 由于操 作温度及压力较低,气化炉的耐火衬里寿命长。 U-GAS 气化技术于 20 世纪 90 年代进入中国市 场,目前的国内业绩包括: 1995 年,上海焦化厂,处 理能力 150 t / d,空气作为气化剂; 2008 年,SES 枣庄 煤业气化厂,处理能力 400 t / d,采用高灰煤作为气 化原料,氧气作为气化剂; 2012 年,拟在河南义马建 气化厂,采用高灰长焰煤,处理能力为 2 400 t / d。 2. 3 灰融聚流化床气化技术( ICC) 中国科学院山西煤炭化学研究所开发了灰融聚 流化床粉煤气化技术,并与山西晋城无烟煤矿业集
中图分类号: TQ54 文献标识码: A 文章编号: 1004-7050( 2012) 04-00023-06
我国能源的特点是煤炭资源丰富,石油、天然气 资源相对贫乏。我国的能源储量特点决定了能源消 费结构。统计显示,2000 年以来,在我国能源消费 结构中,煤炭一直占能源消费总量的 68% 以上[1]。 长期以来,我国煤炭的利用主要沿用传统的直接燃 烧方式,不仅效率低,而且排放出大量的烟尘及氮氧 化物,既造成了资源的极大浪费,又严重地破坏了生 态环境[2-5]。煤气化是煤炭能源转化的基础技术,也 是煤化工发展中最重要和关键的工艺过程之一,是 煤炭清洁利用的重要途径。因此,大力开发和利用 高效、清洁的煤气化技术,对于提高我国的能源利用 效率、减轻能源短缺的压力、改善生态环境有着重要 的意义。煤炭气化技术已有悠久的历史,尤其自 20 世纪 70 年代出现石油危机以来,煤气化技术引起了 广泛的关注。为了提高燃煤电厂热效率,减少环境 污染,国内外对煤气化联合循环发电技术进行了大 量的研究工作,从而促进了煤气化技术的开发。
2012 年 8 月
吴 琼,等: 典型煤气化技术概述
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团有限责任公司联合成立了山西天和煤气化科技有 限公司,对其进行联合推广。该技术煤种适应性强, 焦粉、无烟煤、贫煤、瘦煤、长焰煤、洗中煤等粉煤皆 可使用; 气化炉结构简单,制造方便,运行稳定可靠, 检修费用大大降低; 粗煤气带出的细粉经旋风分离 器除尘系统捕集返回气化炉,再次参与气化,使其碳 转化率 约 为 90% ,有 效 气 φ ( CO + H2 ) = 68% ~ 70% ; 运行操作温度均匀适中,提高了设备运行周期 和寿命。
该技术于 20 世纪 30 年代开发。此气化炉最大 直径为 3. 6 m,采用块状无烟煤或焦炭进料,空气和 水蒸气作 为 气 化 剂。 由 于 该 技 术 设 备 排 放“三 废 ” 量大且必须使用无烟块煤( 25 mm ~ 80 mm) ,故国外 早已不再采用。我国目前还有多台 UGI 炉在运行。 1. 2 Lurgi( 鲁奇) 气化炉
流化床气化工艺的代 表 性 炉 型 包 括: 温 克 勒 ( Winkler) 炉、高温温克勒( HTW) 炉、U-Gas 炉、ICC 炉等。 2. 1 Winkler 气化工艺和 HTW 气化法
温克勒工艺最初于 20 世纪 20 年代开发并利 用,是一项常压工艺。高温温克勒( HTW) 气化工艺 由莱茵褐煤公司研发,是对原有温克勒流化床气化 工艺的进一步改善。该工艺最初是为生产铁矿石Байду номын сангаас 的还原气而开发的,后来逐渐转向化工及电力行业。 该气化工艺的技术特点为: