。８．

煤化工

２００３年第２期

气化装置提供专利技术及基础工程设计，其煤气化

装置设计能力为单炉日处理２

０００

ｔ煤、气化压力为

２．８

ＭＰａ。Ｄｅｍｋｏｌｅｅ电厂于１９９３年底试车。１ ９９４年

初开始进入为期３年的示范期．在此期间．煤气化装

置成功地完成了１４个煤种的试验，并对商业化电站

规模的可靠性操作、环保、负荷调节及经济方面进行

了全面的评估。该装置的运转实践表明，碳的转化率

可达９９％以上，装置负荷可在４０％～１００％之间

调整，截止到２００１年，气化装置运转率在９５％以

上，从此Ｓｈｅｌｌ公司开始向市场推出壳牌气化工艺。

２

Ｓｈｅｌｌ煤气化技术简介

２．１工艺原理

Ｓｈｅｌｌ煤气化过程是在高温加压下进行的，是目

前世界上较为先进的第二代煤气化工艺之一。按进

料方式，Ｓｈｅｌｌ煤气化属气流库（ｅｎｔｒａｉｎｅｄ ｂｅｄ）气

化，煤粉、氧气及蒸汽在加压条件下并流进入气化炉

内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂

解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。

一般认为，由于气化炉内温度很高，在有氧存在的

条件下，碳、挥发分及部分反应产物（Ｈ。、ＣＯ等）以发

生燃烧反应为主；在０。消耗殆尽之后发生碳的各种转

化反应，即过程进入到气化反应阶段，最终形成以ＣＯ、

Ｈ。为主要成分的煤气（表１）离开气化炉。

衰１典型的ＳＣＧＰ煤气成分

％

２．２工艺流程

目前，Ｓｈｅｌｌ煤气化装置从示范装置到大型工业

化装置均采用废锅流程，简咯流程见图ｌ。

飞灰循环

盐

硫

田１

Ｓｈｅｌｌ煤气化装置液程筒田

原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机，在磨煤

机内将原料煤磨成煤粉（按质量计，其中９０％粒度

＜１００“ｍ）并干燥，煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓

及给料仓，尚高压氮气将煤粉迭至气化炉喷嘴。来自

空分的氧气经氧压机加压并预热后与中压过热蒸汽

混合后导人喷嘴。煤粉、氧气及蒸汽在气化炉高温加

压条件下发生碳的氧化及各种转化反应，气化炉顶

部约１，５００Ｃ的高温煤气ｄ｛除尘冷却后的冷煤气激

冷至９００Ｃ左右进入废热锅炉。经废锅回收热量后

的煤气进入干式除尘及湿法洗涤系统，处理后的煤

气尘含量小于１ ｍｇ／ｍ３送后续工序。

湿洗系统排出的大部分黑水经冷却后循环使

用，小部分黑水经闪蒸、沉降及气提处理后送污水处

理装置进一步处理。闪蒸气及气提气可作燃料或送

火炬燃烧后放空。

在气化炉内气化产生的高温熔渣，自流人气化

炉Ｆ部的激冷室进行激玲，高温熔渣经激冷后形成

数毫米大小的玻璃体，可作建筑材料或用于路基。

２．３主要设备

Ｓｈｅｌｌ煤气化装置的核心设备是气化炉和废热

锅炉。

Ｓｈｅｌｌ煤气化炉主要由内筒和外筒两部分构成。

气化炉内筒上部为燃烧室，下部为激冷室，煤粉及氧

气在燃烧室反应，温度为１ ６００。Ｃ左右。为了避免高

温、熔渣腐蚀及开停车产生应力对耐火材料的破坏

而导致气化炉无法长周期运行，Ｓｈｅｌｌ气化炉内筒采

用水冷壁结构，仅在向火面有一层薄的耐火材料涂

层，正常操作时依靠挂在水冷壁上的熔渣层保护金

属水冷壁，气化炉内筒与外筒之间有空隙气层，内筒

仅承受微小压差。与其它气化炉不同，Ｓｈｅｌｌ气化炉

采用侧壁烧嘴，并且可根据气化炉能力由４～８个烧

嘴呈中心对称分布。

废热锅炉用于回收高温煤气的显热，既要承受

高温高压，又要承受煤气中粉尘的冲刷，操作条件比

较恶劣。由于温差大，如何消除或减少热应力给设备

带来的损害也是必须周密考虑的问题。废热锅炉的

金属外筒为受压容器，承受的温度不高（设计温度约

３５０

Ｃ）。内件由圆筒型水冷壁和若干层盘管型水冷

壁组成，盘管型水冷壁各层之间密封分隔，为消除永

冷壁上的积灰，废锅可根据需要设置若干数量的气

动敲击除灰装置，定期或不定期进行振动除灰。

气化炉和废锅顶部用导气管连续，导气管内部

也为水冷壁结构。气化炉和废锅内部的结构及如何

消除两设备整体热膨胀，都是Ｓｈｅｌｌ公司多年来通

　

　

万方数据