摘 要:自2001年6月在中国签订第一套壳牌气化技术许可合同以来,迄今为止已签约19个用户,共计23台壳牌气化炉,其中13台已投运。本文介绍了壳牌气化废锅流程的不断改进和优化,也介绍了壳牌的上行水激冷流程,并对投资造价、技术特点进行了对比分析。另外本文还介绍了国产化的进展情况和壳牌气化技术来采的应用。
1.壳牌煤气化工艺(废锅流程)介绍
壳牌粉煤气化工艺(SCGP)是一种比较先进的干粉煤气化工艺,该工艺于1972年开始进行基础研究,1978年投煤量150t/d中试装置在德国汉堡建成并投入运行,1985年投煤量250t/d工业示范装置在美国休士顿投产。在取得大量实验数据的基础上,日处理煤量为2000吨的单系列大型煤气化装置在荷兰Demkolec电厂建成(IGCC 252MW),在进行了3年的示范运行后该装置于1996年12月正式投入商业运行。
壳牌煤气化工艺(废锅流程)是采用干粉进料、气流床和液态排渣的工艺流程。粉煤被高压氮气传送到气化炉中,气化炉采用膜式水冷壁结构,高温合成气在炉子上部出口先激冷,而后进入合成气冷却器(即废锅)中进一步冷却,粗合成气中的飞灰经过湿洗被水洗除掉,然后送到下游的气体处理单元去。
SCGP的基本观念可以归纳为:
·干粉进料:冷煤气效率高,氧耗低,煤种适应性好;
·气化炉结构简单,采用膜式水冷壁结构,无需耐火砖衬里;由于水冷壁和烧嘴寿命长,气化炉所需维护时间和费用较低[1]。
·高冷煤气效率,原材料煤所含能量的80~83%以合成气形式回收,另外14~16%以高品质蒸汽的形式回收。所产生的蒸汽可以用于驱动空气分离装置的空气压缩机,以及用来发电或用作其它用途。特别是配合低水汽比变换工艺之后,既提升了整厂的能效,又大大节省操作费用,同时还契合了国家倡导的节能减排原则。
·对置式多烧嘴适合气化炉规模放大,同时成渣效果好,细渣末含量少。
·熔渣气化,熔融的渣层可以保护膜式水冷壁,并且经高温熔融后的废渣及灰无毒无害。
·高温气化:由于原料煤或石油焦得到充分的转化(碳转化率>99%)。渣和飞灰中的碳含量非常低,CO2排放较少,原料煤得到更有效的利用(操作费用低)。
·良好的环保表现,壳牌煤气化工艺的硫氧化物及粉尘排....