恩德粉煤氣化工藝生產(chǎn)實(shí)踐

第29卷第4期有.色礦冶Vol. 29. No42013年8月NON- FERROUS MINING AND METALLURGYAugust 2013文章編號:1007 - 967X(2013)04-0024 - -04恩德粉煤氣化工藝生產(chǎn)實(shí)踐楊尚鋒,楊宏(中冶葫蘆島有色金屬集團有限公司,遼寧葫蘆島125003)角要:用小于10mm的粉煤做氣化原料,用富氧空氣(O233%)、水蒸汽混合作為氣化劑，使粉煤在流化床內流化.同時(shí)進(jìn)行物理化學(xué)反應,產(chǎn)出煤氣。煤氣凈化后輸送給用戶(hù)。燃料煤氣熱值4 190~6 270 kJ/Nm' ,煤氣生產(chǎn)負荷可根據生產(chǎn)需要在70%~ 120%之間調節,恩德粉煤氣化技術(shù)生產(chǎn)煤氣已經(jīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中得到很好的應用。關(guān)鍵詞:粉煤氣化;工藝流程;技術(shù)指標中圖分類(lèi)號:TF051文獻標識碼:A為流化介質(zhì)。通過(guò)控制下噴嘴氣化劑流速,使進(jìn)入0概述流化床內的粉煤處于流化狀態(tài),同時(shí)進(jìn)行著(zhù)物理、化隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，能源的日益緊張逐漸顯現出學(xué)反應。生成的煤氣夾帶著(zhù)大量極限沉降速度小于來(lái)。雖然我國原煤儲量豐富,但是也受到了一定的氣化劑流速的顆粒(含碳30%的細粉顆粒)由爐頂影響。無(wú)論是冶煉行業(yè),還是化工行業(yè)都受到了前被帶走,部分密度增大后的灰渣由爐底排出。所未有的沖擊。作為燃料和原料的煤氣,其生產(chǎn)成原料煤人爐后在高溫的作用下,水份開(kāi)始蒸發(fā)，本的提高,迫使煤氣生產(chǎn)工藝正在迅速的發(fā)生變化。之后揮發(fā)份開(kāi)始析出,進(jìn)行如下基本反應:原本以中塊煤為主的固定床,已不能適應現在工業(yè)首先,煤表面的揮發(fā)份與氧和蒸汽進(jìn)行反應。生產(chǎn)的需要,正逐漸被以粉煤為主的流化床所代替。CmHn(揮發(fā)份的元素組成)+(m/2)O2=mCO2000年恩德粉煤氣化爐在中國落戶(hù),以其低廉的價(jià)+(n/2)H2+ Q格、合理的工期、成熟的技術(shù)、豐富的操作經(jīng)驗等優(yōu)CmHn + mH2O= mC0+(m+ n/2)H2- Q勢逐漸占有一席之地,大有星火燎原之勢。揮發(fā)份的裂解反應:恩德粉煤氣化技術(shù)是在溫克勒氣化爐技術(shù)基礎CmHn-→(n/4)CH. + (m- n/4>C*上,由朝鮮恩德“七●七”聯(lián)合企業(yè)根據生產(chǎn)實(shí)踐不CmHn + (m- n/2)H2→mCH斷進(jìn)行改造,形成的具有自己特色的實(shí)用新型粉煤C' +2H2→CH,氣化技術(shù)。根據氣化劑的不同分為空氣爐、富氧爐、其次,在上述反應進(jìn)行中釋放出一定的熱量,該純氧爐;爐型有10 000 m'/h, 20 000 m3 /h, 40 000熱量引燃焦碳,使其與氧和蒸汽進(jìn)行氧化、還原反應m2/h三種(標態(tài))。中冶葫蘆島有色金屬集團根據以及水蒸氣的分解反應:生產(chǎn)需要，選建2臺20000m3/h、富氧濃度33%的2C+O2 = 2CO+Q恩德粉煤氣化爐,為密閉鼓風(fēng)爐煉鉛鋅工藝提供燃C+O2=CO2+Q料。該粉煤氣化爐于2004年開(kāi)工建設并一次投產(chǎn)C+CO2 =2CO-Q成功，目前兩臺爐運行狀態(tài)良好,單臺爐產(chǎn)氣量已經(jīng)C+H2O=CO+H2- Q .達到設計產(chǎn)能的120%,對于ISP工藝的穩定運行C+2H2O=CO2 +2H2- - Q起到了積極的作用。CO+H2O=CO2+H2+Q根據氣化方法、氣化劑、氣化條件的不同,會(huì )產(chǎn)1恩德粉煤氣化工藝生產(chǎn)實(shí)踐生各種不同的反應。