摘 要:自2001年6月在中國簽訂第一套殼牌氣化技術(shù)許可合同以來,迄今為止已簽約19個用戶,共計23臺殼牌氣化爐,其中13臺已投運。本文介紹了殼牌氣化廢鍋流程的不斷改進(jìn)和優(yōu)化,也介紹了殼牌的上行水激冷流程,并對投資造價、技術(shù)特點進(jìn)行了對比分析。另外本文還介紹了國產(chǎn)化的進(jìn)展情況和殼牌氣化技術(shù)來采的應(yīng)用。
1.殼牌煤氣化工藝(廢鍋流程)介紹
殼牌粉煤氣化工藝(SCGP)是一種比較先進(jìn)的干粉煤氣化工藝,該工藝于1972年開始進(jìn)行基礎(chǔ)研究,1978年投煤量150t/d中試裝置在德國漢堡建成并投入運行,1985年投煤量250t/d工業(yè)示范裝置在美國休士頓投產(chǎn)。在取得大量實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,日處理煤量為2000噸的單系列大型煤氣化裝置在荷蘭Demkolec電廠建成(IGCC 252MW),在進(jìn)行了3年的示范運行后該裝置于1996年12月正式投入商業(yè)運行。
殼牌煤氣化工藝(廢鍋流程)是采用干粉進(jìn)料、氣流床和液態(tài)排渣的工藝流程。粉煤被高壓氮氣傳送到氣化爐中,氣化爐采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu),高溫合成氣在爐子上部出口先激冷,而后進(jìn)入合成氣冷卻器(即廢鍋)中進(jìn)一步冷卻,粗合成氣中的飛灰經(jīng)過濕洗被水洗除掉,然后送到下游的氣體處理單元去。
SCGP的基本觀念可以歸納為:
·干粉進(jìn)料:冷煤氣效率高,氧耗低,煤種適應(yīng)性好;
·氣化爐結(jié)構(gòu)簡單,采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu),無需耐火磚襯里;由于水冷壁和燒嘴壽命長,氣化爐所需維護(hù)時間和費用較低[1]。
·高冷煤氣效率,原材料煤所含能量的80~83%以合成氣形式回收,另外14~16%以高品質(zhì)蒸汽的形式回收。所產(chǎn)生的蒸汽可以用于驅(qū)動空氣分離裝置的空氣壓縮機(jī),以及用來發(fā)電或用作其它用途。特別是配合低水汽比變換工藝之后,既提升了整廠的能效,又大大節(jié)省操作費用,同時還契合了國家倡導(dǎo)的節(jié)能減排原則。
·對置式多燒嘴適合氣化爐規(guī)模放大,同時成渣效果好,細(xì)渣末含量少。
·熔渣氣化,熔融的渣層可以保護(hù)膜式水冷壁,并且經(jīng)高溫熔融后的廢渣及灰無毒無害。
·高溫氣化:由于原料煤或石油焦得到充分的轉(zhuǎn)化(碳轉(zhuǎn)化率>99%)。渣和飛灰中的碳含量非常低,CO2排放較少,原料煤得到更有效的利用(操作費用低)。
·良好的環(huán)保表現(xiàn),殼牌煤氣化工藝的硫氧化物及粉塵排....