煤气化技术
煤气化技术的基本原理

煤气化技术的基本原理煤气化是一种将煤转化为合成气(Syngas)的技术,合成气是由氢气(H2)、一氧化碳(CO)和少量的甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)组成的气体混合物。
煤气化技术的基本原理是通过高温和压力将煤与氧气(或水蒸气)反应转化为可燃气体。
1.干煤气化:干煤气化是指在缺乏水蒸气的条件下,将煤转化为合成气。
在干煤气化过程中,煤被分解成固体炭和气体产物。
首先,煤被加热至高温,煤中的有机物质开始分解。
然后,产生的气体与煤中残留的炭反应,生成合成气。
2.水煤气化:水煤气化是指在存在水蒸气的条件下,将煤转化为合成气。
在水煤气化过程中,水蒸气与煤反应,生成氢气和一氧化碳。
水煤气化通常在高温和高压下进行,以提高反应效率和产气质量。
3.煤热解:煤热解是将煤在缺乏氧气的条件下加热,使其发生裂解反应,产生可燃气体。
煤热解可以通过煤干馏或焦化过程实现。
在煤热解过程中,煤中的有机物质被分解为固体炭、液体烃和气体产物。
液体烃和气体产物可以进一步加工提炼为石油产品或作为燃料使用。
1.碳气化反应:C+H2O->CO+H2煤中的碳与水蒸气反应,生成一氧化碳和氢气。
这个反应是煤气化过程中生成合成气的主要途径之一2.碳气化反应:C+2H2->CH4煤中的碳与氢气反应,生成甲烷。
这个反应也可以在煤气化过程中生成合成气。
3.热解反应:C->C+C煤中的高分子有机物质在高温下发生裂解反应,生成固体炭。
煤气化技术的应用广泛,可用于生产合成气、液体燃料、化学品和氢气等。
合成气可用于发电、制造合成燃料、合成化学品和进行化学反应。
煤气化技术在能源转型和减少对化石燃料的依赖方面具有重要地位。
然而,煤气化技术也面临一些挑战,如高能耗、环境污染和废弃物处理等问题。
因此,在推广和应用煤气化技术时,需要综合考虑技术、经济和环境等方面的因素。
煤气化技术

煤气化技术煤气化技术是清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。
目前,国内自行开发和引进的煤气化技术种类很多,但总体上可以分为以下三大类:一、移动床气化技术以鲁奇为代表的加压块煤气化技术。
鲁奇加压气化技术是由联邦德国鲁奇公司于1930年开发的,属第一代煤气化技术,技术成熟可靠,曾是世界上建厂最多的煤气化技术。
鲁奇气化技术是制取城市煤气和合成气装置中的心脏设备。
它适应的煤种广﹑气化强度较大﹑气化效率高。
鲁奇气化技术的特点为:采用碎煤加压式供料方式,即连接在炉体上部的煤锁将煤块升压,加入气化炉的预热层,然后,下移至反应层,煤在反应层气化,反应热量取自于气化剂与燃烧形成的燃烧层。
产生的粗煤气从出口排出。
炉篦上方的灰渣从底部出口排到下方连接的灰锁中,所以气化炉与煤锁﹑灰锁构成了一体的气化装置。
鲁奇炉的代表炉型即第三代MARK-IV型Ф3800mm加压气化炉, 炉体由内外壳组成,其间形成50mm的环形水冷夹套,用作保护炉的过热和产生蒸汽,结构更为合理的炉型。
鲁奇公司为河南义马、大唐克旗等制做了多台鲁奇式气化炉。
图1 鲁奇加压块煤气化装置二、流化床气化技术以恩德炉、灰熔聚为代表的气化技术。
恩德炉粉煤流化床气化技术是朝鲜恩德“七.七”联合企业在温克勒粉煤流化床气化炉的基础上,经长期的生产实践,逐步改进和完善的一种煤气化工艺。
灰融聚流化床粉煤气化技术根据射流原理,在流化床底部设计了灰团聚分离装置,形成床内局部高温区,使灰渣团聚成球,借助重量的差异达到灰团与半焦的分离,在非结渣情况下,连续有选择地排出低碳量的灰渣。
目前,中科院山西煤化所山西省粉煤气化工程研究中心开发的加压灰熔聚气化工业装置已经成功应用于晋煤集团天溪煤制油分公司1 0万吨/年煤基MTG合成油示范工程项目,该项目配备了6台灰熔聚气化炉(5开1备),气化炉操作压力0.6MPa,日处理晋城无烟煤1600吨,干煤气产量125000Nm3/h(配套30万吨/年合成甲醇)。
煤气化的基本原理

煤气化的基本原理
1煤气化技术
煤气化技术是利用煤碳气化反应,将煤碳与氧气通过煤气炉加热分解,生成煤气作为资源的一种技术。
煤气化技术是一种“一步到位”、即高效利用煤碳源,一次性获取煤气(CO+H2)的技术。