要想連續、穩定的進(jìn)行氣化反1.1 恩德粉煤氣化原理應,必須具備兩個(gè)基本條件:小于10 mm粉煤作為氣化原料;富氧空氣、蒸放熱量與數力骨為到四售明地熱量等于散熱中國煤化工汽(空氣.蒸汽或氧氣、蒸汽)作為氣化劑,同時(shí)也作量;TYHCNMHG收稿日期:2013-06-08作者簡(jiǎn)介:楊尚鋒(1969- -).男.高級工程師,冶金工程碩士，主要從事冶金技術(shù)研究和技術(shù)管理工作。.2有色礦冶第29卷1.4主要 經(jīng)濟技術(shù)指標恩德粉煤氣化爐主要技術(shù)經(jīng)濟指標比較見(jiàn)表2。表2恩德粉煤氣化爐主要技術(shù)經(jīng)濟 指標比較空氣煤氣合成氣原料煤302.5kg 水分≤8% 23 479kJ/KgLHV) 500kg 水分≤8% 20738 k/Kg(LHV) 530kg 水分≤8% 22 844 kJ/Kg(LHV)風(fēng)量(標態(tài))776 m3 0.04 MPa空氣600m' 0.04 MPa富氧濃度33% 340m3 0.04 MPa富氧濃度76%發(fā)生爐用蒸汽72.5kg 227 C 0.6 MPa220kg 240 C 0.5 MP350kg 210 C 0.4 MPa軟化水.0.45t 102~104 C 0.5 MPa0.5t 102~104 C 1.8 MPa0.55t 102~104 C 5 MPa新鮮水0.375t <30 C 0. 3 MPa1t <30 C 0.3 MPa1.75t <30 C 0.3 MPa循環(huán)水3.75t <35 C 0.3 MPa22.5t <35 C 0.3 MPa25↑<40C 0.3 MPa安全氣25m3N20.04MPa30m3 N2 0. 04 MPa25m3 N2 0. 035 MPa自產(chǎn)蒸汽0.4t 240C 1.3MPa 過(guò)熱蒸汽0.45t 240C 1.3MPa 過(guò)熱蒸汽1t 248C 3.82MPa 飽和蒸汽儀表風(fēng)(標態(tài))60m2/h露點(diǎn)-60 C 0.6 MPa氧氣(標態(tài))90m3純度 99.6% 5 kPa240 m3純度 99. 5%18 kWh32.7 kWh150 kWh熱值(標態(tài))4 180 kJ/m36270 kJ/m38 970 kJ/m3有效氣體成分00+ H2≥30.5% CH4 1. 85%CO+H2≥46% CH4 2.25%CO+H:≥68% CH4 1. 3%氣化效率71%71. 2%76%熱效率86. 5%80.580%碳的利用率≥91%站出煤氣含塵≤50 mg/m3(標態(tài))≤150 mg/m'(標態(tài))≤60 mg/m3 (標態(tài))爐灰渣含碳≤10%飛灰含碳≤30%運轉率91%注:表中數據均以產(chǎn)出1000m'(標態(tài))煤氣所消耗為基準,均為平均值;根據煤種的改變,技術(shù)經(jīng)濟指標將相應變化。1.5煤氣成分組成(7)氣化效率較高(72%~76%),生產(chǎn)負荷彈煤氣成分組成見(jiàn)表3。性大,可在設計負荷的40%~125%范圍內調節。表3煤氣成分組成.(8)設備運轉穩定可靠檢修維護少,運轉率>煤制氣組成(體積)%干煤氣高熱值90%。氣化劑.種類(lèi)H2COCH、CO2N2kJ/Nm’(9)煤氣中不含焦油及酚等有害物質(zhì),凈化后空氣+蒸汽燃氣12.5 19.0 1.3 8.9 58.2 4 190富氧+蒸汽燃氣21.5 24.5 2.3 14.5 37.56 270的污水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后重新循環(huán)利用,不外排。富氧十蒸汽合成氣39.0 30.0 1.6 19.5 9.68 987(10)投資少,設備全部國產(chǎn)化,是引進(jìn)技術(shù)投純氧+蒸汽合成氣40.5 34.5 1.8 22.0 0.99 459資的30% ~ 40%。2技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢3目前存在的缺陷(1)將爐底部改成錐體狀,通過(guò)與錐體呈一定.