開發(fā)經(jīng)濟、潔凈、高效的煤氣化技術
作者/來源:陳家仁(煤炭科學研究總院北京煤化工研究分院, 北京100013) 日期: 2018-04-16 點擊率:2244
[摘要]介紹煤的氣化特性以及塊煤固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化技術的特點,指出應開發(fā)經(jīng)濟、潔凈、高效的煤氣化技術,并在逐步形成的煤氣化系統(tǒng)技術新理念指導下開發(fā)出能在生產(chǎn)上成熟應用的、具有中國特色的新型煤氣化技術。
[關鍵詞] 煤氣化;氣化特性;固定床氣化;流化床氣化;氣流床氣化;新型氣化技術
[中圖分類號] TQ 546.2[文獻標志碼] B[文章編號] 1004-9932(2016)06-0001-04
0 引言
煤氣化是把固體的煤變成可燃燒的氣體燃料的技術,由于氣體燃料具有輸送方便、使用時易于調節(jié)等優(yōu)點而廣受用戶的青睞,因此,煤氣化最初主要用于生產(chǎn)各類燃燒用氣體燃料,后來才用于化工合成氣的生產(chǎn)。
上世紀60年代,原蘇聯(lián)等一些國家發(fā)現(xiàn)了大量的天然氣,質優(yōu)(熱值高)價廉的天然氣很快替代了煤制氣。近年來,美國、加拿大等國在非常規(guī)天然氣——頁巖氣的開發(fā)上獲得了可喜的進展。國內(nèi)一些專家、學者也想在中國復制美國的辦法進行“頁巖氣革命”,因為我國的頁巖氣資源量位居世界第一,但目前技術上的差距使得我們開發(fā)頁巖氣的成本很高。所以,還必須按我國的具體情況來辦事。
從化石能源的賦存情況來看,我國的煤炭資源相對較豐富,而油氣資源較少,進口依存度較高,很多西方國家和媒體都千方百計地希望唱衰我國的能源供應安全戰(zhàn)略。為此,我們一定要把經(jīng)濟、高效、潔凈的煤氣化技術發(fā)展好,使我們今天能靠著煤炭保證我國的能源供應,將來能靠煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅動的能源供應體系確保我國能源安全戰(zhàn)略的安全。
1 煤氣化是煤高效、潔凈應用技術的重要內(nèi)容
上世紀90年代,煤炭科學研究總院北京煤化工研究分院在山東某煤礦推廣兩段水煤氣爐的煤氣化技術,讓礦工家庭生活中都能用上煤氣。對于工業(yè)窯爐使用煤氣也是一樣,不但輸送、調節(jié)方便,在配助燃空氣時,所需空氣的過剩系數(shù)也比直接燃煤要低,這樣就會使煙氣總熱損減少。表面看從煤變到氣會有個效率問題,也就是說氣化過程會有熱量的損失,但從后邊的燃氣燃燒效率提高可以得到一些補償,重要的是燃燒煤氣比直接燃煤要潔凈、方便。因此,煤氣化是煤炭高效、潔凈應用技術的重要內(nèi)容。
2 煤的氣化特性和各類煤氣化技術的特點
2.1煤的氣化特性
由于煤的生成物質和形成條件不同,煤的性質會有很大的差別。通常人們以煤的不同煤化程度(即所謂的煤的變質程度)來將煤分為褐煤、次煙煤、煙煤和無煙煤等。又可根據(jù)煤的干燥無灰基的揮發(fā)分高低把無煙煤再細分為3類,以便更好地利用它們。
變質程度較淺的褐煤....