KDON一800／1000型空分设备在煤炭地下气化工艺中应用.pdf

2012年4月 矿 业安全 与环保 第39卷第2期 KDON一800／1000型空分设备在 煤炭地下气化工艺中的应用 卢 熹，靳瑞青 (甘肃华亭煤业集团公司，甘肃 华亭 744100) 摘要：在煤炭地下气化工艺中，为了获得低氮中高热值的煤气，在国内首次将KDON一800／1000型空 分设备应用于煤炭地下气化工艺。将体积分数为99．6％的纯氧与水蒸气配合制备气化剂，生产 出热值 为9．0MJ／m 以上的低氮中热值煤气，可作为发电的原料气，并为煤化工的低成本捕集利用CO 打下了 基础。 关键词：煤炭；地下气化；工艺；深冷空分制氧装备；应用 中图分类号：TD84 文献标志码 ：C 文章编号-1008—4495(2012)02—0068—03 煤化工的低成本捕集利用CO 打下基础。为类似条 1 煤炭地下气化概况 件下，特别是衰老报废矿井实现二次开采提供 了可 1．1 煤炭地下气化 的由来 借鉴的经验。该项 目工艺成熟，产品市场广阔，以污 华亭矿区物理开采后，遗弃的煤炭资源约6亿 t， 染物近零排放为 目标，节能、节水等环保措施齐全 ， 其中，华亭、安新和赤诚煤田可供地下气化开采 的煤 工艺过程采取热电冷联产联供 ，能源消耗低 ，自动化 炭资源分别约为4．7亿 t、1亿 t和 3000万 t。针对 程度和劳动生产率高，是典型的资源与能源节约型 矿井 中不可采、开采后遗弃的边角煤炭、“三下”压 循环经济产业 ¨。 煤、劣质、零散等煤炭资源进行开发利用，延长矿区 2 KDON一800／1000型空分设备 服务年限，以提高资源回收率和企业经济效益为 目 的，华亭矿区在进行大量调研的基础上，提出了难采 富氧一水蒸气地下气化工艺，气化剂的主要成 煤有井式综合导控法地下气化及低碳发电工业性试 分是0 和水蒸气，水蒸气 由锅炉房供给，O：的制取 验研究项 目 。 采用从空气 中分离的生产方法 。制氧采用 KDON一 1．2 煤炭地下气化工艺系统组成及特点 800／1000型空分设备，该设备是一套全低压正流膨 煤炭地下气化系统 由制氧碳气化剂单元 、气化 胀成套制氧设备，能从空气 中同时提取 0 、N：，主要 炉与注气单元、排气与引风单元、净化与分离单元、 由空气压缩机、后冷却器、预冷机组 、油水分离器、纯 测控单元、充填与顶板控制单元组成。 化器、电加热器、膨胀机、分馏塔、分析仪器 、流量计 、 华亭矿区难采煤有井式综合导控法地下气化及 贮气囊等组成 (氧、氮气压缩机另配)。其主要技术 低碳发 电工业性试验研究项 目，首先在安新煤 田已 指标如下： 闭井的杨家沟煤矿六采区进行，在充分利用现有技 加工空气量 5500m ／h； 术的前提下，创新研制的条带虚底炉型设计合理、性 产品气量 0 为 800m ／h、含氧量大于等于 能优越，为实施燃空区充填工艺创造了良好条件；首 99．5％，N，为 1000m。／h、含氧量 创研制的顺流推进注气点移动新工艺，对提高地下 小于等于1×10～； 气化过程的定向强化燃烧控制和优质稳定产气效果