此外,煤气化技术所得到的煤气可直接用于高效照明、车用燃料、加热烹饪和工业用途。
2煤气化的基本原理
煤气化的基本原理是将煤碳气化反应物(C)和氧气(O2)加入煤气炉中,将煤碳、氧气分解为较小的分子碳氢化物。
这种反应可以生成氢气和二氧化碳,并释放大量的热量。
C+O2=CO2+H2+Heat
煤气化反应的起始温度为750~850℃,当反应温度达到了
1500~1700℃时,大量的氢气和二氧化碳就会生成,就会产生大量的热量,使煤气化反应更加有效率。
3应用
煤气化的应用范围广泛,开发了许多应用方案,被广泛应用于房屋建筑、化工行业、煤炭电厂等领域。
例如,它被广泛应用于汽车行业,生产汽油类燃料;用于工业烧窑中,分解成气体,生产低温灰光火;用于电厂,生产热水用于温度控制;在医院用于消毒,清洗等等。
4发展
煤气化技术作为一种可再生资源,具有资源可持续利用的特点,可有效降低利用化石能源的负担,以及降低对环境的污染。
煤气化技术的使用也可以减少很多二氧化碳的排放、改善空气环境,促进人类可持续发展。
由于这些特性,煤气化技术的发展受到越来越重视,大量的科研如今正在付诸实施,有朝一日,它将发挥出更大的行业影响力。
煤气化技术简介

煤气化技术煤气化已有100多年的发展历史,先后开发了200多种气化工艺或气化炉型,有工业化应用前景的十余种。
煤气化可分为完全气化和不完全气化两大类:完全气化是指煤及其它固体原料与气化剂进行一步法化学反应,生成可燃气或合成气;不完全气化是指固体原料进行热加工时,除生成可燃气外还有含碳固体产物(如煤炼焦过程)。
这些产物又可进行加工利用。
国外为了提高燃煤电厂热效率,减少环境污染,对煤气化联合循环发电技术作了大量工作,促进了煤气化技术的开发。
目前已成功开发出了对煤种适应性广、气化压力高、生产能力大、气化效率高、污染少的新一代煤气化工艺,主要有荷兰壳牌(Shell)的粉煤气化工艺、德国克鲁伯—考柏斯(Krupp—Koppers)的Prenflo工艺,美国德士古(Texaco)和Destec 的水煤浆气化工艺以及德国黑水泵的GSP工艺等。
本章着重介绍我厂油改煤改造工程所引进的Shell粉煤气化工艺技术。
第一节煤气化技术分类及其发展一、煤气化技术分类最常用的气化分类方法是按煤和气化剂在气化炉内的相对运动来划分,大体可分成三种:逆流:固定床、移动床。
煤(焦)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;气化剂自下而上经灰渣层预热后进入氧化层和还原层(两者合称气化层)。
代表炉型为常压UGI炉和加压Lurgi炉,主要用于制取城市煤气。
固定床气化的局限性是对床层均匀性和透气性要求较高,入炉煤要有一定的粒(块)度及均匀性。
煤的机械强度、热稳定性、粘结性和结渣性等指标都与透气性有关,因此,固定床气化炉对入炉原料有很多限制。
并逆流或返混流:流化床、沸腾床。
气化剂由炉底部吹入,使细粒煤(<6mm)在炉内呈并逆流反应,通常称为流态化或沸腾床气化。
煤粒( 粉煤)和气化剂在炉底锥形部分呈并流运动,在炉上筒体部分呈并流和逆流运动。
为了维持炉内的“沸腾”状态并保证不结疤,气化温度应控制在灰软化温度(ST)以下。
13种煤气化工艺的优缺点及比较解析

13种煤气化工艺的优缺点及比较有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目,这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤气化制合成气工艺技术方案的选择问题。
现就适合于大型煤化工的比较成熟的几种煤气化技术作评述,供大家参考。
1、常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术这是目前我国生产氮肥的主力军之一,其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气,要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭,进厂原料利用率低,单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。
