0 概述
我国是一个贫油、少气、富煤的国家,根据一次能源的构成的特点;充分利用国家相对丰富的煤炭资源,发展洁净、高效、适应性广、建设及运行费用低廉的具有自主知识产权的煤气化技术,是解决我国能源安全问题的一条切实可行的途径,是对国家推行节能减排、发展循环经济政策的具体响应。
随着我国国民经济的强劲增长,市场对化工产品的需求也越来越大,以煤为原料的煤化工在我国化学工业中将占有越来越重要的地位。因此,中国航天科技集团立足航天技术,着眼市场需求,瞄准发展目标,统筹战略布局,下大力气在民品工业上创新开拓,研制、开发了对国民经济具有重大意义的HT-L航天粉煤加压气化成套技术,并成功地建成及投运了两套大型煤气化示范装置。这项技术现正在推广应用中,介绍如下;
1 主要工艺流程
航天煤气化装置主要包括磨煤及干燥单元、粉煤加压及输送单元、气化及合成气洗涤单元、渣及灰水处理单元,气化成套工艺技术均由北京航天煤化工工程公司提供。
1.1 磨煤及干燥单元
该单元使用常规的煤研磨及干燥技术,来自原料煤贮仓的碎煤/石灰石在磨煤机内磨成煤粉,并由高温惰性气流烘干。粉煤的颗粒尺寸分布规格和粉煤的水分含量满足以下要求即可:
(1)颗粒尺寸≤90μm占90%(重量);
(2)颗粒尺寸≤5μm占10%(重量);
(3)水分含量典型值<2%(wt)。
1.2 粉煤加压及输送单元
该单元采用锁斗来完成粉煤的加压和输送,在加压煤斗(该煤斗为烧嘴提供进料)和气化炉之间保持恒定的压差。
1.3 气化及合成气洗涤单元
粉煤分三路进入气化炉烧嘴的三个煤粉管。氧气经预热器加热后先在混合器内与一定量的蒸汽混合,然后也按一定的比例进入烧嘴。
煤粉在炉膛内高温部分氧化反应,生成的合成气主要成分为CO和H2。在急冷室,合成气被急冷并被水饱和,熔渣迅速固化。出气化炉的合成气再经文丘里洗涤器和合成气洗涤塔用水进一步润湿洗涤,通过洗涤塔后进入变换工段;生成的灰渣留在水中,绝大部分迅速沉淀并通过渣锁斗系统定期排出。
炉膛通过水冷壁产生中压饱和蒸汽回收热量。
1.4 渣及灰水处理单元
从气化炉急冷室和合成气洗涤塔底部来的灰水通过渣水处理系统回收热量,去除不凝气和固体颗粒,泵回气化系统重复使用。
2 关键设备:气化炉及烧嘴
主要有以下特点:
2.1 干煤粉进料:20~90μm煤粉颗粒
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