煤气化及褐煤干燥工艺简介-科林公司清洁煤技术
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煤炭资源的清洁技术与减排措施近年来,全球气候变化和环境污染问题日益突出,煤炭作为传统能源的重要组成部分,其清洁利用和减排措施亦成为全球关注的焦点。
本文将从煤炭资源的清洁技术和减排措施方面进行探讨。
一、清洁煤技术1.1 煤电联产技术煤电联产技术是通过高效燃烧技术将煤炭转化为电力和热能,使一次能源得到了高效利用。
这种技术不仅能提高能源利用率,还能减少传输损失,达到清洁能源的效果。
1.2 煤气化技术煤气化技术是将煤炭在高温和高压条件下分解成气体,主要产物为一氧化碳和氢气,可以用于替代传统燃油和天然气。
该技术能够减少污染物的排放,同时得到高效利用。
1.3 高效燃烧技术高效燃烧技术是通过改良燃烧设备和优化燃烧工艺,提高煤炭的燃烧效率,减少烟尘和二氧化硫等有害气体的排放。
该技术在煤炭燃烧过程中能够充分利用热能,达到清洁利用的目的。
二、减排措施2.1 煤炭洗选技术煤炭洗选技术是通过物理、化学和生物等方法,对煤炭进行选别、分级和去除杂质等处理。
通过洗选,可以降低煤炭中的硫和灰分含量,减少燃烧过程中的污染物排放。
2.2 脱硫技术脱硫技术是通过使用吸收剂或催化剂,从煤炭燃烧排放物中移除二氧化硫。
例如,在煤电厂中使用石灰石脱硫技术,能够大幅度减少二氧化硫的排放量。
2.3 脱硝技术脱硝技术是通过使用催化剂或溶液,将煤炭燃烧过程中产生的氮氧化物转化为氮气和水,从而减少氮氧化物的排放。
这项技术在煤电厂和工业锅炉中广泛应用,有效降低了氮氧化物的排放浓度。
2.4 煤炭气化与碳捕集技术煤炭气化与碳捕集技术是通过将煤炭气化产生的合成气进行分离和净化,去除二氧化碳等有害气体,再将纯净的氢气用于能源利用,从而减少二氧化碳的排放。
三、煤炭清洁利用的前景与挑战煤炭清洁技术和减排措施的应用,为煤炭资源的清洁利用提供了广阔的前景。
然而,其仍面临着一些挑战。
首先,煤炭清洁利用的成本较高,需要大量的投资和技术支持。
其次,在煤炭清洁利用过程中,技术的成熟度和可行性亟待提高。
洁净煤技术1. 引言洁净煤技术是一种通过使用先进的煤燃烧和碳捕集技术来减少燃煤产生的污染物排放,并提高煤燃烧效率的方法。
煤是目前世界上最主要的能源来源之一,但其燃烧会产生大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物,对环境和人类健康造成严重影响。
洁净煤技术的发展旨在解决这些问题,使煤燃烧更加环保和高效。
2. 洁净煤技术的分类洁净煤技术可分为燃烧技术和碳捕集技术两大类。
2.1 燃烧技术燃烧技术是通过改进煤燃烧过程来降低污染物排放的方法。
常见的燃烧技术包括:•燃烧控制:通过优化燃烧温度、燃料供给以及燃烧过程中的空气分配,减少煤燃烧过程中产生的污染物;•燃料预处理:对煤进行洗煤、破碎和干燥等处理,去除其中的杂质和水分,提高煤燃烧效率;•燃烧辅助技术:如气体再循环、预混煤粉燃烧等,可以降低煤燃烧过程中的氮氧化物排放。
2.2 碳捕集技术碳捕集技术是一种将二氧化碳从煤燃烧废气中分离和捕集的方法。
常见的碳捕集技术包括:•吸收法:利用化学吸收剂(如氨水和胺溶液)与废气中的二氧化碳发生反应,使其被吸收,并进一步进行分离和回收;•膜分离法:利用特殊薄膜将废气中的二氧化碳分离出来,实现捕集和回收;•吸附法:利用固体吸附剂,如活性炭和分子筛,吸附并分离废气中的二氧化碳。
