气流床煤气化的技术现状和多喷嘴对置式水煤浆气化技术的开发
作者/来源： 日期： 2005-09-16 点击率：1236
煤炭气化是对煤炭进行化学加工以实现煤炭洁净利用的关键。气流床煤气化技术是现在最清洁的煤利用技术之一，主要包括：以水煤浆为原料的GE(Texaco)、Global E-Gas气化炉和以干粉煤为原料的Shell、Prenflo、Noell气化炉［1］。在新型煤化工和能源转化技术中，煤气化都起有重要作用，特别是在我国，煤气化具有作为原料气和燃料气的双重市场需求，被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等行业和煤气生产企业。
1国外技术现状和发展趋势
1.1 技术现状
1.1.1 GE(Texaco)气化炉
美国Texaco公司(2005年5月气化部分被GE收购)开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成水煤浆，用纯氧作气化剂，在高温高压下进行气化反应，液态排渣，煤气有效成分（CO＋H2）为80%(体积分数)左右，不含焦油、酚等有机物质，碳转化率96%～99%，气化强度大，炉子结构简单，煤适应范围较宽。目前Texaco的最大商业装置是Tampa电站，于1989年立项，1996年7月投运，12月宣布进入验证运行。该装置为单炉，日处理煤2 000～2 400 t，气化压力为2.8 MPa，冷煤气效率约76%。
喷嘴、气化炉、激冷环等为Texaco水煤浆气化的技术关键。更大尺寸Texaco气化炉提高碳转化率的方案为：增加气化炉的停留时间；气化炉直径给定下增加长径比。
Texaco水煤浆气化技术自工业化应用以来，先后在世界各地建成多套生产装置，表1为Texaco水煤浆气化技术的应用情况。
从已投产的水煤浆加压气化装置的运行情况看，由于工程设计和操作经验的不完善，装置还没有达到长周期、高负荷、稳定运行的最佳状态。存在的问题主要表现在以下几个方面。
◆烧嘴 烧嘴是Texaco气化工艺的关键，其寿命直接决定着装置的长期、经济运行。目前烧嘴寿命很短，延长烧嘴寿命是亟待解决的一个问题。烧嘴通常都是三通道结构，中间通道走水煤浆，外层和内层通O.2。内层通O.2量小于8%，且无法调节，这使烧嘴和耐火砖寿命、气体组成和碳转化率都受到了影响。
◆耐火砖 耐火砖的寿命对Texaco气化过程也很重要。高温气化炉中，耐火砖在一个较短时间内(6～18个月)就会有较大的毁损。维修费用中耐火砖的更换占了很大份额且换砖大概要花1个多月时间，所以，延长耐火砖的寿命很有必要。
◆激冷环 激冷环也是气化过程中的重要设备。目前仍有不少问题，如激冷室带水、液位保不住、内环易变形、布水缝隙不均匀、下降管易烧坏变形等。
1.1.2 Global E-Gas气化炉
已建设两套商业装置：LGTI(1987年运行，1995年停运)与Wabash River(2台炉，一开一备，单炉容量2 500 t/d，2.8 MPa，1995年投运)。炉型类似于K-T，分第一段(水平段)与第二段(垂直段)。第一段两个喷嘴呈180°对置，最高反应温度约1 400 ℃。第二段采用总煤浆量的25%(质量分数)进行冷激，反应温度约1 040 ℃，采用压力螺旋式连续排渣系统....
