航天粉煤加压气化技术的发展及应用讲义.ppt

航天粉煤加压气化技术的发展及应用 文中介绍了航天粉煤加压气化成套技术的主要工艺流程，对关键设备：气化炉和气化烧嘴的原理和特点进行了重点描述和分析，介绍了控制系统的主要内容和特点，对控制系统中本公司研制生产的控制阀门的特点和使用情况进行了介绍。文中对航天粉煤加压气化技术两个示范装置的建设和开车情况进行了介绍，同时介绍了当前航天煤气化技术的应用领域及推广情况。 中国是一个贫油、少气、富煤的国家，根据一次能源构成的特点，充分利用国家相对丰富的煤炭资源，发展洁净、高效、适应性广、建设及运行费用低廉的具有自主知识产权的煤气化技术，是解决我国能源安全问题的一条切实可行的途径，是对国家推行节能减排、发展循环经济政策的具体响应。 随着我国国民经济的强劲增长，市场对化工产品的需求也越来越大，以煤为原料的煤化工在我国化学工业中将占有越来越重要的地位。 因此，中国航天科技集团立足航天技术，着眼市场需求，瞄准发展目标，统筹战略布局，下大力气在民品工业上创新开拓，研制、开发了对国民经济具有重大意义的HT-L航天粉煤加压气化成套技术，并成功地建成及投运了两套航天煤气化技术的工业化示范装置。这项技术仍在继续往大型化、节能化方向发展，也正在得到市场越来越广泛的认可和肯定。 航天煤气化装置主要包括磨煤及干燥单元、粉煤加压及输送单元、气化及合成气洗涤 单元、渣及灰水处理单元，气化成套工艺技术和关键设备均由北京航天煤化工工程公司 提供。 ●磨煤及干燥单元 该单元使用常规的煤研磨及干燥技术，来自原料煤贮仓的碎煤/石灰石在磨煤机内磨 成煤粉，并由高温惰性气流烘干。粉煤的颗粒尺寸分布规格和粉煤的水分含量满足以下 要求即可： （1) 颗粒尺寸≤90μ 占90%(重量)； （2) 颗粒尺寸≤5μ 占10%(重量)； （3) 水分含量典型值 2%（wt）。 ● 粉煤加压及输送单元 该单元采用锁斗来完成粉煤的加压和输送，在加压煤斗 (该煤斗为烧嘴提供进料)和 气化炉之间保持恒定的压差。 ●气化及合成气洗涤单元 粉煤分三路进入气化炉烧嘴的三个煤粉管。氧气经预热器加热后先在混合器内与一定 量的蒸汽混合，然后也按一定的比例进入烧嘴。 煤粉在炉膛内高温部分氧化反应，生成的合成气主要成分为CO和H2。在急冷室，合成 气被急冷并被水饱和，熔渣迅速固化。出气化炉的合成气再经文丘里洗涤器和合成气洗 涤塔用水进一步润湿洗涤，通过洗涤塔后进入变换工段。生成的灰渣留在水中，绝大部 分迅速沉淀并通过渣锁斗系统定期排出。 炉膛通过水冷壁产生中压饱和蒸汽回收热量。 ●渣及灰水处理单元 从气化炉急冷室和合成气洗涤塔底部来的灰水通过渣水处理系统回收热量、去除不凝 气和固体颗粒，泵回气化系统重复使用。 主要有以下特点： 1、 干煤粉进料：20-90μm煤粉颗粒 惰性气体输送：氮气或二氧化碳 加压气化：4.0MPa 干煤粉进料气化效率高：冷煤气效率80-83% 气化强度高，设备尺寸小，结构紧凑 2、 气化炉炉膛允许操作温度：1250–1800℃ 煤种适应性广：可实现原料煤的本地化。 碳转化率高、粗合成气品质好：出口有效气体(CO+H2)成分≥90%，CH4含量低 3、 单烧嘴顶烧组合燃烧器 ? 安装、维护、调试方便：集高能电点火装置、点火烧嘴、开工烧嘴、工艺烧嘴于一体，拆装维护调试方便。 ? 燃烧火焰、炉内流场与炉膛良好匹配 ? 烧嘴结构设计合理、具有良好的气化性能：炉内煤粉热解区、火焰燃烧区、烟气射流区、烟气回流区以及二次反应区分布合理。 ? 精良的加工制造工艺：设计寿命10年，烧嘴头部局部维护时间6月一次。 4、 密闭式盘管水冷壁炉膛结构，水流量分布均匀，设计寿命20年 5、“自我修复式”耐火材料结构，维护量少 水冷壁外可以形成稳定的固渣层，“以渣抗渣”，抵抗气体和熔渣的冲刷和磨损,形成了自我修复式耐火材料结构，提高了材料的使用寿命。 耐火材料的组合结构，降低炉膛散热损失。 耐火材料的施工、养护、维护和更换方便，价格低。 6、 激冷、水浴式合成气冷却及洗涤方案，可靠性好 技术方案成熟可靠 合成气激冷效果好、除渣效果好 合成气中增加的饱和水蒸气可直接应用于变换工序 7、 具有炉膛温度监控措施 从所有的煤气化装置实际情况来看，煤质的波动是难免的，如