兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)的研究開發(fā)
作者/來源:許世森,任永強(qiáng),夏軍倉,王保民,李小宇,張東亮,劉剛,程健,劉沅,李明亮(西安熱工研究院,陜西 西安 日期: 2009-02-23 點(diǎn)擊率:1488
引言
在我國,能源短缺和環(huán)境污染是制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。我國具有豐富的煤炭資源,是一個以煤為主要能源的發(fā)展中國家。煤炭資源消費(fèi)約占總能源消費(fèi)的75%左右。其中34%左右的煤炭用于發(fā)電。我國能源以煤為主的狀況在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)不會有大的改變。這也充分表明了中國發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的重要性和緊迫性。
煤氣化是潔凈、高效利用煤炭的主要途徑之一。長期的生產(chǎn)實(shí)踐表明,在將煤炭轉(zhuǎn)變成更便利的能源和產(chǎn)品形式的各種技術(shù)中,煤氣化應(yīng)是最優(yōu)先考慮的一種加工方法。城市煤氣、化工合成用原料氣、先進(jìn)的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電用燃?xì)夂途C合利用系統(tǒng)是煤氣化發(fā)展和應(yīng)用的主要方向。
按煤與氣化劑的相對流動方式氣化爐可分為逆流、并逆流和并流等三種。與這三種方式相對應(yīng)的則是固定床、流化床和氣流床氣化爐。而其中干法進(jìn)料的加壓氧吹氣流床氣化爐具有單爐處理能力強(qiáng)、煤種適應(yīng)性廣、碳轉(zhuǎn)化率高和負(fù)荷調(diào)節(jié)性好等優(yōu)點(diǎn),代表了今后煤氣化技術(shù)的發(fā)展方向。
在科技部的支持下,西安熱工研究院自1994年就開始了干煤粉氣流床氣化技術(shù)的研究,開發(fā)出了一種新型的兩段式加壓氣流床氣化爐。1997年建成一臺0.7t/d的試驗(yàn)裝置,并完成了14種中國典型動力煤種的加壓氣化試驗(yàn)研究。2004年建成了處理煤量為36~40t/h(10MWth)的中試裝置,完成了4種煤粉的氣化試驗(yàn)。
1 干法進(jìn)料氣化爐存在的問題
干煤粉進(jìn)料的加壓氧吹氣流床氣化爐具有單爐處理能力強(qiáng)、煤種適應(yīng)性廣、碳轉(zhuǎn)化率高和負(fù)荷調(diào)節(jié)性好等優(yōu)點(diǎn),是被實(shí)踐驗(yàn)證能夠大容量化的先進(jìn)煤氣化技術(shù),代表了今后煤氣化技術(shù)發(fā)展的方向。然而,現(xiàn)有已商業(yè)化的干煤粉加壓氣化技術(shù)幾乎均采用一級氣化。為使氣化爐出口熱煤氣中的熔融態(tài)灰渣凝聚,多采用急冷的方式以達(dá)到凝渣的目的。
該過程存在如下缺點(diǎn):
(1)冷煤氣效率較低;
(2)需要增設(shè)循環(huán)冷煤氣泵....