3. 洁净煤技术的应用洁净煤技术已在全球范围内得到广泛应用。
以下是洁净煤技术在不同领域的应用示例:3.1 发电工业洁净煤技术在发电工业中的应用主要集中在大型燃煤发电厂。
通过采用燃烧控制、燃料预处理和燃烧辅助技术,可以降低发电过程中的污染物排放,并提高煤燃烧效率。
碳捕集技术的应用则可以实现二氧化碳的捕集和回收,减少碳排放。
3.2 工业锅炉工业锅炉是工业生产中常见的燃煤设备,也是污染物排放的重要来源之一。
洁净煤技术在工业锅炉中的应用可以有效减少煤燃烧产生的污染物,并提高能源利用效率。
3.3 煤气化工艺煤气化是一种将煤转化为合成气的过程,合成气可以用于制备液体燃料和化学品。
科林粉煤气化技术(CCG)简介德国科林工业集团二零一零年七月1. 公司简介德国科林工业集团是全球著名的煤气化、煤干燥和生物质气化技术提供商。
该集团是前东德燃料研究所 (DBI)和黑水泵工业联合体(Gaskombinat Schwarze Pumpe,简称GSP)气化厂最大的后裔公司。
科林(CHOREN)名称的由来是:“C-Carbon-碳H-Hydrogen-氢O-Oxygen-氧REN-RENewable-可再生”。
科林集团总部位于德国弗莱贝格市,原东德燃料研究所旧址,著名的黑水泵气化厂就在附近。
戴姆勒奔驰汽车公司、德国大众汽车公司为科林的战略投资者。
目前集团拥有近300名研发及工程技术人员,其中主要技术骨干为前徳燃所和黑水泵厂的员工。
科林公司的发起人Wolf博士即为前东徳燃料研究所研发部部长,煤气化运行总监贡瓦先生是前黑水泵气化厂厂运行主任。
科林集团拥有40多年气流床气化技术研发、设计、设备制造、建设以及运行的经验,可以为客户提供粉煤气化技术(CCG)和生物质气化技术(Carbo-V®)从工艺包设计到关键设备制造和开车运行等一系列综合性服务。
此外,科林集团也是蒸汽流化床煤干燥技术的创始人和专利持有人,在全世界煤干燥领域,特别是褐煤干燥领域具有多年成功运行经验。
科林能化技术(北京)有限公司是科林集团的全资子公司,负责集团在亚太地区的业务。
2. 技术来源及技术开发背景科林高压干粉煤气化炉简称为CCG炉(Choren Coal Gasifier),该技术起源于前东德黑水泵工业联合体(Gaskombinat Schwarze Pumpe,简称GSP)下属的燃料研究所,于上世纪70年代石油危机时期开始开发,目的是利用当地褐煤提供城市燃气。
1979年在弗莱贝格市建立了一套3MW中试装置,完成了一系列的基础研究和工艺验证工作。
试验煤种来至于德国、中国、前苏联、南非、西班牙、保加利亚、澳大利亚、捷克等国家。
煤炭清洁高效利用的技术煤炭作为我国主要能源资源之一,在能源结构中占据着重要地位。
然而,传统的煤炭开采和利用方式往往伴随着环境污染和资源浪费问题。
为了实现煤炭资源的清洁高效利用,科研人员们不断探索和创新,提出了一系列煤炭清洁高效利用的技术。
本文将介绍几种主要的技术方法,以期为煤炭资源的可持续利用提供参考。
一、煤炭洁净燃烧技术煤炭燃烧是目前我国主要的能源利用方式之一,但传统的煤炭燃烧方式会释放大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物,对环境造成严重影响。
为了减少煤炭燃烧过程中的污染物排放,科研人员提出了煤炭洁净燃烧技术。