从发展看,属于将逐步淘汰的工艺。
2、常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术这是从间歇式气化技术发展过来的,其特点是采用富氧为气化剂,原料可采用8-10mm粒度的无烟煤或焦炭,提高了进厂原料利用率,对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低,适合于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。
3、鲁奇固定层煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤,要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性,适用于生产城市煤气和燃料气,不推荐用以生产合成气。
4、灰熔聚流化床粉煤气化技术中科院山西煤炭化学研究所的技术,2001年单炉配套20kt/a合成氨工业性示范装置成功运行,实现了工业化,其特点是煤种适应性宽,可以用6-8mm以下的碎煤,属流化床气化炉,床层温度达1100℃左右,中心局部高温区达到1200-1300℃,煤灰不发生熔融,而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。
床层温度比恩德气化炉高100-200℃,所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤,以及石油焦,投资比较少,生产成本低。
缺点是气化压力为常压,单炉气化能力较低,产品中CH4含量较高(1%-2%),环境污染及飞灰综合利用问题有待进一步解决。
此技术适用于中小氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。
5、恩德粉煤气化技术恩德炉实际上属于改进后的温克勒沸腾层煤气化炉,适用于气化褐煤和长焰煤,要求原料为不粘结或弱粘结性、灰分小于25%-30%,灰熔点高(ST大于1250℃)、低温化学活性好的煤。
灰吹法的技术及原理

灰吹法的技术及原理
灰吹法(也称为灰吹煤气化)是一种煤气化技术,用于将煤转
化为合成气(一种由一氧化碳和氢气组成的混合气体)。
它的主要
原理是在高温和高压条件下,通过将煤与氧气和水蒸气反应,将煤
中的碳转化为一氧化碳和氢气。
灰吹法的技术过程包括以下几个步骤:
1. 煤的预处理,煤在进入反应器之前需要进行破碎和干燥处理,以提高反应效率。
2. 煤气化反应,在高温(通常在800-1000摄氏度)和高压
(通常在20-30兆帕)的条件下,将预处理后的煤与氧气和水蒸气
混合进入反应器。
在反应器中,煤发生热解和气化反应,生成一氧
化碳和氢气。
3. 煤气净化,合成气中可能含有固体颗粒物、硫化物、氨、苯
等杂质,需要进行净化处理。
常见的净化方法包括煤气冷却、除尘、脱硫、脱氮等。
4. 合成气的利用,净化后的合成气可以用于多种用途,如发电、制造化学品、合成燃料等。
一氧化碳和氢气可以用于合成液体燃料,也可以作为化学原料进行进一步的反应。
灰吹法的技术优势包括可以利用各种类型的煤,具有较高的煤
转化率和合成气质量,同时可以回收煤中的灰分和矿物质。
然而,
灰吹法也面临一些挑战,如高温高压条件下的反应控制和设备耐久
性等问题。
总的来说,灰吹法是一种将煤转化为合成气的技术,通过高温
高压条件下的煤气化反应,将煤中的碳转化为一氧化碳和氢气。
这
种技术具有广泛的应用前景,但也需要解决一些技术难题以实现更
高效、可持续的煤气化过程。
煤气化工艺技术论文

煤气化工艺技术论文煤气化是一种将固体煤转化为可燃性气体燃料的化学过程。
煤气化技术被广泛应用于能源开发和化工领域,可以用于替代传统的燃煤发电和炼油工艺,实现清洁能源的生产和利用。
煤气化工艺技术主要有两种:一种是直接煤气化技术,另一种是间接煤气化技术。
直接煤气化技术是指将煤直接暴露于高温和高压的气氛中,通过化学反应生成煤气。
直接煤气化技术具有高效、节能的特点,但是由于操作条件相对较苛刻,工艺较为复杂,设备投资费用高,因此应用相对较少。
