西安熱工干煤粉加壓氣化技術(shù)
來源:西安熱工研究院有限公司 閱讀:3508 更新時(shí)間:2008-06-03 09:48內(nèi)容提供:西安熱工研究院有限公司
一、煤氣化技術(shù)簡介
西安熱工研究院有限公司在國家863計(jì)劃的支持下,歷經(jīng)10余年的研究,開發(fā)出兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)。
氣化爐采用水冷壁爐膛、液態(tài)排渣。運(yùn)行時(shí),向下爐膛內(nèi)噴入粉煤、水蒸氣和氧氣,向上爐膛噴入少量粉煤和水蒸氣。利用下爐膛的煤氣顯熱進(jìn)行上爐膛煤的熱解和氣化反應(yīng),以提高總的冷煤氣效率;同時(shí)顯著降低熱煤氣溫度,使得爐膛出口的煤氣降溫至灰熔點(diǎn)以下,從而省去冷煤氣激冷流程。兩段式干煤粉加壓氣化爐結(jié)構(gòu)下圖。該氣化爐已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利。
兩段式干煤粉加壓氣化爐結(jié)構(gòu)示意
二、技術(shù)特色與優(yōu)勢(shì)
氣化溫度范圍1300~1700℃,氣化反應(yīng)壓力0.5~4.0MPa,碳轉(zhuǎn)化率達(dá)99%以上,有效氣體成份(CO+H2)達(dá)90%以上。不產(chǎn)生焦油、酚等凝聚物,不污染環(huán)境,合成氣質(zhì)量好;
煤種適應(yīng)性好,可氣化褐煤、煙煤、貧煤、無煙煤以及高灰分、高灰熔點(diǎn)煤,運(yùn)行穩(wěn)定可靠;
氣化爐采用水冷壁結(jié)構(gòu),以渣抗渣,無耐火磚襯里,維護(hù)量少,無需備爐。水冷壁壽命長達(dá)20年,燒嘴壽命長達(dá)10年;
與國外先進(jìn)干法氣化技術(shù)相比,冷煤氣效率提高2~3個(gè)百分點(diǎn),比氧耗低10~15%;與水煤漿氣化技術(shù)相比,冷煤氣效率提高7~10%,比氧耗降低20%~30%;
可省略冷煤氣循環(huán)激冷流程,使得系統(tǒng)自耗功大幅度降低,同時(shí)煤氣冷卻器及凈化系統(tǒng)的設(shè)備尺寸減小1/2;
兩段式干煤粉氣化爐可配套適合于化工領(lǐng)域的激冷流程和適合于電力領(lǐng)域的廢鍋流程;
氣化系統(tǒng)全部國產(chǎn)化,比國外先進(jìn)干法氣化爐造價(jià)低40%左右。
三、氣化技術(shù)指標(biāo)
已經(jīng)建成的36~40噸/天的兩段式干煤粉加壓半工業(yè)性裝置(國家863重點(diǎn)項(xiàng)目—“干煤粉加壓氣化技術(shù)”),通過了168小時(shí)連續(xù)運(yùn)行考核試驗(yàn),累計(jì)運(yùn)行達(dá)2200小時(shí)以上,達(dá)到了如下的技術(shù)指標(biāo):
碳轉(zhuǎn)化率≥98%
比氧耗:300Nm3O2/1000Nm3(CO+H2)
比煤耗:520kg/1000Nm3(CO+H2)
冷煤氣效率≥83%
有效氣成份(CO+H2)≥91%
典型煤種的氣化合氣成分
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與主要進(jìn)口煤氣化爐合成氣成分指標(biāo)的對(duì)比
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可氣化煤種的范圍包括:褐煤、煙煤、貧煤、無煙煤等;
可氣化的煤種水分范圍為:4%~35%
可氣化的煤種灰分范圍為:5%~31%
可氣化的煤種灰熔點(diǎn)范圍為:1200℃~>1500℃
36~40t/d半工業(yè)性裝置火炬
冷煤氣效率與合成氣成份隨二段給煤比的變化趨勢(shì)
四、工程應(yīng)用情況
2000噸/天級(jí)兩段式干煤粉加壓氣化爐(廢鍋流程)已經(jīng)應(yīng)用于華能集團(tuán)“綠色煤電”項(xiàng)目,將于2009年建成。
1000噸/天級(jí)兩段式干煤粉加壓氣化爐(激冷流程)已經(jīng)應(yīng)用于內(nèi)蒙古世林化工有限公司年產(chǎn)30萬噸甲醇項(xiàng)目,將于2008年底投運(yùn);
中國華能集團(tuán)綠色煤電示范工程