煤气化技术视炉内气-固状态和活动大局,重要分为三大类∶以块煤(10~50mm)为原料的固定床;以碎煤(幼于6mm)为原料的流化床;以粉煤(幼于0.1mm)为原料的气流床。为提高单炉能力和降低能耗,现代气化炉均在适当的压力(1.5~4.5MPa)下运行,相应地出现了增压固定床、增压流化床和增压气流床技术。我国绝大无数在运行的气化炉仍为水煤气或半水煤气固定床。
1.固定床气化工艺
先进的固定床气化工艺以鲁奇移动床加压气化为代表,其重要利益蕴含:能够使用劣质煤气化;加压气化出产能力高;氧耗量低,是目前三类气化步骤中氧耗量最低的步骤;鲁奇炉是逆向气化,煤在炉内停顿功夫长达1h,反映炉的操作温度和炉出口煤气温度低,碳效能高、气化效能高。固然鲁奇气化工艺利益好多,但由于固定床气化只能以不粘块煤为原料,不仅原料昂贵,气化强度低,并且气-固逆流换热,粗煤气中含酚类、焦油等较多,使净化流程加长,增长了投资和成本。
2.气流床气化工艺
德士古炉、K-T炉、壳脾炉,以粉煤为原料的气流床在极高温度下运行(1300-1500℃),气化强度极高,单炉能力己达2500煤/日,我国进口的德士古炉也达400~700煤/日,气体中不含焦油、酚类,极度适合化工出产和先进发电系统的要求。
气流床气化工艺的利益蕴含.煤种适应领域较宽,水煤浆气化炉通常情况下不宜气化褐煤(成浆难题),工艺矫捷,合成气质量高,产品气可合用于化工合成,造氢和结合循环发电等.气化压力高,出产能力高.不传染环境,三废处置较方便。该工艺弊端是,高温气化为使灰渣易于排出,要求所用煤灰熔点低(幼于1300℃),含灰量低(低于10%-15%),不然需加人助熔剂(CaO或Fe2O3)并增长运行成本。这一点出格不利于我国煤种的使用。此表,高温气化炉耐火资料和喷嘴均在高温下工作,寿命短、价值昂贵、投资高,气化炉在高温运行,氧耗高,也提高了煤气出产成本。
3.流化床气化工艺
鉴于以上原因,使用碎煤为原料的流化床技术一向受到国内表的关注。德国阐扬了其寂仔传统,开发出高温温克勒气化炉,美国正致力发展以流化床气化和点火相结合的高效工艺(如Hybrid例工艺),预期可获得最优良的系统效能。流化床气化以空气或氧气或富氧和蒸汽为气化剂,在适当的煤粒度和气速下,使床层中粉煤沸腾,气固两相充分混合接触,在部门点火产生的高温下进行煤的气化。其工艺流程蕴含各煤、进料、供气、气化、除尘、废热回收等系统,将原煤破碎至8mm以下,烘干后进人进煤系统,再经螺旋加料器加人气化炉内,在炉内与经过预热的气化剂(氧气/蒸汽或空气/蒸汽)产生气化反映,携带细颗粒的粗煤气由气化炉逸出,在旋风分离器中分离出较粗的颗粒并返回气化炉,除去粉尘的煤气经废热回收系统进人水洗塔使煤气最终冷却和除尘。
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