间接煤气化技术是指先将煤通过焦化、气化等预处理工艺转化为焦炭,再将焦炭气化生成煤气。
间接煤气化技术相对直接煤气化技术来说,设备投资较少,操作简单,但是能源利用率较低。
根据实际需求和经济效益,选择合适的煤气化技术是非常重要的。
随着社会对能源和环境问题的日益关注,煤气化技术得到了广泛的应用和发展。
煤气化技术可以有效地降低环境污染物排放,提高能源利用率,实现清洁能源的生产和利用。
在煤气化过程中,煤中的有机物质被分解为低分子量气体,其中含有大量的一氧化碳和氢气。
这些气体可以被用作炼焦、合成油、合成天然气和发电等方面。
同时,煤气化技术还可以生产工业原料,如甲醇、氯化氢等。
这些产品不仅可以替代传统能源,还可以降低对化石燃料的依赖,实现能源结构的多样化。
然而,煤气化过程中还存在一些问题和挑战需要解决。
首先,煤气化过程需要高温和高压的条件,这对设备和设施的稳定性和安全性要求较高。
其次,煤气化过程中会产生大量的副产品和废弃物,对环境造成潜在的污染。
此外,煤气化过程中的化学反应速度较慢,对反应速度的控制和优化是一个复杂的问题。
为了解决这些问题,需要不断进行科学研究和技术创新。
煤气化技术的研究重点包括改进煤的气化性能、设计和开发高效的催化剂、提高反应速率和产气效率等方面。
同时,需要加强环境保护和废弃物处理技术的研究,减少煤气化过程对环境的影响。
此外,还需要加强煤气化工艺的自动化和智能化水平,提高运行效率和安全性。
煤气化

2. 1煤气化技术概述2.1.1煤气化的含义煤的气化过程是热化学过程,煤或煤焦与气化剂(如空气、氧气、水蒸汽、氢气等)在高温下发生化学反应,将煤或煤焦中的有机物转变为煤气地过程(煤气是煤与气化剂在一定条件下反应得倒的混合气体,即气化剂奖每种的碳转化成可燃性气体。
煤气的有效组成成分为一氧化碳、氢气和甲烷。
)。
煤气化过程是进行的一个复杂的多相物理及物理化学过程,反应产生碳的氧化物、氢气、甲烷。
主要是固体燃料中的碳与气相中的氧气、水蒸汽、二氧化碳、氢气之间相互作用。
通过煤气化方法,几乎可以利用煤中所含的全部有机物质,因此,煤气化生产时或得基本有机化学工业原料的重要途径,也可以说,煤气化是将煤中无用固体脱除,转化为洁净煤气的过程,用于工业燃料、城市煤气和化工原料。
2.1.2煤气化技术的含义煤气化技术即煤气化过程所采用的设备、方法。
煤气化是煤化工最重要的方法之一。
煤气化己经有150多年的历史,气化方法有7080种。
开发、选定新型煤气化技术,不仅是经济、合理、有效地利用煤炭资源的重要途径,也是发展煤化工的基础。
中国目前采用的煤气化技术除常压固定床煤气发生炉和水煤气发生炉外,开发和引进了水煤气两段炉、鲁奇加压气化炉和Texaco水煤浆气化技术、Shell气化技术。
目前,新建厂多采用效率较高、制取煤气成分较好的加压Texaco水煤浆气化工艺、加压干粉煤Shell气化工艺和具有自主知识产权的多喷嘴技术。
(2)煤气化过程的主要工艺指标煤气化技术的工艺指标是评价煤气化技术好坏的一个重要方面,只有指标优良的煤气化技术才能给企业带来良好的经济效益,并且节能环保。
通常选择合适的煤气化技术依据的工艺指标有煤气质量、有效气体含量及组成、碳转化率、冷煤气效率等。
1)煤气质量:煤气质量由煤气热值和煤气组成构成。
a.煤气热值:指一标准立方米的煤气在完全燃烧是所放出的热量。
相同所作条件下,煤气热值与气化炉炉型、气化剂类型、操作压力以及煤的挥发分有关。
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煤气化技术
国外气化炉发展现状
1、GE-德士古(Texaco)气化炉
Texaco气化炉是最成熟的第二代喷流床气化炉,它是由美国德士古石油公司下属的德士古开发公司(Texaco Development Corporation)研发的。
第一套日处理15吨煤的中试装置于1948年在美国洛杉矶建成,并于1958年在美国摩根城建立了日处理100吨煤的原型装置,以东部煤为原料,操作压力为2.8MPa,合成气用于生产氨。
但由于缺乏竞争力,被迫停止运行。
石油危机之后,Texaco 气化炉得到了快速发展,尤其是美国15t/d和德国150t/d的实验装置做了大量的试验,解决了水煤浆制造、高温气体热回收、燃料喷嘴及煤种适应性的系列难题。
