晋华炉技术

发布时间:2017-08-01

1、技术原理

    晋华炉水煤浆气化技术是目前先进的气流床气化技术。气化原料(水煤浆)和氧化剂(纯氧)通过组合式工艺烧嘴进入气化炉,在气化炉内,煤粉颗粒、氧气、水等在高温、高压条件下发生复杂的氧化还原反应,生成以CO、H2、CO2、CH4、H2S为主的合成气,适合作为煤基化工产品、煤基液体燃料、合成天然气、IGCC发电、制氢、直接还原炼铁等过程的原料气及燃料气使用。

    实现节能减排的途径:(1)煤直接制浆,不需要烘干,不消耗燃料,因而没有CO2、NOX、SO2等废气排放;(2)出气化室的高温高压粗合成气经过辐射式蒸汽发生器(辐射废锅)回收热量,产生高压饱和蒸汽,提高系统热效率;(3)黑水经过闪蒸沉降处理后循环使用,外排废水量少、废水中不含难以处理的组分;(4)气化压力到达8.7 MPG甚至更高,后续系统压缩能耗低。

2、技术特点

  (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。

3、技术水平

    晋华炉水煤浆气化技术具有显著的创新性,拥有自主知识产权,综合性能优异,总体技术处于国际领先水平。

4、应用条件

    气化室内件采用水冷壁结构,采用辐射废锅回收出气化室的高温气体中的显热,副产高品质饱和蒸汽,所以对煤的适应性较好,可以气化高灰份、高灰熔点、低挥发份、高碱渣煤、褐煤等,完全可以实现原料煤的本地化。比较适合新建项目、老气化系统改造、水资源缺乏地区、大规模气化项目等。

(1)、主要控制指标

     比煤耗(按神木煤)  575kg(干基)/kNm3(CO+H2

     比氧耗(按神木煤)  370 Nm3O2/kNm3(CO+H2)

     碳转化率            >98.5%

     气化压力            1.5MPa~8.7 MPa

     气化室水冷壁蒸汽产量   <2t/h(单炉)

     辐射废锅蒸汽产量    650~1100 kg /kNm3(CO+H2

     辐射废锅蒸汽压力    3.0~10.0 MPa

(2)、技术产权

     拥有自主知识产权

 

 

 

 

 

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