煤气化炉技术介绍精品文档48页课件.ppt
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- 煤气化 技术 介绍 精品 文档 48 课件
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1、 煤气化炉技术介绍u煤气化技术概述煤气化技术概述u煤气化技术发展现状煤气化技术发展现状u几种典型煤气化炉几种典型煤气化炉 煤气化炉是以煤基为能源的化工系统和IGCC发电装置中制备合成煤气的关键部件,尽管其已有100多年的发展历史,但大型煤气化炉技术仍是能源和化工领域的高新技术,是目前洁净煤技术发展的核心技术和研究热点。该技术的突破必将带动化工、电力、煤炭等行业的发展,具有影响全局的作用。大容量的、能量转化率高的煤气化炉是最终实现IGCC发电装置成功应用和煤在化工行业中高效清洁利用的关键所在。1.1.煤气化技术概述煤气化技术概述煤气化技术概述煤气化技术概述煤气化技术概述煤气化技术概述1.1 煤气
2、化原理煤气化原理气化炉是将煤炭、石油焦、生物质等燃料转化为合成气的装置。气化炉是将煤炭、石油焦、生物质等燃料转化为合成气的装置。煤气化技术概述煤气化技术概述1.2 煤气化系统流程简图煤气化系统流程简图氧气氧气1.3 煤气化产物的用途煤气化产物的用途煤气化煤气化煤气化技术概述煤气化技术概述煤气化技术概述煤气化技术概述气化炉气化炉固定床固定床流化床流化床气流床气流床BGL、UGIU-Gas、KRWHTW、 HY-Gas1.4 煤气化炉分类煤气化炉分类 Shell、Texaco GSP、 E-Gas Prenflo、三菱、三菱1.4.1 按物料在炉内的流动状态来分按物料在炉内的流动状态来分煤气化技术
3、概述煤气化技术概述气化炉气化炉水煤浆气化水煤浆气化干粉气化干粉气化TexacoShell、GSP、三菱、三菱气化炉气化炉纯氧气化纯氧气化空气气化空气气化三菱三菱 Shell、Texaco GSP、 BGL1.4.3 按气化介质来分按气化介质来分1.4.2 按进料方式来分按进料方式来分煤气化技术概述煤气化技术概述 国外拥有煤气化炉技术的公司主要集中在设备制造企业,其中具有影响力的主要有:荷兰Shell公司、美国GE公司、德国西门子公司、日本三菱公司、英国煤气公司等。GE收购了Texaco气化炉技术,并且收购了Wabash River电站,直接参与电站的运行,作为其产品开发和放大的试验基地;西门子
4、收购了GSP气化炉技术;日本三菱公司拥有吹空气的煤气化炉技术;英国煤气公司拥有BGL煤气化炉技术。 2. 煤气化技术发展现状煤气化技术发展现状2.1 国外煤气化技术国外煤气化技术煤气化技术发展现状煤气化技术发展现状研发单位名称研发单位名称主要技术主要技术ShellShell气化技术气化技术GETexaco气化技术气化技术 燃机技术燃机技术西门子西门子GSP气化技术气化技术 燃机技术燃机技术三菱三菱吹空气气化技术吹空气气化技术 燃机技术燃机技术英国煤气公司英国煤气公司BGL气化炉气化炉国外煤气化技术国外煤气化技术煤气化技术发展现状煤气化技术发展现状国内研发机构及企业国内研发机构及企业西安热工研究
5、院西安热工研究院中科院工程热物理研究院中科院工程热物理研究院中科院山西煤炭化学研究院中科院山西煤炭化学研究院东南大学东南大学华东理工大学华东理工大学清华大学清华大学兖矿集团有限公司兖矿集团有限公司山西潞安矿业(集团)公司山西潞安矿业(集团)公司绿色煤电有限公司绿色煤电有限公司北京航天万源煤化工有限公司北京航天万源煤化工有限公司 国内哈锅、上锅已有国内哈锅、上锅已有煤气化炉的加工制造经历;煤气化炉的加工制造经历;西安热工研究院以及中科西安热工研究院以及中科院已具备院已具备IGCC方案设计能方案设计能力。力。1.4.2 国内煤气化技术国内煤气化技术以项目为依托以项目为依托直接推向市场直接推向市场濮
6、阳濮阳临泉临泉煤气化技术发展现状煤气化技术发展现状国内主要的自主煤气化技术国内主要的自主煤气化技术 多喷嘴水煤浆加压气化技术 两段式干煤粉加压气化技术 四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术 循环流化床部分煤气化技术 灰熔聚煤气化技术 多元料浆加压气化技术 航天炉航天炉 煤气化技术发展现状煤气化技术发展现状气化炉在国内应用状况气化炉在国内应用状况 2019年底统计结果,国内正在运行的煤气化炉情况如下: 约约4000台固定床间歇式气化炉台固定床间歇式气化炉 30台碎煤加压气化炉(鲁奇炉)台碎煤加压气化炉(鲁奇炉) 11台恩德炉(流化床)台恩德炉(流化床) 7台灰融聚气化炉台灰融聚气化炉 8台国产水煤浆气
