灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化技術的開發(fā)與應用
作者/來源:武晉強(陜西秦晉煤氣化工程設備有限公司,陜西西安 710075) 日期: 2005-09-16 點擊率:1402
1 開發(fā)背景
流化床粉煤氣化是眾多煤氣化方法之一。自上世紀30年代溫克勒 (Winkler) 爐投入運行以來,世界各地相繼共建有約70臺溫克勒氣化爐,均是用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)爐子在運行。上世紀中葉,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,其中典型的爐子有: HTW、U-gas、CFB(Lurgi)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)了該技術的優(yōu)勢。在德國科隆,氣化壓力1.0MPa、產氣量54600m3/h的HTW流化床粉煤氣化爐1986年投入運行,因經濟問題于1997年停產,運行了近12年,證明流化床氣化技術是成功的。
由陜西秦晉煤氣化工程設備有限公司研究開發(fā)的具有我國自主知識產權的成套煤氣化技術(裝置)(專利號:ZL 03 2 62731.9)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構調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。
陜西秦能天脊科技有限公司是由陜西華祥工程設備有限公司、天脊煤化工集團、華陸工程科技有限責任公司以及陜西聯(lián)合煤氣化工程技術有限公司等單位聯(lián)合組建的高科技開發(fā)公司。公司成立于2004年1月,公司的主營業(yè)務為加壓選擇性排灰流化床粉煤氣化技術(裝置)(專利申請?zhí)枺?00420085932.2)的開發(fā)及市場推廣。
2 灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化工藝簡介
2.1 工藝原理
粉煤在氣化爐內借助吹入的氣化劑(氧氣、水蒸氣、二氧化碳)使床層中的粉煤沸騰流化。在高溫條件下,氣化劑與固體煤兩相充分混合接觸,發(fā)生煤的熱解和氧化還原反應,最終達到煤的氣化。煤灰在氣化爐內中心高溫區(qū)粘聚形成灰球,借助煤和灰的重量差異,使灰球和煤粉分離,從爐底排出。隨煤氣帶出的煤塵經旋風除塵分離器分離回收后再返回氣化爐內與新加入的煤粉一起進行氣化反應,從而提高煤中碳的轉化率。
灰粘聚循環(huán)流化床粉煤氣化工藝與一般流化床氣化工藝的不同之處是,該爐在爐內中心形成高溫區(qū),使爐渣在中心高溫區(qū)內粘聚成灰球;同時在氣化爐底部設計了灰的粘....