流態(tài)化技術(shù)在煤氣化工藝中的應用研究

工藝管理流態(tài)化技術(shù)在煤氣化工藝中的應用研究陸元龍(中國化學(xué)工程第三建設有限公司安徽準南232000)摘要:我國是目前世界最大的煤炭生產(chǎn)國及消費國,煤炭資后 含塵量較低的煤氣可通過(guò)廢熱鍋爐,有效降低對爐管的磨損，源相對豐富而石油天然氣資源相對缺乏,加強煤氣化工藝的研究避免積灰,延長(cháng)其使用壽命及檢修周期。這種改進(jìn)使褐煤、長(cháng)焰與發(fā)展,也是煤化工及未來(lái)潔凈發(fā)電制氫的核心技術(shù)。當前,煤煤等 多種煤種均可得到有效氣化,煤種適應性寬，氣化爐生產(chǎn)負氣化工藝已形成固定(移動(dòng))床、流化床和氣流床三種技術(shù)。本文荷 可在設計負荷的60%" 105%范圍內進(jìn)行調節,氣化率較高,年運就流態(tài)化技術(shù)在煤氣化工藝中的應用進(jìn)行研究與總結。轉率可達到90%以上。但恩德?tīng)t技術(shù)仍存在設備體積較大,灰渣關(guān)鍵詞:流態(tài)化技術(shù);煤氣化工藝;氣化床仿碳量高,煤氣有效成分相對較低等問(wèn)題。我國是目前世界最大的煤炭生產(chǎn)國及消費國,每年煤的年產(chǎn)2.灰熔聚流化床煤氣化技術(shù)量可達10億噸以上,大多數是直接燃燒用使用，其中采用煤氣化灰熔聚流化床煤氣化技術(shù)是以碎煤為原料,通過(guò)空氣、富氧、形式生產(chǎn)合成的比重較低。煤氣化工藝自開(kāi)發(fā)至今,已有150年氧等作為氧化劑， 水蒸氣或CO2作為氣化劑，在適當的氣速下，的歷史,目前已形成了固定(移動(dòng))床、流化床和氣流床三種技使 床層中粉煤沸騰,達到床中物料強烈返混，氣固兩相充分混合，術(shù)。自1921年Winler發(fā)現流態(tài)化現象,并開(kāi)發(fā)流化床氣化反應 在部分燃燒產(chǎn)生的高溫下進(jìn)行煤的氣化。煤可在床內實(shí)現- -次器以來(lái),這一技術(shù)原理再次引起固體物料加工工藝的革命,并在破黏 .脫揮發(fā)分.氣化、灰團聚.分離.焦油及酚類(lèi)裂解等過(guò)程。具煤氣化工藝領(lǐng)域得到廣泛發(fā)展與應用"。有結構相對簡(jiǎn)單,操作較為方便,煤種適應性廣,可實(shí)現氣化原料一、流態(tài)化技術(shù)在煤氣化工藝中的應用原理本地化、提高氣化強度及灰渣團聚,提高碳轉化率,產(chǎn)品氣中不含流態(tài)化是指在一- 個(gè)圓簡(jiǎn)形容器中設置多空形水平分布板,將焦油及 揮發(fā)酚等優(yōu)勢。它也是具有中國自主專(zhuān)利的,較為針對中物態(tài)顆粒堆;放在分布板上,形成固體層,即床層;當流體引入分布國煤炭特 點(diǎn),目前已實(shí)現常壓工業(yè)應用,與引進(jìn)氣化技術(shù)相比,其板下,使流體均勻地通過(guò)分布板后進(jìn)人床層后,因流體速度不同，投資率降低50%左右。床層會(huì )出現固定床、流化床及輸送床三種不同的狀態(tài)。固定床流在對太原東山瘦煤、西山焦煤.王封貧瘦媒、陜西神木弱粘結體流速較低,固體顆粒相對位置不變,床層高度不變;當流體速度性長(cháng)焰煙煤、冶金焦煤等代表我國大多數煤種進(jìn)行試驗表明,所進(jìn)一步提升,顆粒被帶到容器外,這時(shí)分布板到容器出口會(huì )出現有煤種采用灰熔聚流化床氣化爐均能夠得到穩定操作,并得到合浮動(dòng)有流體顆粒，它是- -種向上的凈速度運動(dòng),不存在床層界面，理的氣化結果 ,產(chǎn)氣率隨原料熱值增高而增高，氣化強度隨煤階此時(shí)被稱(chēng)為輸送床;介于輸送床與固定床間的就是流化床。