灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用
作者/來源:武晉強(qiáng)(陜西秦晉煤氣化工程設(shè)備有限公司,陜西西安 710075) 日期: 2005-09-16 點(diǎn)擊率:1334
1 開發(fā)背景
流化床粉煤氣化是眾多煤氣化方法之一。自上世紀(jì)30年代溫克勒 (Winkler) 爐投入運(yùn)行以來,世界各地相繼共建有約70臺溫克勒氣化爐,均是用空氣或氧氣作為氣化劑的常壓氣化爐,由于常壓溫克勒氣化爐存在種種問題,至今只有少數(shù)爐子在運(yùn)行。上世紀(jì)中葉,針對這些問題,流化床氣化爐向加壓和提高氣化溫度方向發(fā)展,并成功地開發(fā)了多種新型流化床粉煤氣化技術(shù),其中典型的爐子有: HTW、U-gas、CFB(Lurgi)和KRW氣化爐,這些新型氣化爐均建有示范裝置且運(yùn)行水平較高,在一定程度上體現(xiàn)了該技術(shù)的優(yōu)勢。在德國科隆,氣化壓力1.0MPa、產(chǎn)氣量54600m3/h的HTW流化床粉煤氣化爐1986年投入運(yùn)行,因經(jīng)濟(jì)問題于1997年停產(chǎn),運(yùn)行了近12年,證明流化床氣化技術(shù)是成功的。
由陜西秦晉煤氣化工程設(shè)備有限公司研究開發(fā)的具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的成套煤氣化技術(shù)(裝置)(專利號:ZL 03 2 62731.9)2002年成功示范后,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。
陜西秦能天脊科技有限公司是由陜西華祥工程設(shè)備有限公司、天脊煤化工集團(tuán)、華陸工程科技有限責(zé)任公司以及陜西聯(lián)合煤氣化工程技術(shù)有限公司等單位聯(lián)合組建的高科技開發(fā)公司。公司成立于2004年1月,公司的主營業(yè)務(wù)為加壓選擇性排灰流化床粉煤氣化技術(shù)(裝置)(專利申請?zhí)枺?00420085932.2)的開發(fā)及市場推廣。
2 灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化工藝簡介
2.1 工藝原理
粉煤在氣化爐內(nèi)借助吹入的氣化劑(氧氣、水蒸氣、二氧化碳)使床層中的粉煤沸騰流化。在高溫條件下,氣化劑與固體煤兩相充分混合接觸,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,從爐底排出。隨煤氣帶出的煤塵經(jīng)旋風(fēng)除塵分離器分離回收后再返回氣化爐內(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是,該爐在爐內(nèi)中心形成高溫區(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)計(jì)了灰的粘....