1 干法粉煤气化技术现状
目前煤气化技术已趋于成熟,比较著名的Shell、Prenflo气化炉的单炉生产能力都达到了 2000~2500t/d等级,并都建立了250~300MW等级的IGCC示范电厂。
第一代干法粉煤气化技术的核心是K—T炉,由于存在冷煤气效率低、能耗高和环保方面的问题,进入20世纪80年代后,除南非和印度等国仍有部分装置在运行外,K—T炉已基本停止发展。
第二代煤气化技术核心是干粉煤的连续气化和加压进料。早在20世纪50年代初期就有人探索粉煤加压连续输送技术,但未取得实质性进展。Texaco公司放弃了干法加料这一传统做法,成功开发了水煤浆湿法气化工艺,最先实现了加压非固定床连续气化装置的工业化,在80年代即开始推广。
1978年,Shell和Kmpp—Koppers公司联合开发出一种粉煤间断升压和加压下连续进料的半连续加煤工艺,从此干法粉煤气化技术重现生机。
1.1 Shell煤气化工艺(SCGP)
在与Krupp—Koppers公司合作完成Shell—Koppers煤气化装置的技术开发研究之后,Shell公司决定单独进行SCGP研究。
1987年,Shell公司在美国休斯顿附近的Deer Park建成了1套投煤量为250~400t/d示范装置,主要任务是验证SCGP工艺技术,包括工艺特性和设备可靠性,开发工业化生产的操作运行经验,试验各种煤种的适应性。该装置累计运行15000多小时,其中连续运转1500多小时,共试烧褐煤、次烟煤、烟煤、石油焦等不同水分、灰分、灰熔点的16个煤种,为工业化生产装置提供了可靠的依据。
1993年底,荷兰国家电力局采用SCGP工艺在Demkolec南部的Buggenum建成一座发电能力为300MW的煤气化联合循环发电装置IGCC,气化装置的设计能力为单炉投煤量2000t/d,气化压力为2.8MPa。生产运行结果表明,SCGP工艺碳的转化率高达99%以上,生产负荷可在40%~ 100%之间进行调整,气化装置....