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粉煤循环流化床气化炉

1.粉煤气化技术特点

粉煤气化技术是以粉煤(粒度≤10mm,水分含量 8~15%)为原料,以氧气(或空气)与蒸汽为气化剂生产煤气的常压流化床气化技术。具有投资省(设备全部国产化)、建设周期短、运转成本低、运转安全稳定##、环保性能良好等特点。

 

制气的成分可以满足多种需求,粉煤气化技术是国内流化床制气业中成熟##适用的气化技术。10 多年来,不断改造、开发、完善,采用新材料、新设备、DCS 控制技术等,进一步提高了气化技术水平。

 

1.1 粉煤气化强度大:

1)粉煤气化技术的主要设备是粉煤气化炉,入炉的气化剂是以喷嘴喷入,煤通过螺旋供煤机入炉,由于合理的气煤比和喷嘴与炉体的特殊夹角,构成了布风合理,使粉煤在炉内正常沸腾流化,炉内温度 900℃~1050℃,合适的流速,使流化床内气固相接触较好,加强了热传导和热交换,强化了传热、传质过程,使气化反应趋于完善,二次风口设计和炉内空间加大,减少了炉内粉煤浓度并降低带出物量,进而扩大分离空间,改善炉内气化反应条件,因为设备结构和工艺条件合理,所以炉的气化强度大。

2)碳转化率高和煤中挥发分裂解##:在炉中部设有二次喷嘴,它使煤气夹带的在##喷嘴区没有气化##的细粒粉煤进一步气化,并使在气化炉下部产生的挥发分进一步裂解。设置回流旋风分离器是一项成功的改造经验,把它捕集下来的粉煤返回气化炉继续反应,使粉尘含碳量进一步降低,提高了气化过程的整体碳转化率。

 

1.2原料煤价低廉,储量丰富,分布广泛:

煤价占煤气成本的 60%~70%,褐煤的灰分高,水分高,属低质煤,比其他煤价格低。褐煤清洁利用制气,也是煤炭资源合理配置的重要方面。如褐煤、长焰煤、弱粘煤、不粘煤等低价煤,在我国及印尼、澳大利亚原料煤资源极为丰富,而且分布也十分广泛。

 

1.3运转稳定##、检修维护少:

气化炉没有炉箅子,因此避免了炉底结渣问题,气化炉仅由内衬耐火材料的炉体和可拆卸的喷嘴组成,没有传动部分和易损件,结构简单维修方便,年连续运转率,可达 8000 小时以上。

 

1.4炉型有大有小,产品热值可高可低:

气化炉的单机能力;市场成型的有 10000Nm3/h、20000Nm3/h、40000Nm3/h三种。设计成型的还有 30000Nm3/h、50000Nm3/h、60000Nm3/h 的制气能力。产品煤气可以根据用户需要生产空气煤气、半水煤气和水煤气,用于燃气行业,合成氨制甲醇,还可提氢以及生产化工原料。粉煤气化技术成熟,炉型可大可小,产品可按用户需要改变产品方向,所以具有很大灵活性。对纯氧、富氧、空气气化已在多地有成熟经验,业绩表中已列多套装置。

 

1.5设备制造全部国产化,投资省、施工周期短:

粉煤炉气化系统设备,除电气仪表等外,公司全部自己制造与同类型装置比,投资较少。气化区内设计和设备安装,也是公司全部承担。由于设计、制造、安装和开工指导都由公司承担,减少了不少中间环节,所以总体价格便宜,投产周期短,尽快形成经济效益。

 

1.6 开停炉容易、操作方便:

粉煤气化炉看上是一个庞大设备,但是开停车非常方便,这对增减负荷事故处理,以及维修带来方便,甚至可以几天做热备炉,只要每天简单维护一下,要开立即可开投入正常生产。一台炉消耗煤、蒸汽等物料量很大,但操作人员非常轻松,没有什么体力劳动,一切都可在中控室得到所有工艺信息,##炉子长周期、满负荷、连续、安全运行没有问题。

 

1.7 环保性能好:

粉煤气化炉气化温度可达到~1050℃左右,且炉内温度分布均匀,均在~950℃以上,原料中挥发分受热迅速分解,焦油和碳氢化合物等得到充分裂解。因此减轻净化负担和环境污染。采用干法除尘,有利于环保:炉目前采用的是全干法除尘工艺,工艺上没有黑水,非常符合环保要求。炉飞灰粉尘中含 C 在 25%~30%间,有可再用价值,可用于电厂发电等。飞灰用干法形式回收,送至粉煤锅炉去做掺烧燃料。这样解决了环境污染问题还能大幅提高碳利用率。

 

2.粉煤气化炉对煤的要求

粉煤气化炉是常压气化炉,适宜煤种为褐煤、长焰煤、不粘结、弱粘结烟煤。具体能否适用,要建设方提供所用煤质化验单才能判断。化验内容有:

1)工业分析

2)元素分析

3)热值:期望值:≥3000kcal/kg

4)灰熔点 —— 期望值:St≥1150℃

5)灰分组成

6)煤对 CO2 的化学反应活性—期望值:∝950>65%

7)胶质层厚度 Y 值:Y<3

8)着火点