灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化技術(shù)CAGGTM及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
作者/來(lái)源：張紅潮（陜西秦晉煤氣化工程設(shè)備有限公司 陜西秦能天脊科技有限公司 西安 710075) 日期： 2007-02-07 點(diǎn)擊率：1353
1 流化床粉煤氣化技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介
煤氣化就是將固體煤轉(zhuǎn)變?yōu)槊簹�，煤氣化技術(shù)廣泛用于生產(chǎn)合成氣(如合成氨、甲醇)、工業(yè)燃料、城市煤氣等領(lǐng)域，是潔凈煤技術(shù)的重要組成部分。煤氣化技術(shù)已有悠久的歷史，尤其是20世紀(jì)70年代石油危機(jī)的出現(xiàn)，世界各國(guó)廣泛開(kāi)展煤氣化技術(shù)的研究。迄今為止，已開(kāi)發(fā)及處于研究發(fā)展中的氣化方法很多。大致可分為：移動(dòng)床(固定床)氣化技術(shù)、流化床氣化技術(shù)、氣流床氣化技術(shù)、熔融床氣化技術(shù)四大類(lèi)。
流化床煤氣化又叫沸騰床煤氣化，它是以小顆粒煤為氣化原料，細(xì)粒煤在自下而上氣化劑的作用下，保持連續(xù)不斷的和無(wú)秩序的沸騰和懸浮狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，迅速地進(jìn)行混合和熱交換，以至整個(gè)床層溫度和組分均一，使氣、固兩相流態(tài)化，煤與氣化劑在一定溫度和壓力條件下反應(yīng)生成煤氣。流化床煤氣化技術(shù)迅速發(fā)展的原因：
(1)生產(chǎn)強(qiáng)度比固定床大；
(2)以小顆粒碎煤為原料，適應(yīng)采煤技術(shù)發(fā)展；
(3)對(duì)煤種煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，可利用如褐煤等高灰劣質(zhì)煤為原料，以實(shí)現(xiàn)原料本地化。
流化床煤氣化技術(shù)是氣化碎煤的主要方法，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，形成很多爐型。
一般流化床煤氣化爐不能從床層中排出低碳灰渣，這是因?yàn)橐３执矊又懈叩拿夯冶群途S持穩(wěn)定的不結(jié)渣操作，流化床內(nèi)必須混合良好。因此，排出的灰渣組分與爐內(nèi)混合物料組分基本相同，故排出的灰渣含碳量較高(15％～20％)。針對(duì)上述問(wèn)題提出了灰粘聚(灰融聚、灰熔聚、灰團(tuán)聚)的排灰方式，即提高流化床局部區(qū)域溫度，使煤中的灰分在軟化(ST)而未熔融的狀態(tài)下，相互碰撞粘結(jié)成含碳量較低的灰渣球，有選擇地排出爐外。它與傳統(tǒng)的固態(tài)和液態(tài)方式不同。與固態(tài)排渣相比，降低了灰渣中的含碳量；與液態(tài)排渣相比，減少了灰渣帶走的顯熱損失；從而提高了氣化過(guò)程的碳的利用率，它是煤氣化排渣技術(shù)的重大發(fā)展。
灰粘聚流化床氣化技術(shù)早在20世紀(jì)50年代法國(guó)南希大學(xué)就進(jìn)行過(guò)小型實(shí)驗(yàn)，證明灰粘聚流化床技術(shù)是可行的。在此基礎(chǔ)上美國(guó)開(kāi)發(fā)了U-gas和KRW兩種工藝，取得了大量數(shù)據(jù)和成功經(jīng)驗(yàn)，為商業(yè)化奠定了良好的基礎(chǔ)條件。
在中國(guó)，從1980年開(kāi)始，中科院山西煤化所開(kāi)始了該項(xiàng)技術(shù)的研究，通過(guò)對(duì)各種煤種的試驗(yàn)突破了灰的粘聚成球、分離、進(jìn)料、帶出細(xì)粉再循環(huán)、防止?fàn)t內(nèi)結(jié)疤等技術(shù)關(guān)鍵，完成了中試取得了一定的經(jīng)驗(yàn)和成果。但未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
2001年以陜西秦晉煤氣化工程設(shè)備有限公司為主體，陜西城化股份有限公司、中西部煤氣化工程技術(shù)中心等單位共同進(jìn)行了100 t/d煤灰粘聚流化床粉煤氣化制合成氣的工業(yè)示范裝置試驗(yàn)。2002年3月至2003年6月累計(jì)運(yùn)行達(dá)到8000h以上，所產(chǎn)煤氣送入原生產(chǎn)系統(tǒng)，滿(mǎn)足了合成氨生產(chǎn)的需要。該技術(shù)已具備了工業(yè)化推廣應(yīng)用的條件。示范裝置由中國(guó)華陸工程公司設(shè)計(jì)。
第一套產(chǎn)業(yè)化裝置在天津2005年建成投產(chǎn)。該項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)已獲得國(guó)家專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)：ZL03262731.9)。
2003年陜西秦能天脊科技有限公司組織國(guó)內(nèi)陜西華祥工程....
