气流床气化法cm.pptx

1;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。火焰中心调度可高达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; 基本上可适用所有煤种。气化时要注意原料煤除熔渣的粘度-温度特性. 挥发分含量较高、活性好的煤较易气化，完成反应所需要的空间小，反之，为完成气化反应所需的空间较大。 褐煤不适于制成水煤浆加料(为什么?)。 ; 由于反应温度很高，炉床温度均一，煤中挥发分在高温下逸出后，迅速分解和燃烧生成二氧化碳和水蒸汽，并放出热量。二氧化碳和水蒸汽在高温下与脱挥发分后的残余炭反应生成—氧化碳和氢，因而制得的煤气中不含焦油，甲烷含量亦极少。 ; 气流床气化时需用粉煤，要求粗度为70-80％通过200目筛，故需较庞大的制粉设备，耗电量大。 气流床为并流操作，制得的煤气与入炉的燃料之间不能产生热交换，故出口煤气温度很高。 气速很高，带走的飞灰很多，因此，为回收煤气中的显热和除去煤气中的灰尘需设置较庞大的余热回收和除尘装置。;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。; 原采用硅砖砌筑，经常发生故障; 后改用捣实的含铬耐火混凝土； 近年改用加压喷涂含铬耐火喷徐材料，涂层厚70mm，使用寿命可达3~5年; 采用以氧化铝为主体的塑性捣实材料，其效果也较好。; 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???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（），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 ; ④ 氧煤比：烟煤0．85~0．9kg／kg煤； ⑤ 蒸 气煤比：0．3~0．34kg／kg煤； ⑥ 气化效率：69％~75％(冷煤气效率)； ⑦ 碳转化率：30％~98％； ⑨ 生成气性质：见下表;项 目; 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； 煤气中不含焦油利烟尘，甲烷