7、化炉台国产水煤浆气化炉 30台台GE水煤浆气化炉水煤浆气化炉 20台壳牌干粉煤气化炉台壳牌干粉煤气化炉煤气化技术发展现状煤气化技术发展现状 BGL气化炉气化炉 GSP气化炉气化炉 三菱吹空气气化炉三菱吹空气气化炉 Texco气化炉气化炉 Shell气化炉气化炉 3.3.几种典型煤气化炉技术几种典型煤气化炉技术 从目前的应用情况来看,普从目前的应用情况来看,普遍看好的气化炉主要是以氧气遍看好的气化炉主要是以氧气为气化剂的气流床气化炉,包为气化剂的气流床气化炉,包括括Texaco、Shell、GSP、Prenflo、E-Gas。另外,还有以。另外,还有以空气为气化剂的气化炉和部分空气为气化剂的气化
8、炉和部分煤气化的循环流化床气化炉。煤气化的循环流化床气化炉。下面选取比较有代表性的下面选取比较有代表性的Shell、Texaco、GSP、BGL、三菱共、三菱共五种气化炉作简要介绍。五种气化炉作简要介绍。 几种典型煤气化炉技术几种典型煤气化炉技术几种典型煤气化炉技术几种典型煤气化炉技术3.1 BGL煤气化炉煤气化炉 20-50mm块煤,细粉比块煤,细粉比 例不能大于例不能大于35%; 需加入适量的助熔剂;需加入适量的助熔剂; 水冷夹套结构,内层为水冷夹套结构,内层为 耐火材料;耐火材料; 气化产物含有一定的焦油气化产物含有一定的焦油 和苯酚,分离较困难。和苯酚,分离较困难。 BGL气化炉是由英
9、国煤气公司与Lurgi联合开发的BGL气化炉的优点如下:气化炉的优点如下: (1) 与流化床或气流床气化相比,耗氧量较低; (2) 熔渣区的高温气化使反应速度加快,处理量增大以及不受煤的反应性影响; (3) 炉内存煤量大,在发生煤源中断时能保证安全运行。负荷调节容易,开、停工快; (4) 喷嘴中可喷入煤粉,本工艺冷凝后的焦油油类,所产生含酚废水可制成水煤浆自喷 嘴入炉气化; (5) 高温区位于炉底中心线周围,使高温运行不致发生随之而来的炉体材料问题。BGL气化炉的缺点有:气化炉的缺点有: (1) 炉气化以块煤为主,在不易获得块煤的地方就不便采用; (2) 煤种适应性差,要求采用低灰含量、低灰熔
10、点的煤,当使用高灰熔点煤时,就需加 入助熔剂; (3) 炉内所用耐火材料需能耐高温和抗腐蚀性能,必须致密、孔径小,不含活性铁,对 排渣口的耐火材料要求更高; (4) BGL气化炉中,排渣是整个操作的关键问题,此项操作较鲁奇干灰炉更为复杂; (5) 有含酚废水排出,需用生化处理等方法加以净化; (6) 煤气中CO含量较高,甲烷含量较低(与鲁奇干灰炉相比),更适于作燃料气。 BGLBGL煤气化炉的特点煤气化炉的特点几种典型煤气化炉技术几种典型煤气化炉技术GSP气化炉的结构示意图气化炉的结构示意图3.2 GSP煤气化炉煤气化炉几种典型煤气化炉技术几种典型煤气化炉技术 GSP气化技术最早是由前东德的德
11、意志燃料研究所(简称DBI)从1975年起开发的能源技术,可用于处理固体燃料,尤其是低品位褐煤,后来几经易主,现已被德国西门子公司收购。 进料方式:干法和湿法均有;进料方式:干法和湿法均有; 气化温度为气化温度为13001500; 采用气化室和激冷室结构;采用气化室和激冷室结构; 外壳为水冷夹套结构,减少外壳为水冷夹套结构,减少 热损失,提高效率;热损失,提高效率;内层分水冷壁和耐火砖两种。内层分水冷壁和耐火砖两种。 GSP煤气化炉组合式气化多喷嘴结构示意图煤气化炉组合式气化多喷嘴结构示意图几种典型煤气化炉技术几种典型煤气化炉技术几种典型煤气化炉技术几种典型煤气化炉技术GSP煤气化工艺(干法进
12、料)煤气化工艺(干法进料)几种典型煤气化炉技术几种典型煤气化炉技术GSP气流床气化技术具有气流床气化的突出优点:煤种适应广、处理能力大、气化效率高、碳转化率高、环境友好等。(2) GSP气化的给料有干法和湿法两种,可以气化煤,也可以处理其他化工过程的废弃物及下脚料,如:化学废液和煤焦油。(3) GSP气化炉的气化室有耐火砖和水冷壁两种结构。可以根据原料的不同性质选取不同的结构。(4)GSP气化工艺的整个气化炉外壳为一水夹套结构,减少热损,提高了整体热效率。(5) GSP气化技术的工艺运行烧嘴与开工烘炉烧嘴为组合结构,这样可使整个开车过程简单、迅速。(6) GSP气化炉同样适应于大规模,目前已设
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