加壓流化床粉煤氣化技術(shù)工業(yè)化問題及思考
作者/來源:武晉強(陜西秦能天脊科技有限公司 西安 710075) 日期: 2005-05-16 點擊率:1292
流化床粉煤氣化工藝是眾多煤氣化方法之一。自20世紀(jì)30年代溫克勒(Winkler)爐投入運行以來,世界各地相繼建有約70多臺溫克勒氣化爐,且均以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)爐子尚在運行。
20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),其中典型的有HTW、U-gas、CFB和KRW氣化爐,這些新型氣化爐均建有示范裝置且運行水平較高,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1.0 MPa、產(chǎn)氣量54 600 m3/h(標(biāo)態(tài))的HTW流化床粉煤氣化爐于1986年投入運行,雖因經(jīng)濟問題于1997年停產(chǎn),但近12年的運行證明流化床氣化技術(shù)是成功的。
我國從20世紀(jì)50年代就從國外引進了溫克勒煤氣化技術(shù),經(jīng)長期的不斷改進,運行水平不斷提高,但始終沒有成為國內(nèi)主流的煤氣化技術(shù)。近年來,恩德公司在溫克勒氣化技術(shù)基礎(chǔ)上進行了重大改進,實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。我國自行開發(fā)的灰熔聚工業(yè)示范裝置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行原料煤本地化改造的熱潮。
新近開發(fā)的常壓循環(huán)流化床氣化技術(shù),盡管克服了原技術(shù)對原料煤煤種的嚴(yán)格要求、碳轉(zhuǎn)化率低、運轉(zhuǎn)率不高等缺陷,但仍不能解決其生產(chǎn)強度低、能力規(guī)模小、相對投資高、壓縮功耗大、帶出物多、廢水處理費用高等一系列常壓流化床氣化技術(shù)固有的問題,使其在我國新一輪中、小規(guī)模煤氣化技術(shù)改造中的大面積推廣應(yīng)用受到一定的限制。
陜西秦能天脊科技有限公司正在開發(fā)的1.0MPa加壓選擇性排灰循環(huán)流化床粉煤氣化技術(shù)具有局部高溫、選擇性排灰、循環(huán)流化、較高碳轉(zhuǎn)化率、大幅度降低壓縮功耗等突出優(yōu)點,旨在借鑒國內(nèi)、外流化床氣化技術(shù)經(jīng)驗,開發(fā)具有國內(nèi)完全自主知識產(chǎn)權(quán)、適合國內(nèi)中型規(guī)模煤氣化裝置原料結(jié)構(gòu)調(diào)整實際情況的工業(yè)化示范成套裝置。計劃利用2~3年的時間達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用及推廣水平,進而推動更高壓力及更大規(guī)模的流化床粉煤氣化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,更好地為我國煤化工的發(fā)展服務(wù)。
1 1.0 MPa工業(yè)示范裝置建設(shè)的必要性和緊迫性
我國的能源現(xiàn)狀是缺油、少氣和富煤,一次能源消費中煤炭占70%以上,煤的高效、清潔利用是我國能源技術(shù)發(fā)展的長期政策,而煤氣化技術(shù)是煤高效、清潔利用的重要手段:
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