并且于1983年和1984年分别成功应用于Eastman化工厂和Cool Water IGCC示范电站。
目前,Texaco气化炉是国际上最成熟、商业化装置最多的第二代气化炉。
美国的伊斯曼2台,日本宇部4台及德国SAR的1台都在运行。
除此之外尚有美国Tampa电站一台2400t/d煤的气化炉示范装置。
2004年5月,GE能源公司收购了Texaco气化炉业务。
自从上世纪80年代初,Texaco气化炉开始大规模应用,最初主要应用于化工领域,特别是用于F-T合成和生产化工产品。
进入上世纪90年代之后,更多的应用于电力生产行业。
这主要是因为20世纪90年代以来,IGCC和以IGCC 为核心的多联产系统的迅速发展。
在Texaco气化炉被GE能源收购之后,这一趋势会更加明显。
Texaco气化炉进入我国比较早,从20世纪80年代就开始陆续在我国化工行业应用,且有较多业绩。
自1993、1996年鲁南化肥厂、陕西渭河化肥厂Texaco 水煤浆气化工业装置分别投运以来,Texaco气化炉在我国陆续投产。
Texaco气化炉在我国的国产化进程发展也较快,华东理工大学在开发“多喷嘴对置式水煤浆气化炉”方面,就借鉴了Texaco的运行经验。
据我们的统计,截止2006年底,中国共有28台Texaco气化炉建成投运;另外有12台在建,预计2010年之前投运。
这些气化炉除了早期有17台以石油焦为气化原料以外,其他气化炉,包括在建的12台都是以煤炭为原料。
目前这些气化炉主要用于化工品的生产,尤其
是炼化厂和化肥厂应用较多。
2、Shell气化炉
Shell气化炉是由K-T炉(Koppers-Totzek)演化而来的。
它结合了Shell公司高压下油气化和Koppers公司煤气化方面的经验。
最初由两家公司合作开发,后来由Shell公司独家研究生产。
Shell公司1972年进行煤气化的研究,1976年在其阿姆斯特丹实验室建立了一套6t/d的开发装置。
1978年又在汉堡的炼油厂建立了165t/d的中试装置。
在此经验基础上,又在美国德克萨斯休斯敦Shell炼油厂建立了400t/d煤的示范装置,定名为SCGP-1。
90年代又应用于荷兰Buggenum的IGCC示范电站,运行非常成功。
该装置处理能力为2000t/d煤,操作压力2.8MPa,气化温度1500℃,冷煤气效率80-83%,装置发电效率43%。
相对Texaco气化炉,Shell炉起步较晚,工程经验,尤其是煤炭气化方面的工程经验没有Texaco丰富。
但是近年来,Shell气化炉积极拓展国际业务,是发展最迅猛的气化技术。
Shell气化炉进入我国较晚,1996年才引进第一台,但是近年来发展非常迅速。
我国已引进了多套日处理1000吨和2000吨煤的Shell煤气化装置,近期有的项目将开始试运行,有望给我国的煤气化技术带来新的突破。
据统计,我国1996年投运第9台Shell气化炉,运行情况良好。
2005年我国化工行业又引进了十几台Shell气化炉,目前正在建设中。
3、GSP(Noell)气化炉
GSP工艺技术是20世纪70年代末由GDR(原民主德国)开发并投入商业化运行的大中型煤气化技术,德国统一后被Noell公司收购,属于德国未来能源公司,2006年被西门子公司收购。
与其他同类气化技术相比,该技术因采用了气化炉顶干粉加料与反应室周围水冷壁结构,因而在气化炉结构以及工艺流程上有其先进之处。
目前GSP主要应用于化工生产,在制甲醇和IGCC方面的探索从1998年起步。
捷克440MW的IGCC电站就拟采用GSP气化炉来处理原有固定床气化炉产生的焦油,并将生成的合成气用于IGCC发电。
该电站原计划2005年试车。
所用的GSP气化炉热容量为140MWth,尽管该容量不大,但毕竟是GSP用于IGCC
的一种尝试。
由于GSP气化炉能够适应多种燃料,具有较高的可用率和性价比,因此随着其经验的积累,很可能在IGCC方面占有一席之地。
目前中国还没有GSP的运行经验,但是近年来GSP加大了在中国的业务发展,并获得了不少订单。
2005年,西门子燃料气化技术公司和神华宁夏煤业集团成立合资公司北京杰斯菲克气化技术有限公司(GSP China Technology Co., Ltd),以推广GSP技术在中国的应用。