增高而降低,所有高灰熔點(diǎn)煤均可實(shí)現灰熔聚成球及選擇性排流化床的形成有幾大條件:有合適的容器作為床體,底部有灰,且可穩定操作高灰煤氣化,合成氣比消耗指標隨著(zhù)灰的含量流體分布器;有大小適中.足量的顆粒形成床層;有連續供應的流的增高而增高。但在操作上,需根據不同的煤種采用針對性設體充當介質(zhì);流速大于最小流化速度,但不能超過(guò)帶出速度。計,使其更適應煤種的特點(diǎn)進(jìn)行氣化”。流化床(或稱(chēng)沸騰床)在煤氣化工藝的應用是通過(guò)氣化劑，如3.循環(huán)流化床技術(shù)在煤氣化工藝中的應用氧氣工空氣、水蒸汽從氣化爐底部鼓人爐內,使其中的煤粒呈流循環(huán)流化床是指爐膛內物料及飛出又返回爐膛的物流流化態(tài)化,并在一-定溫度下發(fā)生燃燒工氣化反應，它是煤氣化工藝的燃燒(氣化)的方式， 與加壓流化床同樣，它屬于流化床燃燒技術(shù)，其較常規流化床的流化速度高,因此床內物料的速度遠低于氣體二流態(tài)化技術(shù)在煤氣化工藝中的應用速度,氣、固體流速較高，對質(zhì)量與熱量的交換極為有利。1.溫克勒氣化床的應用結語(yǔ)溫克勒氣化是流化床煤氣化工藝應用的代表,它采用常壓操煤氣化技術(shù)是煤化工及未來(lái)潔凈發(fā)電、制氫的核心技術(shù),我作,生產(chǎn)能力較低,氣化溫度較低,產(chǎn)生的灰渣及物碳損失較大，國是--個(gè)煤資源相對豐富,石油天然氣資源相對缺乏的國家,加且氧耗高,目前已較少應用;針對溫克勒氣化技術(shù)的缺點(diǎn),人們通強煤氣化工藝的研究,因此應結合我國煤種特點(diǎn),特別是加強各過(guò)對氣化溫度及壓力的提高,開(kāi)發(fā)展高溫溫克勒氣化技術(shù),這項煤 種燃燒、氣化性能的研究,采用針對性氣化工藝,尤其是流態(tài)化技術(shù)將氣化溫度由原來(lái)的900C~950C的溫度提高于850C~技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā),使煤氣化工藝得到不斷完善與發(fā)展,為我國1100C,粗煤氣帶出物在經(jīng)過(guò)分離之后,重新返回氣化爐,灰渣的經(jīng)濟建設發(fā)展發(fā)揮良好的效益。含碳量降低,使碳轉化率得到有效提高,增加了煤氣產(chǎn)率,在操作參考文獻:壓力上由常壓提高到1.0^2.2MPa,這樣可以有效提高氣化爐的[1]吳蓬勃.煤氣化工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)及應用[J甘肅石油和化生產(chǎn)能力。目前，我國用于工業(yè)生產(chǎn)的恩德?tīng)t粉煤氣化技術(shù)是溫工 .2010,3:14- 15.克勒煤氣化技術(shù)”。[2]李宇航, 馬玉紅.煤氣化工藝技術(shù)比較[].煤炭技術(shù).2011,撫順恩德?tīng)t在溫克勒氣化床的應用基礎上,加入三大改進(jìn)措2:7-9.施:1.氣化爐底改為噴嘴布風(fēng)，提高了氣化溫度，減少爐璧結渣問(wèn)[3]原小靜.現代煤氣化技術(shù)及其煤種的適應性分析[J].山西題,提高氣化爐的運轉率;2.爐中上部增設兩次進(jìn)風(fēng)噴嘴,出口化 工.2011,6:5.增設干式旋風(fēng)除塵器，使煤氣平整的細煤粒及熱灰得到有效回作者簡(jiǎn)介:陸元龍,中國煤化工理工程師，收，再返回氣化爐,達到流化氣化,形成熱物料循環(huán),降低了灰中化工建設方向, 中國化學(xué)淮南的碳的含量,提高碳轉化率;3.旋風(fēng)除塵器后放置廢熱鍋爐,除塵YHCNMHG238|化工管理 2014年3月