晋华炉--煤气化技术继获“2017年中国氮肥、甲醇行业技术进步奖”特等奖后,近日再次获得“2018年度中国煤炭工业协会科学技术奖”特等奖。
由清华大学山西清洁能源研究院、北京清创晋华科技有限公司、山西阳煤化工机械(集团)有限公司、阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司联合开发的水煤浆水冷壁废锅煤气化技术(晋华炉)是世界首套水煤浆水冷壁直连辐射废锅的气化工业装置,节能降耗和环保综合性能优异,实现了化工、电力、燃气、供热领域的一条龙综合应用。
工艺特点
(1)稳定性好:水煤浆气化工艺成熟,水煤浆进料稳定、计量可靠,避免了粉煤输送进料不稳定、易燃、易爆、易磨损、易泄漏等技术瓶颈。
(2)煤种适应性强:气化温度不受耐火材料限制,对原料煤的灰熔点无特殊要求;气化反应速度快,碳转化率高,能够气化高灰份、高灰熔点、低挥发份、高碱渣煤、褐煤等,实现气化用煤本地化,节约运输成本。
(3)系统运转率高:装置运行连续稳定,烧嘴头部采用特殊处理,一次连续运行周期可以保证100天以上,每年不再因为更换耐火砖而停炉检修,年运行时间可达到8000h。
(4)安全性强:辐射废锅及水冷壁采用热能工程领域成熟的垂直管结构。最大限度保证水冷壁的安全运行。
(5)能量利用率高:辐射废锅回收高温高压合成气气的显热,产生高品位饱和蒸汽,充分利用了水煤浆气化能量集中便于回收的优势,能量利用更充分、更合理。
(6)系统启动快:晋华炉气化技术采用组合式烧嘴,点火升温过程简化,点火、投料程序一体化完成。水煤浆投料点火采用独特的“火点火”技术,气化炉从冷态到满负荷仅需三小时。开车阶段时间短,燃料气消耗少,废气排放少,对环境友好。
(7)设计更优化:晋华炉流程根据后续工段的产品不同而采用不同的流程设计,对于需要变换的流程,可以根据具体情况设置不同等级的废锅,将出气化界区的合成气汽气比控制在合适的范围,变换工段不需添加蒸汽。
(8)经济效益好:辐射式蒸汽发生器所副产的高品质蒸汽可直接利用,也可以利用工厂的尾气进行过热后加以利用。
(9)整体投资少:由于采用了水冷壁结构,不需要每年更换耐火材料,所以,晋华炉技术不需要设置备用炉;设置辐射废锅后,整个系统的黑水循环量大大减少,所以,晋华炉气化技术只设置了磨煤和气化两个框架,少了一个灰水处理框架,减少了土建、设备投资。
适应煤种
水煤浆水冷壁废锅气化炉具有良好的煤种适应性,在生产过程中回收粗合成气的显热,副产高压蒸汽,实现原料煤本地化并降低生产成本,为高效洁净化开发利用高灰熔点、高灰份、高硫、高碱金属、低挥发份煤以及半焦、石油焦等含碳资源提供了新的经济性技术选择。