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壳牌煤气化煤粉输送的设计特点

楚明哲;董学慧;赵占彪

【摘要】介绍了煤气化技术中煤粉制备和输送给料系统的工艺过程,论述了煤粉制

备、加压及进料系统的管道设计特点,指出了管道设计中应注意的相关事项.

【期刊名称】《河南化工》

【年(卷),期】2013(030)016

【总页数】3页(P43-44,57)

【关键词】壳牌煤气化技术;煤粉;气力输送;管道设计

【作者】楚明哲;董学慧;赵占彪

【作者单位】河南煤业化工集团中原大化公司,河南濮阳457004;河南煤业化工集

团中原大化公司,河南濮阳457004;河南煤业化工集团中原大化公司,河南濮阳

457004

【正文语种】中文

【中图分类】TQ051.23

随着煤化工技术的发展，煤粉气化、煤直接液化、煤间接液化等洁净煤技术在化工

装置中得到大量应用，本文针对粉煤气化项目中干煤粉制备和进料系统的设计特点

作一些探讨。

1壳牌煤气化技术简介

目前世界范围内正在应用和开发的煤气化技术有数十种之多，我国近几年新建的甲

醇或合成氨装置较多采用壳牌煤气化技术(ShellCoalGasficationProcess简称

SCGP)，SCGP属加压气流床粉煤气化，是以干煤粉进料，纯氧做气化剂，液态排

渣。干煤粉由惰性气体氮气或二氧化碳密相输送吹入气化炉。对煤粉的细度要求为

90%以上≤90μm，经热风干燥，水分控制在2%。SCGP煤气化装置由如下工序

组成:①磨煤及干燥;②煤粉加压及进料;③煤气化;④除渣;⑤除灰;⑥湿洗;⑦初步水处

理;⑧公用系统。本文重点讨论前两个工序，即干煤粉制备与进料系统。

2干煤粉制备与进料系统

2.1干煤粉的制备—磨煤及干燥

磨煤及干燥在国内外电力、冶金、建材、化工等行业应用广泛，采用的流程有中间

储仓式或直吹式。国内煤气化装置多采用“一级磨粉干燥、一级煤粉分离收尘、中

间储仓”的工艺技术。干煤粉制备与进料系统示意见图1。合格粒度的原料煤由原

料储运系统通过胶带输送机送入磨前碎煤仓，碎煤仓中的煤通过称重给煤机送到磨

煤机中磨粉。从热风炉送来的热烟气送入磨煤机中对煤粉干燥，在磨粉的同时，经

旋转分离器(和磨煤机一体)分选，将干燥后合格的煤粉吹入煤粉袋滤器分离收集，

经螺旋输送机送入煤粉储仓中储存。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。

图1干煤粉制备与进料系统示意图

2.2干煤粉的输送—煤粉加压及进料

干法气化的关键技术在于干煤粉的加压进料，原料煤在磨机内磨制成符合气化要求

的粉煤(粒度小于0.1mm，烟煤含水量1%，褐煤含水量10%)，借助于高压惰性

气体输送至气化工序，经分离后进入常压料仓，惰性气体经过滤、除尘后放空。从

研磨和干燥区出来的煤通过气流输送到煤粉加压及进料系统。该系统由常压料斗、

锁斗和加压料斗组成。锁斗通过高压惰性气体加压，将煤粉从常压料斗送至加压料

斗。粉煤在加压料斗中通过高压惰性气体输送至气化炉烧嘴。如图1所示，煤粉

储存在煤粉储仓中，当煤粉锁斗处于常压状态时，关闭煤粉锁斗出口的下阀，打开

煤粉锁斗进口的上阀，使煤粉储仓的煤粉自流进入煤粉锁斗，料满后关闭上阀，通

入高压惰性气体加压后打开下阀，使煤粉通过重力流进入煤粉给料仓中，卸完后关

闭下阀，排出惰性气体降至常压，再循环上述过程。煤粉给料仓中的煤粉由管道通

过高压惰性气体送往气化炉喷嘴。锁斗减压或气化炉喷嘴调试排气经煤粉仓装料袋

滤器过滤，收集的煤粉进入煤粉储仓，气体排入大气。

3管道气力输送

煤气化技术中干粉煤进料采用管道气力输送的方式，管道气力输送是在管道内利用

气体作为承载介质，将物料从一处输送到另一处，物料在管道中的流动状态很复杂，

主要随气流速度及气流中所含的物料量和物料本身特性等的不同而变化。管道气力

输送具备以下优点:①长期连续运行，输送效率高;②整个输送过程完全封闭，物料

不泄漏，污染小;③使用惰性气体输送，安全可靠;④易于对整个系统实现集中控制

和程序自动化。管道气力输送按照输送物料在输送管中的运动状态可分为稀相气力

输送和密相气力输送。还可按照管道中形成的气流，将气力输送分为吸送式和压送

式两大类。气力输送技术是散料物料的主要输送方式之一，近年来发展很快。在

Shell煤气化技术干粉煤进料系统中同时采用了多种输送方式。磨煤及干燥工序采

用的是负压稀相气力输送，煤粉的加压及进料工序采用的是正压密相气力输送。

3.1煤粉制备系统的管道设计特点

①碎煤仓至给煤机、给煤机至磨煤机、煤粉袋滤器至排粉螺旋输