恩德粉煤氣化爐的煤氣凈化,采取的基本是濕角度的噴嘴往爐內送風(fēng),代替了原有的爐箅,使布風(fēng)法除塵，而煤氣中夾帶的飛灰含有大量的Ca2+、更加均勻、流化更加穩定。Mg*+等離子,造成了凈化系統及循環(huán)水系統的結垢(2)在發(fā)生爐出口增加旋風(fēng)除塵器和返料裝.現象,- -定程度影響了生產(chǎn)。通過(guò)對煉鋼廠(chǎng)高爐煤置,將--定粒度的飛灰收集并通過(guò)回流管返回爐內氣干式收塵的借鑒，如果恩德粉煤氣化爐在煤氣凈進(jìn)行二次氣化,減少了飛灰量和提高了碳的利用率?；矫娌扇「墒绞諌m,效果將會(huì )更好。不但整個(gè)循(3)將廢熱鍋爐由內置改為外置,減輕了對爐.環(huán)水系統將會(huì )取消,而且不存在結垢的問(wèn)題;也減少管的磨損，延長(cháng)了廢熱鍋爐的使用壽命。設備的投人和節省大量水資源。(4)適用煤種廣泛(適用于褐煤、長(cháng)焰煤、不粘恩德粉煤氣化技術(shù)在該廠(chǎng)已經(jīng)應用7年多了，煤或弱粘煤)、且價(jià)格低,臨近取材方便,使煤氣制造技術(shù)成熟,操作簡(jiǎn)單,便于總體生產(chǎn)平衡,生產(chǎn)過(guò)程成本顯著(zhù)下降。中不產(chǎn)生煤中國煤化主應用。(5)自動(dòng)化程度高,使用集散控制系統(DCS)，參考文獻:CNMHG操作簡(jiǎn)單,運行穩定,開(kāi)停爐方便,安全性高。JYH[1] 梅熾,等中外舊盟機山mt ,2003.(6)煤氣成分可根據生產(chǎn)需要,通過(guò)調節富氧[2] 潘恒禮.鉛電解培訓教材[M].2005.濃度隨時(shí)進(jìn)行調整。(下轉第35頁(yè))第4期劉樸等:泡沫鋁材料用于減振 、吸聲結構的初步設計3文以風(fēng)機室為例,介紹了以泡沫鋁為主要原料進(jìn)行als & Design, 2010, 31: 610- 612.減振、消聲、隔聲和吸聲處理的設計方法及依據的原6] 姚廣春,張曉明,羅洪杰,梁李斯,王 磊.泡沫鋁消聲器[P].中國專(zhuān)利,2011 ,ZL2010 2 0206837. 9.理，旨在推動(dòng)泡沫鋁材料在降噪方面的應用。同時(shí)，[7]尉海軍. 閉孔泡沫鋁聲學(xué).力學(xué)等性能的研究[D].沈陽(yáng):東北從使用者的角度也督促生產(chǎn)者進(jìn)- -步完善工藝、降大學(xué),2007.低制造成本,為泡沫鋁材料的大量應用鋪平道路。[8] 范麗麗.泡沫鋁聲屏障降噪效果測試與機理研究[D]. 沈陽(yáng):參考文獻:東北大學(xué),2009.[1] 丁建. SIKA敷料在降低船舶艙室噪聲上的應用[J]. 廣東遣[9] Jean P. The effect of structural elasticity on the eficiency of船,2009.(5); 45-47.noise barriers[J]. Journal of Sound and Vibration, 2000. 2372] 高利平.拖船艙室噪聲測試及其噪聲控制技術(shù)淺析[J].江蘇(1): 1-21.船舶2004, 21(4):15-16.[10]陳越謝， 譚林森.船舶艙室噪聲控制技術(shù)綜述[J].武漢造[3] 鄧凌，朱春華，樓天福. 3500t客貨船的艙室噪聲分析及計船,1995,(6):34- 40.算[J].船舶設計通訊，2001, (3- -4): 34- 38.[11] 虞俊,葉林昌.船舶艙室噪聲評估及控制研究[J]. 柴油機，[4]于嘉東. 艙室設備和內裝[J].船舶2006,(4):57- 63.2013,35(1); 40-43.5] Mu Yongliang, Yao Guangchun, Luo Hongjie. Anisotropic[12] 王政紅。新型降噪材料一-泡沫鋁在船舶上的應用[C].damping behavior of closed- cell aluminum foam[J]. Materi-2004年中國材料研討會(huì ),T多孔材料:1 434-1 438.Primary Design for Composite Structures by Using Aluminum Foamas Damping or Sound Absorption M laterialsLIU Pu' ,WANG Wei? ,LU Jing' ,LUO Hong-ie .