1 开发背景
流化床粉煤气化是众多煤气化方法之一。自上世纪30年代温克勒 (Winkler) 炉投入运行以来,世界各地相继共建有约70台温克勒气化炉,均是用空气或氧气作为气化剂的常压气化炉,由于常压温克勒气化炉存在种种问题,至今只有少数炉子在运行。上世纪中叶,针对这些问题,流化床气化炉向加压和提高气化温度方向发展,并成功地开发了多种新型流化床粉煤气化技术,其中典型的炉子有: HTW、U-gas、CFB(Lurgi)和KRW气化炉,这些新型气化炉均建有示范装置且运行水平较高,在一定程度上体现了该技术的优势。在德国科隆,气化压力1.0MPa、产气量54600m3/h的HTW流化床粉煤气化炉1986年投入运行,因经济问题于1997年停产,运行了近12年,证明流化床气化技术是成功的。
由陕西秦晋煤气化工程设备有限公司研究开发的具有我国自主知识产权的成套煤气化技术(装置)(专利号:ZL 03 2 62731.9)2002年成功示范后,在现阶段中、小规模煤气化装置原料结构调整中又掀起了一股利用流化床气化法进行原料煤本地化改造的热潮。
陕西秦能天脊科技有限公司是由陕西华祥工程设备有限公司、天脊煤化工集团、华陆工程科技有限责任公司以及陕西联合煤气化工程技术有限公司等单位联合组建的高科技开发公司。公司成立于2004年1月,公司的主营业务为加压选择性排灰流化床粉煤气化技术(装置)(专利申请号:200420085932.2)的开发及市场推广。
2 灰粘聚循环流化床粉煤气化工艺简介
2.1 工艺原理
粉煤在气化炉内借助吹入的气化剂(氧气、水蒸气、二氧化碳)使床层中的粉煤沸腾流化。在高温条件下,气化剂与固体煤两相充分混合接触,发生煤的热解和氧化还原反应,最终达到煤的气化。煤灰在气化炉内中心高温区粘聚形成灰球,借助煤和灰的重量差异,使灰球和煤粉分离,从炉底排出。随煤气带出的煤尘经旋风除尘分离器分离回收后再返回气化炉内与新加入的煤粉一起进行气化反应,从而提高煤中碳的转化率。
灰粘聚循环流化床粉煤气化工艺与一般流化床气化工艺的不同之处是,该炉在炉内中心形成高温区,使炉渣在中心高温区内粘聚成灰球;同时在气化炉底部设计了灰的粘....