煤氣化技術(shù)的前景

煤氣化技術(shù)的前景王擎●大氣污染防治●煤氣化技術(shù)的前景The Prospect on Coal Gasification Technique王擎李文春孫健郝志金(東北電力學(xué)院 吉林132012)孫東紅(哈爾濱工業(yè)大學(xué))摘要介紹了“煤氣化一-無(wú)煙燃燒技術(shù)”及其在小型工業(yè)鍋上的應用，為解決我國煤煙型大氣污染問(wèn)題提供了一種全斷的辦法。關(guān)鍵詞煤炭燃氣化一無(wú)煙燃燒技術(shù)小型鍋爐清凈燃燒環(huán)保Abstract Coal gasification- no smoking burning technique and its application in small boiler was introduced ,and pro-vided a new method to solve the coal smoke pollution.Key words Coal No smoking burning technique Small boller Cleaning burning Environment protection目前，有許多改進(jìn)煤的燃繞的技術(shù)攢施,如導風(fēng)器、二“煤氣化一-無(wú)煙懲燒技術(shù)”應用于工業(yè)鍋爐,開(kāi)發(fā)了次風(fēng)、往復爐排.并在一定程度上取得了消除煙塵的良好效“煤氣化一-無(wú)煙燃燒鍋爐".這種新型鍋爐.結構上將移動(dòng)果。我們在總結多年工業(yè)鍋爐消煙除塵的基礎上,并結合工床與層燃鍋爐有機地結合為一體,爐膛自下而上分為煤氣業(yè)鍋爐的現狀.發(fā)明了“煤氣化---無(wú)煙燃燒技術(shù)”,應用于化段(室)--即煤層表面至爐排平面、燃燒室一-即煤層小型工業(yè)鍋爐的改造和新設計.表面至爐膛出口、爐膻四周為輻謝受熱面,爐膛底部為自破渣滾動(dòng)爐排,爐排下部為氣化室與灰坑:燃繞室四壁布置分1“煤氣化一無(wú)煙燃燒技術(shù)"概述段送風(fēng)裝置.理論上,沖破了傳統的移動(dòng)床煤氣發(fā)生爐與層煤的氣化或稱(chēng)完全氣化是用氣化劑與煤中的可燃物，燃爐模式的約束,采用薄料層低風(fēng)速氣化，而在煤層上部空其中主要是碳在起高溫反應下生成可燃氣體的過(guò)程。氣化間組織分段送風(fēng)、分級燃繞。正常運行時(shí),煤自煤層表面人劑通常用空氣、氧氣作為放熱反應的成分，把水蒸氣,二氧工或機械加工,氣化風(fēng)自氣化室送人,經(jīng)爐排均布后進(jìn)入煤化碳作為吸熱反應的成分。兩類(lèi)氣化劑成分的適當配合來(lái)層,使煤氣化.煤氣自煤層表面逸出;供煤氣燃燒的空氣從控制氣化時(shí)的溫度,使氣化反應能在需要的條件下進(jìn)行。煤燃燒室四壁分段送人,由于特殊的空氣動(dòng)力學(xué)參數,不僅使的固定床氣化就是指這反應是在氣化劑與煤形成的固定床煤氣和其中的微細碳粒在旋渦運動(dòng)中燃燼,而且使大部分內進(jìn)行的"。鍋爐使用爐柵來(lái)承接煤塊,通常要求煤塊的尺微細碳粒返回煤層表面再燃.因面大大降低了爐膛出口煙寸控制在6.35~38.00mm之間.氣化劑與煤及殘渣是彼此塵濃度,爐膛四周的輻謝受熱面及時(shí)吸熱,維持爐勝內的溫逆向流動(dòng)的.煤從氣化爐的爐頂加人的，進(jìn)入爐內的煤在固度水平?；以鼊t通過(guò)爐排破碎后排入灰坑。煙氣自爐膛出口定床內要經(jīng)過(guò)幾個(gè)溫度逐漸升高的區城完成不同的反應過(guò)進(jìn)人高效傳熱元件組成的對流曼熱面。程.煤氣含量較多有利于提高煤氣的發(fā)熱量[。由此可見(jiàn).“煤氣化一無(wú)煙燃繞鍋爐”實(shí)現了 以煤為“煤氣化- - -無(wú)煙技術(shù)”是一 種將移動(dòng)床煤氣發(fā)生爐與燃料的氣化一無(wú)煙燃燒;對 于合硫量較高的煤,則在原煤層燃爐有機的結合為一體的復合燃燒技術(shù)。它實(shí)現了以煤或型煤中混入固確劑,床內固硫,實(shí)現“煤氣化一無(wú)煙燃為燃料的氣化與燃燒設備的一體化.可應用與工業(yè)鍋爐、家燒一脫流"一體化。用鍋爐與工業(yè)窯爐,無(wú)須除塵器,使排煙無(wú)色一俗稱(chēng)無(wú)煙,初始煙塵依度小于100/mg. Nm-*.SO:依度小于2“煤氣化無(wú)煙燃燒技術(shù) ”的優(yōu)點(diǎn)1200/mg.° Nm-',符合國家一類(lèi)地區環(huán)保標準要求。因此“煤氣化-無(wú)爝燃燒鍋爐”,結構上將移動(dòng)床煤氣發(fā)生它是煤層狀燃燒方式的一次重大變革.