(1. Northern Heavy Industries Group Co. Ltd. , Shenyang 110141 ,China;2. Purchase Center of Benxi SteelPlates Co. Ltd , Benxi 117001 ,China; 3 Northeastern University, Shenyang110819 ,China)Abstract: The design methods of damping structure used for the ventilator foundation， noise reductionstructure connected to the air suction or exit holes of ventilators and sound isolation or absorption struc-tures used in the whole fan room are introduced in this paper, which are helpful to control the transmissionof fan room noises, and the basic principles of design are also provided. The paper can offer a new ap-proach for industrial enterprises to solve their noise pollution problems and promote the practical applica-tions of aluminum foam in our country .Key words : aluminum foam; vibration reduction; noise elimination; sound isolation; sound absorptionstructure(上接第26頁(yè))Ende Furnace Pulverized Coal Gasification Process to Produce PracticeYANG Shang-feng, YANG Hong[1. RAMU Nico Management (MCC) Limted , Beijing 100080 ,China;2. MCC Huludao Nonferrous Metals Group Co.，LTD.，Huludao125003 ,China]Abstract: Taking Pulverized coal of less than 10mm as raw materials, Using the mixture of oxygen- en-riched air (O2 :33%) and water vapor as gasifying agent to fluidify pulverized coal in a fluidized- bed. Atthe same time, some physical and chemical reactions occurs simultaneously, so coal gas can be made and betransferred to user after purifying. The calorific value of coal gas is 4190~6 270 kJ/Nm3 . The quantity ofCoal gas was made can be adjusted by demands of production from 70%. to 120%，The producing of Coalgas by the technology of Ende Pulverized Coal Gasification has go中國煤化工:tice.Key words:coal gasification;process; technical indicatorsfYHCNM HG