气流床加压气化技术是煤炭大规模、高效率利用的最佳选择之一。加压气化技术的关键之一是解决粉煤的加压入炉进料技术。已工业化应用的气流床粉煤加压进料技术主要分干法加压进料技术和湿法加压进料技术两种。干法加压进料普遍采用锁斗系统实现煤粉间歇增压和连续加压入炉;湿法加压进料则借助高压煤浆泵对煤浆加压连续入炉,两种进料方法各有优缺点。笔者将对两种加料方式的特点,以及在两种加料方式基础上发展起来的新技术和新工艺作一介绍。
1 干粉加压进料技术
1.1 干粉加压进料技术
干煤粉加压进料技术的基本原理为间歇升压、连续加压进料,其典型代表是Shell工艺和GSP工艺(工艺过程如图1所示)。原料入储斗后,储斗和锁斗间的阀门1打开,锁斗和底部进料斗之间的阀门2关闭。当锁斗中原料加至一定量后,阀门1关闭,将煤锁的压力从常压升至进料斗压力,然后阀门2打开,固体物料落入进料斗,原料由吹送气送入气化炉。锁斗料位降到一定值后,关阀门2,对锁斗卸压,然后开始下一次循环。
Shell和GSP两种加料工艺的区别是Shell气化炉采用下出料发送罐供料器加上管道密相输送供煤系统;而GSP采用上出料发送罐供料和管道密相输送系统供煤,在发送罐的底部有流化板及搅拌器,输煤管从罐顶部引出并通至气化炉顶部的喷嘴。Shell干煤粉加压气化技术较为成熟,已成功地运用于IGCC发电装置配套的气化炉加料工艺中,且其装置运行平稳,故障率低。
1.2 制约干法加料系统应用范围扩大的因素
以干法加料系统为输送方式的气化工艺具有冷煤气效率高、氧耗、煤耗、水耗低等诸多优点,但由于受压力、输送气等多种因素的影响和制约,这种加料方式还不能在所有气流床气化方法中通用。
1.2.1 压力因素
气化操作压力的选择主要取决于下游工艺对合成气的需求。对于高温纯氧气流床气化装置,10MPa的合成气压力完全能够满足绝大数....