爐與鍋爐有機地結合為一體,使煤炭氣化過(guò)程與燃燒過(guò)程收稿日期2000-11-22一1一環(huán)境保護科學(xué)第27卷總第106期 2001年8月在一個(gè)爐膻內完成,理論上,突破了傳貌的移動(dòng)床煤氣化與設備系統簡(jiǎn)單?；ㄍ顿Y少。層狀燃燒分別進(jìn)行的束縛,發(fā)明了“煤移動(dòng)床氣化一燃繞一(3)煤種適應性強,不僅可燃用各類(lèi)煙煤,尚可燃用無(wú)體化技術(shù)"。因而實(shí)現了燃煤層燃鍋爐清拮、高效率燃燒,可煙煤、貧煤、褐煤、油頁(yè)巖、泥煤;燃用型煤時(shí)效果更佳。以說(shuō)是層狀燃繞史上一次重大變革。對減輕我國煤煙型大(4)由于采用了分毆燃繞擼施,可懊煙氣中的NO,排氣污染具有重大意義.放量大大減少,在煤中加入固硫劑可減少SO,的措放，“煤氣化一無(wú)煙燃僥鍋爐"同現有的燃煤層鍋爐相比，SO2.NO,排放符合國家環(huán)保標準。具有以下優(yōu)點(diǎn):(5)直接燃繞原煤無(wú)需加工處理。遁過(guò)煤氣化可以使(1)鋼爐無(wú)需任何一種除塵器,面使排煙無(wú)色- -俗稱(chēng)無(wú)煤炭中的可燃物質(zhì)燃繞更完全。煙,初始煙塵旅度<100/mg. Nm-',符合國家I類(lèi)地區環(huán)它同燃油、燃氣鍋爐相比,可節省75%以上的燃料費保標準要求,因面可以在任何地方使用,是層燃鍋爐的換代用,具有很高的經(jīng)濟效益,而且安全可靠,無(wú)爆炸危險,因產(chǎn)品。此,它可以實(shí)現以煤代油之目的。目前利用煤氣化無(wú)煙燃繞(2)熱效率高達78~ 82%,實(shí)屬節能產(chǎn)品。由于不霄除技術(shù).研發(fā)了立式煤氣化無(wú)煙燃燒工業(yè)鍋爐系列產(chǎn)晶,立式塵器,煙氣側阻力小。節省引風(fēng)機電耗;鍋爐凈效率高,而且無(wú)煙燃氣鍋爐主要技術(shù)特性。見(jiàn)表1.囊1立式無(wú)爛燃燒鋼爐主霎技術(shù)特性復定嘉發(fā)量/.h-10.10.20.30.40.50.75機定供熱量/MW0.070.140. 210.280.350.53.7工作壓力/MPa0.686 0. 686/0.980. 686/0. 98熱水溫度/C95/7005/70熱效率/%78. 078.079.080.0通風(fēng)方式設計燃料■類(lèi)熠煤墅煤代用燃料1、I類(lèi)煙煤貧煤無(wú)煙煤褐煤排煙黑度<0.5格林曼熏度煙塵初始濃度/mg* Nm-≤100學(xué)研究論文集。山東東宮:石油大學(xué)出版社.1993:245~-250.3結論E. L. Daman> Coel combustion in the 2l"Century. Proceeding媒氣化無(wú)煙燃燒技術(shù)實(shí)現了以煤為燃料的氣化一無(wú)of the 2m Interntional Symporisum on Coal Combustion. Bei-jing:Chisn Mechine Press. 1991:1~7.煙燃繞--脫碗一體化,達到了清潔燃燒,高效利用的雙重5 L. Reh. Cleaner energy from Coal with Circulatiog Fluid Beds目的,對解決我國小型工業(yè)鋼爐大氣污染具有重大意義和Proceeding of the 2= Iatenational Symposium明Coul Com-實(shí)用價(jià)值.bustion Being: China Macchine Press. 1991:44~45.郝吉明.陸水琪. 賀克斌中國燃煤電廠(chǎng)熘氣脫硫技術(shù)現狀及經(jīng)●考文獻擠分析.齒凈煤燃燒與發(fā)電技術(shù).1997, 12(4);1~17.7朱廷鈺.黃戒介.王常.張建民媒溫和氣化.媒炭轉化1998. 21.， 朱重杰，錢(qián)家瞬.油頁(yè)巖科學(xué)研究論文集。山東.東營(yíng):華東石袖17~13.學(xué)陵出版社.1984, 1~4.8陳家仁.速化床氣化的過(guò)去與將來(lái).結凈煤技術(shù), 1998 4.1.8~林權雄.朱重杰.錢(qián)家林等.石油脆溆現狀展望.北京:中國能源研究會(huì ).1984. 37~142.9崗德敏.陳安斌王水背。魑煤氣的閉式循環(huán)中氣化系既能量轉; 索重杰.中國可再生能舞的展望。 石油高等教育出版四十年科化效率的研究熱能動(dòng)力工程. 1995. s.14) :170~ 173.一2 一