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    粉煤气化炉_三种煤气化炉技术

    时间:2019-09-13 08:22:11来源:佩佩美文网 本文已影响 佩佩美文网手机站
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    三种煤气化炉技术

    一、 概述

    煤气化技术的开发与应用大约经历了200年的发展历史。煤气化技术按固体和气体的接触方式可分为固定床、流化床、气流床和熔融床4种,其中熔融床技术还没有实际应用开发,各种煤气化炉的模式见图1。

    图1 各种煤气化炉模式图

    1. 固定床。固定床气化炉是最早开发出的气化炉,如图1(a )所示,炉子下部为炉排,用以支撑上面的煤层。通常,煤从气化炉的顶部加入,而气化剂(氧或空气和水蒸气)则从炉子的下部供入,因而气固间是逆向流动的。特点是单位容积的煤处理量小,大型化困难。目前,运转中的固定床气化炉主要有鲁奇气化炉和BGC-鲁奇炉两种。

    2. 流化床。流化床气化炉如图1(b )所示,在分散板上供给粉煤,在分散板下送入气化剂(氧、水蒸气),使煤在悬浮状下进行气化。流化床气化炉不能用灰分融点低的煤,副产焦油少,碳利用率低。

    3. 气流床。气流床气化炉如图1(c )所示,粉煤与气化剂(O2、水蒸气)一起从喷嘴高速吹入炉内,快速气化。特点是不副产焦油,生成气中甲烷含量少。气流床气化是目前煤气化技术的主流,代表着今后煤气化技术的发展方向。气流床按照进料方式又可分为湿法进料(水煤浆)气流床和干法进料(煤粉)气流床。前者以德士古气化炉为代表,还有国内开发的多元料浆加压气化炉、多喷嘴(四烧嘴)水煤浆加压气化炉;后者以壳牌气化炉为代表,还有GSP 炉以及国内开发的航天炉、两段炉、清华炉、四喷嘴干粉煤炉。

    二、三种先进的煤气化工艺

    我国引进并被广泛采用的三种先进煤气化工艺——鲁奇气化炉、壳牌气化炉、德士古气化炉。

    1. 鲁奇气化炉(结构见图2)属于固定床气化炉的一种。鲁奇气化炉是1939年由德国鲁奇公司设计,经不断的研究改进已推出了第五代炉型,目前在各种气化炉中实绩最好。德国SVZ Schwarze Pumpe公司已将这种炉型应用于各种废弃物气化的商业化装置。我国在20世纪60年代就引进了捷克制造的早期鲁奇炉并在云南投产。1987年建成投产的天脊煤化工集团公司从德国引进的4台直径3800mm 的Ⅳ型鲁奇炉,先后采用阳泉煤、晋城煤和西山官地煤等煤种进行试验,经过10多年的探索,基本掌握了鲁奇炉气化贫瘦煤生产合成氨的技术,现建成的第五台鲁奇炉已投产,形成了年产45万吨合成氨的能力。国内鲁奇炉在用厂家有云南解放军化肥厂、哈尔滨煤机厂和河南义马煤气厂,在建的厂家有山西潞安矿、新疆广汇和大唐国际等。

    图2 鲁奇气化炉结构

    2. 德士古气化炉(结构见图3)属于湿法进料气流床的一种,最早引进该技术的是山东鲁南化肥厂,1993年投产。目前,我国已有山东鲁南、上海焦化、陕西渭化、安徽淮化、金陵石化、南化公司等近30台(套)装置投运,有些已具有10多年运行经验,到目前为止运行基本良好,显示了水煤浆气化技术的先进性。但是,德士古气化炉对煤质限制比较严格,成浆性差和灰分较高,还存在耐火砖成本高、寿命短和煤烧嘴易受磨损等问题。

    3. 壳牌气化炉(结构见图4)属于气流床气化炉的一种,是目前世界煤气化采用最多的炉型之一。这种炉型不仅可用不同种类的煤,包括劣质的次烟煤和褐煤,还可用于生物燃料

    和废弃物等的气化。壳牌气化工艺于1972年开始研究,1978年在德国汉堡建成中试装置,1987年在美国建成投煤量250~400吨/日的示范装置,1996年在荷兰建成大型IGCC 装置,气化炉为单系统操作,日处理煤量2000吨。我国从2006年开始先后有岳阳洞氮、湖北双环和广西柳州等10余家企业引进了16台该类型气化炉。

    由于各种煤气化工艺复杂多样,目前世界上还没有万能的气化炉,各种煤气化工艺技术都有其优缺点,具有一定的适应范围。因此,在煤气化工艺选型时,要结合实际情况,选择适合自己的煤气化技术。并在引进后要注意消化、吸收、再创新,避免盲目和不成熟的引进,造成巨大损失。

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