【2017年整理】气流床气化法.ppt

气 流 床 气 化 法; 气流床气化工艺 ;1、气流床气化基本原理和特点; 气流床气化是将气化剂(氧气和水蒸汽)夹带着煤粉或煤浆，通过特殊喷嘴送入炉膛内。在高温辐射下，氧煤混合物瞬间着火、迅速燃烧，产生大量热量。火焰中心温度可高达2000℃左右，所有干馏产物均迅速分解，煤焦同时进行气化，生成含一氧化碳和氢气的煤气及熔渣(液态排渣)。 气流床气化炉内的反应基本上与流化床内的反应类似。; 因此,原料煤的黏结性、机械强度、热稳定性对气化过程基本不起作用。 故，气流床气化除对熔渣的黏度-温度特性有一定要求外，原则上可适用于所有煤种。;;1.2 主要特征 ①气化温度高、气化强度大 纯氧和水蒸气气化，温度达2000℃左右 ②煤种适应性强； 褐煤不适于制水煤浆加料。 ③煤气中不含焦油； 反应温度高，床层温度均一 ④需要设置庞大的磨粉、余热回收、除尘等辅助装置。 粉煤70~80%过200目筛分，出口煤气温度高，起气速高带走的飞灰多。;2、K-T 气化法; 粉煤(约85％通过200目）与氧气和水蒸汽混合物由气化室相对二侧的炉头并流送入，瞬间着火，形成火焰，进行反应。两股相对气流使气化区内形成高度湍流，反应加快。; 60~70％自气化炉底排出; 其余的熔融细粒及未燃尽的炭被粗煤气夹带出炉。; K-T气化工艺流程包括：煤粉制备、煤粉和气化剂的输送、制气、废热回收和洗涤冷却等部分; 小于25mm的原料煤送至球磨机中进行粉碎，从燃烧炉来的热风与循环风、冷风混合成200℃左右(视煤种而定)的温风亦进入球磨机。 原煤在球磨机内磨细、干燥，煤粉随70℃左右的气流进入粗粉分离器，进行分选。粗煤粒返回球磨机，合格的煤粉加入充氮的粉煤储仓。 煤粉粒度70~80％通过200目筛（0.1mm），并干燥到：烟煤水分控制在1％；褐煤水分控制在8~10％。;图5-44 K-T气化工艺流程; 煤仓中粉煤通过气动输送输入气化炉上部的粉煤料斗1。全系统均以氮气充压。 螺旋加料器2将煤粉送入氧煤混合器3；空分工业氧进入氧煤混合器3。 均匀混合的氧气和煤粉，进入烧嘴4，喷入气化炉内5；过热蒸汽同时经烧嘴4送入气化炉5。 关键： 煤粉喷射速度必须大于火焰的扩散速度，防止回火。; 改善湍流状态； 当其中一个烧嘴堵塞时，仍可保证继续操作； 喷出的煤粉在自已的火焰区中未燃尽时，可进入对面烧嘴的火焰中气化； 火焰相对喷射的，一端的火焰喷不到对面炉壁，因此炉壁耐火材料承受瞬间高温的程度可以减轻。; 由烧嘴进入的煤、氧和水蒸汽在气化炉内迅速反应，产生温度约为1400~1500℃的粗煤气。粗煤气在炉出口处用饱和蒸汽急冷，气体温度降至900℃以下，气体中夹带的液态灰渣快速固化。以免粘在炉壁上，堵塞气体通道而影响正常生产。 在高温炉膛内生成的液态渣，经排渣口排入水封槽淬冷，灰渣用捞渣机排出。; 生成气的显热用辐射锅炉或对流火管锅炉加以回收，并副产高压蒸汽。废热锅炉出口煤气温度在300℃以下。 辐射式废热锅炉约可回收热量的70％，由于炉内空腔大，故结渣、结灰等问题均不严重； 对流式废热锅炉存在飞灰对炉管较严重磨损问题。;⑤ 洗涤冷却 ; 传统的考伯斯除尘流程，不考虑飞灰回收利用，飞灰经洗涤后集中堆存处理 多数煤种气化时产生的飞灰含碳量不高，不值得回收利用。; ③ 压力: 微正压 ;; K-T气化法的技术成熟，有多年运行经验； 气化炉结构简单，维护方便，单炉生产能力大； 煤种适应性广，更换烧嘴还可气化液体燃料和气体燃料； 煤气中不含焦油及烟尘，甲烷含量很少(约0.2％)，有效成份(CO+H2)可达85％ ~90％； 蒸汽用量低； 不产生含酚废水，大大简化了煤气冷化工艺； 生产灵活性大，开、停车容易，负荷调节方便； 碳转化率高于硫化床。; 庞大的制粉设备，耗电量高； 在制煤粉过程中，为防止粉尘污染环境，也需设置高效除尘装置，故操作能耗大，建厂投资高。 气化过程中耗氧量较大，需设空分装置和大量电力； 为将煤气中含尘量降至0.1mg／m3以下，需有高效除尘设备。 为进一步提高气化强度和生产能力，在K-T护的基础上，现发展了谢尔-考伯斯(Shell-Koppers)炉，即由原来的常压操作改进为加压下气化，使生产能力大为提高。;;;;德士古（Texaco）气化法 水煤浆进料，加压气化 气化原料：水煤浆 气化剂：氧气 （1）基本原理和气化炉型 水煤浆通过喷嘴在高速氧气流作用下破碎、雾化喷入炉内。 ①：基本原理 ａ：裂解、挥发分燃烧 水迅速变为水蒸气；煤粉发生干镏及热解；挥发份燃烧。 生成以CO、H2、CO2、