一、前 言
能源短缺、電力供應(yīng)緊張、環(huán)境污染嚴(yán)重是制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大問(wèn)題。中國(guó)是一次能源消費(fèi)中以煤炭為主的國(guó)家,煤炭占總消耗能源的75%,其中發(fā)電用煤量占煤炭總產(chǎn)量的34%左右。在已探明的一次能源儲(chǔ)備中煤炭仍是主要能源,這就充分表明了中國(guó)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(zhǎng)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,煤氣化是最應(yīng)優(yōu)先考慮的一種加工方法。城市煤氣、化工合成用原料氣和先進(jìn)的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電用燃?xì)馐敲簹饣l(fā)展和應(yīng)用的主要方向。
從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外煤氣化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)上看,大型化、 加壓、適應(yīng)多種粉煤、 低污染、易凈化是煤氣化發(fā)展方向。國(guó)外新開(kāi)發(fā)的氣化爐都采用加壓氣化的工藝,其優(yōu)點(diǎn)是:提高氣化強(qiáng)度;增加單爐的產(chǎn)量;節(jié)約壓縮能耗;減少帶出物損失。國(guó)外現(xiàn)有加壓氣化爐型主要分為三類(lèi):加壓固定床氣化爐(如Lurgi爐)、加壓流化床氣化爐(HTW, KRW,U-gas)和加壓氣流床氣化爐(Texaco, DOW,Shell, Prenflo)。這三類(lèi)氣化爐各有其優(yōu)點(diǎn),產(chǎn)業(yè)化程度以魯奇(Lurgi)、德士古(Texaco)最為成熟,都已達(dá)到日處理量400~1650噸的量級(jí),這些氣化爐都是以服務(wù)于化工產(chǎn)業(yè)為先導(dǎo)而發(fā)展的。魯奇爐以弱粘結(jié)塊煤為原料,冷煤氣效率最高,但凈化系統(tǒng)復(fù)雜(焦油處理);德士古氣化爐需以低灰、低灰熔點(diǎn)煤為原料,高溫操作,雖氣化強(qiáng)度和氣體品質(zhì)較高,但氧耗高、設(shè)備投資高;高溫溫克勒爐操作溫度相對(duì)較低,尚只適用于年青煙煤或褐煤。目前幾乎所有重要的煤氣化工藝都在開(kāi)拓聯(lián)合循環(huán)發(fā)電方面的應(yīng)用,并取得了重要的進(jìn)展。
雖然國(guó)外已有多種煤氣化技術(shù)開(kāi)發(fā)成功,但我國(guó)的先進(jìn)煤氣化技術(shù)以及相應(yīng)的煤氣高溫凈化技術(shù)都還處于開(kāi)發(fā)階段,與世界先進(jìn)技術(shù)相比差距甚遠(yuǎn)。針對(duì)我國(guó)幅員廣大、煤種多、煙煤多、粉煤多、煤質(zhì)變化大的特點(diǎn),國(guó)家從“六五”至“九五”期間投入大量人力、物力,研制開(kāi)發(fā)先進(jìn)的煤氣化技術(shù),以便在較短時(shí)間內(nèi)趕上世界先進(jìn)技術(shù)水平,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。
從1980年起,中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所開(kāi)始了灰熔聚流化床氣化技術(shù)開(kāi)發(fā),“六五”期間為中科院重大科研項(xiàng)目,1983年底建成f 0.3m(1噸/日)的小型裝置,1986年通過(guò)鑒定,完成了對(duì)包括冶金焦粉、氣煤、焦煤、貧煤、瘦煤乃至無(wú)煙煤氣化。1987年f 1.0m....