摘 要 簡要介紹科林 CCG 粉煤氣化的工藝流程、主要設備氣化爐的結構及該氣化技術的特點和優(yōu)勢,并介紹該技術工業(yè)化的應用業(yè)績以及在貴州開陽化工的應用情況。
關鍵詞 CCG 粉煤氣化 技術特點 應用
1 科林 CCG 氣化技術來源及背景
德國科林工業(yè)技術有限責任公司(CHOREN Industrietechnik Gmb H)在干粉煤氣流床氣化技術領域擁有 40 多年的研發(fā)、設計、制造、建設及運行經(jīng)驗,擁有科林 CCG 粉煤氣化技術獨立完整的知識產(chǎn)權及工業(yè)解決方案。
科林公司的創(chuàng)始人是前德國燃料研究所研發(fā)部部長 Wolf 博士,其核心技術團隊來自于前德國 燃 料 研 究 所 及 黑 水 泵 氣 化 廠 (GaskombinatSCHWARZEPUMPE),該 團隊 全 面參 與了 3MW 中試裝置(1979 年)及黑水泵氣化廠 200MW(日投煤量 720t)工業(yè)化裝置(1984 年)的研發(fā)、設計、制造、建設及運行工作。上世紀 90 年代,Wolf 博士與其同事共同創(chuàng)立了科林公司,并在黑水泵氣化廠 200MW 工業(yè)化裝置的基礎上完成了 CCG 粉煤氣化技術的研發(fā)工作。
2 科林 CCG 氣化工藝流程及簡介
德國科林 CCG 粉煤氣化技術是干粉煤加壓進料,以氧氣作為氧化劑并通過液態(tài)排渣的煤氣化技術。該技術工藝(見圖 1 科林 CCG 粉煤氣化技術工藝流程簡圖)包括:煤粉制備系統(tǒng)、煤粉輸送系統(tǒng)、氣化與激冷,合成氣凈化系統(tǒng)及黑水處理等單元。
原料煤被碾磨為 200μm<100%,65μm<90%的粒度后, 經(jīng)過干燥, 通過濃相氣流輸送系統(tǒng)送至燒嘴,在氣化爐反應室內(nèi)與工業(yè)氧氣(年老煤種還需添加少量水蒸氣)在高溫高壓的條件下反應,產(chǎn)生以一氧化碳和氫氣為主的合成氣。
根據(jù)灰組分和灰熔融特性,氣化溫度操作控制在 1 400~1 700℃之間 (高于灰熔點 200℃左右)。氣化爐反應溫度可通過氧氣流量進行調(diào)節(jié)(控制爐內(nèi)化學反應劇烈程度)。反應室內(nèi)壁為水冷壁,由于形成了固態(tài)渣層保護,所以反應產(chǎn)生的液態(tài)灰渣不會直接接觸爐內(nèi)壁。生成的合成氣及液態(tài)灰渣離開燃燒室向下流動,在激冷室中直接被水冷卻,液態(tài)灰渣被水浴固化成顆粒狀,冷卻后的灰渣經(jīng)過鎖斗排出系統(tǒng),從排放的水中分離并通過撈渣機運出。合成氣被蒸汽飽和,以大約 210 ℃溫度離開氣化爐。
原料氣化和達到氣體平衡所需的熱量由原料碳氧化成 CO2和 CO 的反應所釋放。氣化溫度的選擇主要由煤的灰熔點確定, 氣化壓力的確定主 要 取 決 于 產(chǎn) 品 煤 氣 的 利 用 工 藝 , 通 常 為4.0MPa。
3 科林 CCG 氣化爐結構
氣化爐由燒嘴、燃燒室、激冷室、水冷壁、外殼等部分組成。日投煤量為 1 500t 的氣化爐的尺寸大約是 16....