作者/来源:楚灼夫 郑西欧 桂春辉 郑小伦 唐万金(江西昌昱实业有限公司 江西南昌 330013) 日期: 2019-11-11 点击率:2998
摘 要 本文对 GAG 炉熔渣气化技术的研发、主要工艺性能、中试运行情况及发展前景进行了分析和探讨,指出该技术是对新型煤气化技术的一种较好的补充。
关键词 熔渣气化 研发 工艺性能 运行状况 成分对比 消耗 前景
固定床气化也称移动床气化。它作为我国最早引进的气化技术,在我国得到了广泛的应用和发展,但随着国家产业政策的调整与现代煤化工技术的发展,以间歇制气为代表的固定床气化技术由于产能利用率低下、技术老旧落后、对无烟块煤过度依赖、节能环保水平较低,气化效率低、能耗高、现场环境差、废水处理量大等问题,国家要求逐步淘汰此种炉型。这就要求对此种炉型气化过程的工艺、能量利用、环保节能等方面有必要进行技术的升级改造,因此借鉴 BGL 炉、YM 炉、煤科炉以及炼铁高炉熔融排渣、垃圾气化熔融排渣、等离子气化技术等工艺,经上百次实验,研发出采用液态排渣技术的 GAG 炉熔渣气化技术工艺,于 2018 年 8 月中试(内径ф1.0m)成功。并将下一步完成工业化验证后,以满足市场需求及行业政策的要求。
1 GAG 炉熔渣气化技术研发简介
从 2016 年 9 月份开始进行前期资料的收集准备工作,特别是在理论上进行研究,对其可行性、可靠性、经济性进行分析。着重对气化炉建模、物料能量平衡分析、气化炉内流场和温度场及各气体含量分布场、烧嘴的燃烧状态都进行电脑模拟分析,并对无烟煤、焦炭燃烧温度变化对气化炉运行过程的影响进行分析。
首先利用 Aspen Plus 软件,模拟时利用平衡模型建模,认为气化过程一直处于稳态,所有化学反应均达到平衡,然后通过平衡 Gibbs 自由能最小的原理,结合气化过程的质量及能量平衡等手段,对气化炉出口的粗煤气组成、产率及平衡温度进行预测。同时模拟烧嘴在不同工况、不同参数情况下,渣口及渣池温度、气体浓度、气体流速的变化,以确保其温度、气体浓度、气体流速控制在一定的合理范围内。
其 中 热 解 阶 段 使 用 的 Ryield 收 率 反 应 器DECOMP 进行模拟,利用元素分析将其分解为纯元素,并在此模块中考虑碳的不完全转化,其所需热量与气化过程均由燃烧过程提供。而吉布斯自由能最小平衡反应器 GASIF,则用来模拟气化燃烧过程中涉及到的裂解、重合成和基础化学反应等。
同 时 对 气 化 炉 进 行 网 格 划 分 。 采 用Barracuda ....