灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化技術(shù)(CAGGTM)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用及進(jìn)展
作者/來(lái)源: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 日期: 2006-06-30 點(diǎn)擊率:1354
一、前言
灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化技術(shù)(CAGGTM)是由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研究開(kāi)發(fā)的具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)(專利號(hào):ZL03262731.9; ZL200420085932.2)。2004年國(guó)家發(fā)改委、中氮協(xié)會(huì)、小氮協(xié)會(huì)等已正式將此技術(shù)向全國(guó)中小化肥企業(yè)推薦為實(shí)施原料煤本地化改造的首選技術(shù),市場(chǎng)前景良好。
目前全國(guó)絕大部分中、小化肥和化工企業(yè)仍采用固定床氣化爐,其原料煤主要為山西、寧夏等地的無(wú)煙塊煤,運(yùn)輸費(fèi)用以及原料煤漲價(jià)因素導(dǎo)致原料煤成本大幅度上升,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受到較大影響。采用灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化技術(shù),企業(yè)可使用當(dāng)?shù)貎r(jià)格相對(duì)較低的粉煤,實(shí)現(xiàn)原料煤本地化,節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用,降低產(chǎn)品成本,讓利于農(nóng)民,達(dá)到支援農(nóng)業(yè)、反哺農(nóng)業(yè)的目的。
在陜西城化公司工業(yè)化示范裝置的基礎(chǔ)上,灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化技術(shù)第一套產(chǎn)業(yè)化裝置已于2005年9月在天津堿廠成功運(yùn)行,山西、河南等地其他七套在建項(xiàng)目將于2006年陸續(xù)投入運(yùn)行。在現(xiàn)階段中、小規(guī)模煤氣化裝置原料結(jié)構(gòu)調(diào)整中又掀起了一股利用流化床氣化法進(jìn)行原料煤本地化改造的熱潮。
二、灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化工藝簡(jiǎn)介
(一) 工藝原理
粉煤在氣化爐內(nèi)借助吹入的氣化劑(氧氣、水蒸汽、二氧化碳)使床層中的粉煤沸騰流化,在高溫條件下,氣化劑與固體煤充分混合接觸,發(fā)生煤的熱解和氧化還原反應(yīng),最終達(dá)到煤的氣化。煤灰在氣化爐內(nèi)中心高溫區(qū)粘聚形成灰球,借助煤和灰的重量差異,使灰球和煤粉分離并從爐底排出。隨煤氣帶出的煤塵經(jīng)旋風(fēng)除塵分離器分離后再返回氣化爐內(nèi)與新加入的煤粉一起進(jìn)行氣化反應(yīng),從而提高煤中碳的轉(zhuǎn)化率。
灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化工藝與一般流化床氣化工藝的不同之處在于爐內(nèi)設(shè)置了中心管,利用富氧度高的氣化劑形成中心高溫區(qū),使?fàn)t渣在中心高溫區(qū)內(nèi)粘聚成灰球;同時(shí)在氣化爐底部設(shè)置了灰的粘聚分離裝置,借助重量差異將煤粉與灰球分離,從而達(dá)到選擇性排灰的目的。
(二) 工藝流程
灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化工藝由進(jìn)煤、氣化、除塵、余熱回收、煤氣洗滌冷卻及排渣、排灰等過(guò)程組成。
(1)原料煤經(jīng)破碎、篩分、干燥后送入煤斗,經(jīng)煤鎖及螺旋給煤機(jī)計(jì)量后連續(xù)加入氣化爐底部。
(2)氣化劑(氧氣、過(guò)熱蒸汽、二氧化碳)按不同比例混合后從氣化爐底部分三路進(jìn)入氣化爐內(nèi),與加入爐內(nèi)的粉煤進(jìn)行氣化反應(yīng)。產(chǎn)生的煤氣由氣化爐頂部導(dǎo)出,灰渣從爐底排渣管進(jìn)入渣鎖后定時(shí)排出系統(tǒng)。
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