國(guó)內(nèi)粉煤氣化工藝研究進(jìn)展
作者/來(lái)源：褚嘉易（青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)第一中學(xué) 山東青島 266555） 日期： 2019-09-16 點(diǎn)擊率：2573
摘 要 簡(jiǎn)要總結(jié)了國(guó)內(nèi)粉煤氣化工藝的現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了國(guó)內(nèi)流化床氣化、氣流床氣化和復(fù)合粉煤氣化中最具有代表性的工藝流程、優(yōu)點(diǎn)、存在的問(wèn)題和國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況，最后展望了我國(guó)粉煤氣化工藝的意義及發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞 氣化 流化床 氣流床 復(fù)合粉煤氣化 優(yōu)點(diǎn) 問(wèn)題
我國(guó)是以煤炭為主要能源的國(guó)家，在眾多的煤炭利用方式中，煤氣化是最為清潔、高效的工藝，對(duì)保障國(guó)家能源安全、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。國(guó)內(nèi)開采的動(dòng)力煤中平均灰含量約 23%，灰熔點(diǎn)在 1 400℃以上的煤炭約占 50%以上。在一些主要產(chǎn)煤礦區(qū)，總儲(chǔ)量的20%~40%組煤均為高硫煤。由于我國(guó)煤炭資源自身的特點(diǎn)，決定了國(guó)內(nèi)單一氣化工藝無(wú)法滿足煤氣化市場(chǎng)的需求。
目前煤氣化工藝根據(jù)原料形態(tài)的不同可分為塊煤氣化、粉煤氣化和水煤漿氣化等工藝。塊煤氣化工藝存在煤種要求高、氣化效率低、環(huán)境友好性差等缺點(diǎn)；水煤漿氣化工藝雖然技術(shù)成熟，但對(duì)煤種要求比較高，而且該工藝多采用耐火磚使用壽命較短；而粉煤氣化工藝具有更廣的煤種適應(yīng)性（可以氣化褐煤）、耗能低、碳轉(zhuǎn)化率高、水冷壁壽命長(zhǎng)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有更好的適用性和競(jìng)爭(zhēng)力。
1 流化床粉煤氣化工藝
流化床粉煤氣化工藝?yán)眯×６让簽樵�，氣化劑同時(shí)作為流化劑。在氣化過(guò)程中，氣固相的接觸面大，氣化強(qiáng)度高、單爐處理能力大；爐內(nèi)同時(shí)進(jìn)行干餾及大分子有機(jī)物的裂解，其洗滌水中沒有焦油、酚等有機(jī)物質(zhì)；運(yùn)行比較可靠，負(fù)荷變化率較大[1]。國(guó)內(nèi)流化床粉煤氣化具有代表性的有恩德流化床粉煤氣化、灰熔聚流化床氣化和黃臺(tái)循環(huán)流化床粉煤氣化。
1.1 恩德流化床粉煤氣化工藝
恩德流化床粉煤氣化工藝[2]最早是由朝鮮恩德“七七”聯(lián)合企業(yè)在溫克勒氣化工藝基礎(chǔ)上改造完善起來(lái)的，1996 年我國(guó)撫順恩德機(jī)械有限公司在該工藝基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)國(guó)情加以改進(jìn)、完善，并獲得具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型恩德流化床粉煤氣化工藝。
該工藝由備煤系統(tǒng)送來(lái)的粉煤（粒徑φ＜10mm，水分＜8%）經(jīng)皮帶送至下料口，粉煤受其 自 身 重 力 作 用 ，下 落 至 通 有 氮 氣（純 度99.9%、壓力 0.04MPa）做保護(hù)氣的煤倉(cāng)。通過(guò)螺旋供煤機(jī)，將粉煤送入氣化爐下部錐體段。由 離 心 式 風(fēng) 機(jī) 吸 入 的 氧 氣 或 空 氣 加 壓 至0.04MPa 與 過(guò) 熱 蒸 汽 混 合 作 為 氣 化 劑 和 流 化劑，分兩路從上層噴嘴（24 個(gè)）和下層噴嘴（6個(gè)）進(jìn) 入 氣 化 爐 ，使 粉 煤 在 爐 內(nèi) 沸 騰 流 化 氣化。氣化爐下部為密相段，上部為稀相段，下層噴嘴噴入的氣化劑與上部稀相段進(jìn)一步發(fā)生 氣 化 反 應(yīng) 。 氣 化 爐 頂 部 粗 煤 氣 溫 度 900~950℃，經(jīng)旋風(fēng)分離器除塵后進(jìn)入廢熱鍋爐回收余熱并副產(chǎn)過(guò)熱蒸汽，降溫后的煤氣經(jīng)水洗塔冷卻得到產(chǎn)品煤氣。旋分器分離下的未反應(yīng)的煤粉及細(xì)灰經(jīng)回流管返回氣化爐底部進(jìn)行二次氣化，提高碳轉(zhuǎn)化率。氣化爐底部灰渣經(jīng)螺旋除灰機(jī)排入灰斗。
恩德流化床粉煤氣化工藝流程圖見圖 1。
該工藝的特點(diǎn)[3]如下。
（1）適用煤種較寬，原料價(jià)格相對(duì)低廉。
（2）技術(shù)....
