表
1
原料煤质数据
序号
名称及符号
设计煤种
校核煤种
1
元素分析
碳
(
收到基
) / %
42. 22
41. 62
氢
(
收到基
) / %
2. 65
3. 34
氧
(
收到基
) / %
10. 72
11. 15
氮
(
收到基
) / %
0. 59
0. 66
硫
(
收到基
) / %
0. 2
0. 18
氯
(
收到基
) / %
0. 006
灰分
(
收到基
) / %
9. 32
13. 65
全水分
(
收到基
) / %
34. 3
29. 40
空气干燥基水分
/ %
9. 01
16. 22
固定碳
(
收到基
) / %
31. 13
干燥无灰基挥发分
/ %
44. 78
45. 41
收到基低位发热量
/MJ
・
kg
- 1
15
14. 81
可磨性系数
57
63
2
灰熔融性
变形温度
/
℃
1 210
1 220
软化温度
/
℃
1 220
1 270
半球温度
/
℃
1 230
1 290
熔化温度
/
℃
1 240
1 340
废锅流程煤气化工艺方案
废锅流程煤气化装置制取粗合成气装置构成
见表 2,主要工艺流程如下述 。
表
2
废锅流程煤气化装置制取粗合成气装置构成
序号 装置或工序名称
主 要 功 能
1
煤气化装置
采用干煤粉加压气化技术 。
2
磨煤工序
完成磨煤与煤的干燥
,
为气化炉提供合格
干煤粉 。
3
煤加压输送工序 以
CO
2
为输送介质
,
将干煤粉送入气化炉。
4
煤气化工序
将煤炭转化为粗合成气
,
副产蒸汽 。
5
除渣工序
将气化产生的煤渣排出气化炉 。
6
除灰工序
将气化产生的飞灰排出气化炉 。
7
湿洗工序
脱除合成气中的酸性物质和飞灰 。
8
初步水处理工序 初步处理除渣及湿洗工序的废水 。
9
公用工程系统
为煤气化装置提供公用物料 。
(1) 煤粉制备 。碎煤仓中的经预干燥的原料
煤经称重给煤机送入中速磨煤机磨煤制粉 。在中
速磨煤系统同时完成制粉和干燥过程 。出磨煤机
粒度和水含量合格的煤粉吹入煤粉袋式收集器分
离 ,收集的煤粉送入贮仓中贮存 。分离后的尾气经
循环风机加压后大部分循环至热风炉循环使用 ,部
分排入大气 。
( 2) 煤粉加压及给料 。常压煤粉进入锁斗加
压后自流进入煤粉给料仓中 ,由 CO
2
气体密相输送
导入气化炉烧嘴 。锁斗是一个变压操作系统 ,实现
煤粉由常压至加压的输送 。
( 3) 气化及合成气冷却 。煤气化烧嘴喷入的
煤粉和氧气 ,在气化炉内反应区在压力 4. 0 MPa、
温
度 1 500 ℃条件下 ,瞬间完成煤的气化反应 ,生成
(CO + H
2
)含量很高的粗煤气 。为防止气化炉出口
的高温煤气夹带的熔融飞灰黏结在后序设备 ,在气
化炉上部激冷区喷入循环返回的低温煤气 ,以降低
出炉煤气温度 ,使飞灰冷却为固态 。煤气从气化炉
顶排出 ,温度为 900 ℃左右 。出炉煤气进入合成气
冷却器回收热量 ,煤气温度降至 350 ℃左右进入后
序设备 。高温粗煤气携带的大量显热 ,在合成气冷
却器内得到回收 ,产生的中压饱和蒸汽送管网 。原
料煤中的灰分 ,在高温下呈熔融态 ,沿水冷壁向下
流动 ,在气化炉下部渣池水浴中 ,激冷 、
固化 、
脆裂
成细小颗粒 ,经集渣罐定时排至脱水槽 ,再由捞渣
机将其取出转运至渣场 。
( 4) 粗煤气净化 。离开合成气冷却器的粗煤
气通常夹带入炉煤总灰量 20% ～30%的飞灰 ,经过
干法除尘和文丘里洗涤器串洗涤塔 2 级湿法洗涤
处理后 ,出口煤气中含灰量小于 1 mg/m
3
。干法除
尘采用高温陶瓷过滤器 ,过滤掉大部分飞灰 。经过
滤后 ,煤气中含灰量通常小于 5 mg/m
3
。出干法除尘
煤气中的残余灰尘 ,在文丘里洗涤器和洗涤塔中 ,被
热水洗涤脱除 ,同时还洗涤除去煤气中所含微量卤化
物、HCN和 NH
3
等杂质 ,出洗涤塔的煤气送至变换系
统。干法过滤得到的飞灰经过冷却 、
气提后送至飞灰
储罐贮存、
外售。
( 5) 灰水处理 。从洗涤塔排出的含灰排放水 ,
经过气提、
澄清处理后 ,大部分循环利用 ,少量处理水
被抽出送污水处理系统 ,以防止有害物质的累积。
激冷流程煤气化工艺方案
( 1) 激冷流程在磨煤及干燥 、
粉煤加压给料 、
排渣 3个工序的流程与废锅流程完全相同 ,没有除
灰工序 。两者之间主要的变化在合成气冷却以及
粗煤气净化的方式上 。
( 2) 在合成气冷却方式上 ,在气化炉上部激冷
区采用喷入锅炉给水代替循环的激冷煤气 ,以降低
出炉煤气温度 ,使飞灰冷却为固态 。煤气从气化炉
顶排出 ,温度为 900 ℃左右 。
( 3) 在粗煤气净化方式上 ,激冷流程仅采用湿
法洗涤对煤气进行净化 。气化炉出口煤气送至激
冷罐 ,经过水激冷和除尘后 ,温度降至 210 ℃左右 ,
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5
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第 5期
赵 涛 等 干粉煤气化技术之废锅流程与激冷流程的比较和选择