据悉,中国淮化集团、神华宁夏煤业集团、江苏宁谷化工分别引进了2台GSP气化炉,主要用于气化煤炭生产甲醇、氨、二甲醚等化工产品。
这6台气化炉都将于2007年底投产。
届时会为GSP气化炉在中国的运行积累一定经验。
因此,从其在中国的应用及技术的国产化来看,GSP气化炉很可能继Texaco、Shell气化炉之后成为中国主流的气化技术之一。
尽管GSP气化炉在IGCC方面的应用还很少,但是随着其被Siemens公司收购,很可能在未来的发电市场上有一定的作为。
4、MHI气化炉
MHI气化炉为干粉进料空气吹两段气化炉,该技术已经进行了200t/d的中试阶段,目前正在建设1700t/d的250MW的IGCC示范工程。
其两段气化的工艺类似于E-gas气化工艺,气化炉内设水冷壁,炉底液态排渣。
目前详细的技术数据还没有公开。
国产气化炉发展现状
1、多喷嘴对置式水煤浆气化炉
新型多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)、中国天辰化学工程公司共同研制,是我国具有自主知识产权的煤气化工艺。
该气化炉作为我国第一个具有自主知识产权的大型气化炉,受到科技部长期支持和国内工程界的关心。
目前,该气化炉已经完全能够实现大型化,1150t/d 的气化炉已经投运,2000t/d的气化炉被列为十一五“863”支持课题,且很有可能用于华电半山200MW的IGCC示范电站。
该炉的性能比Texaco炉有一定的提高,但其量化的程度及运转的可靠性和可用率尚有待示范装置的验证。
目前的工
业示范装置有:用于德州恒升化工公司和兖矿鲁南化肥厂的750吨/日和1150吨/日煤的多喷嘴对置式水煤浆气化炉的示范装置。
其中恒升化工公司“四喷嘴对置式”水煤浆气化炉成功完成筑炉,并于2004年12月成功投产,仅原料煤一项便可使每吨尿素的生产成本下降120元。
鲁南化肥厂的气化炉也于2005年底投运。
据我们统计,共有40台多喷嘴对置式水煤浆气化炉在建或运行。
2、TPRI两段式干煤粉气化炉
西安热工研究院(TPRI)自1994年就已开始了干煤粉气流床气化技术的研究,开发出了一种新型的两段式加压气流床气化炉。
1997年建成一台0.7t/d的试验装置,并完成了14种中国典型动力煤种的加压气化试验研究。
2004年建成了处理煤量为36~40t/h的中试装置,完成了4种煤粉的气化试验,并通过了科技部的验收。
其原理和结构同Shell气化炉类似,也是采用干法供料、水冷壁结构,不过由于其两段式的结构具有化学冷却效果,理论上将比Shell气化炉具有更高的效率和更低的造价。
目前TPRI开发的2000t/d气化炉,已用于华能集团绿色煤电IGCC电站。
把气化炉从36t/d放大到2000t/d的容量,具有一定的风险。
目前2000t/d两段式干煤粉气化炉FEED正在试运中,该气化炉作为我国具有知识产权的干煤粉气化炉,将具有巨大的发展前景。
3、清华大学两段式水煤浆气化炉
清华大学热能系开发了分级气化炉,其结构有点类似E-Gas气化炉,采用水煤浆供料,内衬耐火砖,分两级供料。
目前两台500t/d的该气化炉已经应用于山西丰喜肥业集团,运行状况良好,效果好于Texaco气化炉。
该气化炉作为我国拥有自主知识产权的大型气化炉,在IGCC为核心的多联产装置中可能占有一席之地。
几种重要的气化炉技术比较
目前,在IGCC示范电站中经受过实践检验的气化炉主要有Texaco,Shell,E-Gas,Prenflo。
由于起步很晚,GSP技术还没有经过示范电站的检验,但是由于其诸多优越的性能参数,本文也将其作为一种重要的IGCC气化技术列入对比
范围。
国产多喷嘴对置式气化炉吸收了Texaco和E-Gas的许多经验,并且有一定的工程经验,在我国IGCC国产化方面有重要的意义。
因此,我们将这几种技术进行对比总结。
在设计IGCC工程时,应该根据燃料的特性、电站的容量和运行特点,合理地选择气化炉的炉型、规格和台数,特别要关注排灰渣系统结构与容量的设计。
优化气化剂中氧气/水蒸气量的配比,合理控制反应区和排渣口的温度,在气化剂耗量较少的前提下,力求具有良好的气化性能,保证排渣流畅不凝堵,气化温度合适,以延长其使用寿命。