粉煤加压气化技术

作者:威廉亚洲 发布时间:2020-08-11 23:09

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  粉煤加压气化技术,是一种生产技术,粉煤加压气化技术以干煤粉为原料,以纯氧和蒸汽为气化剂,加压气化,水激冷粗洗涤合成气,可提高能量转换效率,减少环境污染。

  Pulverized coal gasification technology

  与当前市场上的其他技术相比,粉煤加压气化技术具有工艺先进、投资少、原料煤适应性强、合成气中有效气(CO+H

  )成分含量高、运行维护成本低、环境污染少等优点,符合我国清洁能源发展的需要。可以广泛应用于煤制合成氨、煤制甲醇以及煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制氢等领域。

  气流床煤气化是当今国际上最先进的煤气化技术之一,与水煤浆气化技术相比,粉煤气流床加压气化技术具有煤种适应性广、原料消耗低、碳转化率高、冷煤气效率高等技术优势,有更强的市场竞争力。但是,我国还没有该技术的应用经历,正在建设和已经签约的十多个粉煤加压气化项目都是引进Shell 专利技术,花费了大量外汇。所以该粉煤加压气化中试装置的建设和运行,在国内具有开创性作用,在我国煤气化技术发展史上具有重要的影响意义。该技术的主要特点和难点:

  1、与水煤浆加压气化相比,粉煤加压气化氧耗低、煤耗低,有效气(CO+H2)成分高,碳转化率高。

  2、粉煤加压气化的核心技术是煤粉在高压、密相条件下稳定、可控输送。经过数年实验研究和中试检验,已掌握了稳定调控煤粉流量的关键技术。

  用于粉煤高压密相输送的设备、管道、阀门、仪表、测量仪器等为国内首次尝试,在材质、结构和性能等方面历经了探索与考验,积累了宝贵经验。

  粉体与气化系统的安全性是粉煤加压气化技术的重要问题。在科学认识与合理把握下,经过实践探索,掌握了一整套粉煤加压气化装置安全、稳妥运行的控制与操作方法

  原煤除杂后送入磨煤机破碎,同时由经过加热的低压氮气将其干燥,制备出合格煤粉存于料仓中。加热用低压氮气大部分可循环使用。料仓中的煤粉先后在低压氮气和高压氮气的输送下,通过气化喷嘴进入气化炉。气化剂氧气、蒸汽也通过气化喷嘴进入气化炉,并在高温高压下与煤粉进行气化反应。出气化炉的高温合成气经激冷、洗涤后并入造气车间合成气管线。熔融灰渣在气化炉激冷室中被激冷固化,经锁斗收集,定期排放。洗涤塔出来的黑水经过二级闪蒸,水蒸汽及一部分溶解在黑水中的酸性气CO

  S 等被迅速闪蒸出来,闪蒸气经冷凝、分离后与气化分厂生产系统的酸性气一并处理,闪蒸黑水经换热器冷却后排入地沟,送气化分厂生产装置的污水处理系统。

  固体燃料主要有褐煤、半焦、泥煤、无烟煤等。反应温度是根据发生炉的形式不同而不同。如果炉灰以固体形态排出时就要在灰熔点以下操作,炉灰以液体形态排出时就要在灰熔点以上操作。固体燃料的气化可在常压下进行,也可在高压下进行。

  液体燃料的气化是利用原油、重油、焦油等液体燃料进行加热后,经过特制的燃烧器将热油喷进去,在1300~1600℃的高温下与气化剂进行的反应。操作压力即可在常压下进行也可在加压下进行(1.8-2.0MPa)。其有效成分高,管理也比较方便,但对耐火材料的要求高,一般使用中性耐火材料。由于产生的气体中带出的原料约占2%,给煤气的净化带来一定的难度。

  气体燃料的气化主要是利用天然气,将氧气和蒸汽混合后的气化剂在炉内1600℃以上的高温和高压下进行的反应,产生的有效成分含量高,但对耐火材料的要求高,主要生产的是合成气和城市用煤气

  季昆森著. 提高资源产出率 来自安徽的循环经济实践[M]. 2011.


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