这些技术包括燃烧优化技术、燃烧控制技术、烟气脱硫脱硝技术等。
通过对燃烧过程进行优化控制,可以有效降低污染物排放,提高燃烧效率,实现煤炭的清洁利用。
二、煤炭气化技术煤炭气化是将煤炭转化为合成气或甲醇等清洁燃料的过程。
相比传统燃煤方式,煤炭气化具有高效利用煤炭资源、减少污染物排放的优势。
目前,我国已经建立了一系列煤炭气化项目,采用先进的气化技术,实现了煤炭资源的清洁高效利用。
煤炭气化技术的发展不仅可以提高煤炭资源的利用率,还可以促进清洁能源的发展,推动能源结构的优化调整。
三、煤炭超临界发电技术煤炭超临界发电技术是指利用超临界锅炉进行发电,具有高效、清洁、节能的特点。
相比传统的火电厂,超临界发电技术可以显著降低燃煤消耗量和污染物排放,提高发电效率,减少环境影响。
我国在超临界发电技术方面取得了一系列重要进展,建设了大量超临界发电项目,为煤炭资源的清洁高效利用提供了重要支撑。
四、煤炭清洁利用的研究方向除了以上介绍的几种主要技术外,煤炭清洁高效利用的研究还包括煤炭液化、煤炭生物转化、煤炭燃料电池等多个方向。
煤炭液化技术可以将煤炭转化为液体燃料,实现煤炭资源的高效利用;煤炭生物转化技术利用微生物降解煤炭,生产生物燃料或化学品;煤炭燃料电池技术将煤炭氧化还原反应转化为电能,实现清洁能源的生产。
这些新兴技术的发展将为煤炭资源的清洁高效利用开辟新的途径,推动煤炭产业向绿色、可持续发展方向转型。
一、装置能力产品规模:生产合成气(CO+H2):110,000Nm3/h年操作时间:8000 小时技术来源:科林工业技术有限责任公司二、装置工艺过程(单元)的组成及其名称本项目气化装置:包括褐煤预干燥、干煤粉输送、粉煤制备、气化框、渣水处理、气化机柜室、气化装置变电所、气化装置综合楼、气化装置总图、气化给排水管网、气化装置外线、石油液化气站。
三、工艺流程简述来自界区外的原料褐煤(粒度小于10mm)首先经胶带输送机10L010A/B 输送至干燥机进料缓冲仓。
干燥机进料缓冲仓中的褐煤通过管式干燥机自带的布料器均匀进入管式干燥机的干燥管,在干燥机内被0.4MPa(g)低压饱和蒸汽加热升温至约90℃,使褐煤表面吸附的水分蒸发。
褐煤含水量从进料的35%降低至干燥后的13%左右。
与褐煤一起进入干燥机的空气吸收了水分以后经干燥机排气除尘器与干煤粉分离,达标排入大气。
干燥后的褐煤经下料阀下料至1#刮板输送机,1#刮板输送机上设有采样点,通过人工取样使用便携式水含量分析仪检测出料的水分含量,根据水分含量调整管式干燥机的转速或蒸汽的进入量,保证干燥后褐煤的含水量。
干燥褐煤经2#刮板输送机,1#斗式提升机斗提,3#刮板输送机输送至气化装置磨煤厂房料仓。
自界区外的低压蒸汽送至4 台管式干燥机加热褐煤,产生的冷凝水送至低压冷凝水收集罐,然后经低压冷凝水输送泵送至界区外。
在装置开车时,由于干燥机温度低,产生的冷凝水温度也较低,需要单独通过常压冷凝水收集罐收集,闪蒸出的蒸汽直接从安全地点排入大气。
粒度为10mm 以下的粉煤和粉煤,控制流量连续送入原煤仓,原煤仓的碎煤经煤称量给料机与从石灰石螺旋给料机出来的石灰石粉一起进入磨煤机制粉。
原煤的磨细和干燥是在磨煤机中同时进行的,磨煤系统自循环惰性气是从循环风机出口进入热风炉,并与热风炉燃烧产生的高温气体混合形成合格的惰性干燥气体。
惰性干燥气进入磨煤机后,把一定细度的煤粉带到位于磨煤机上部的分离器进行分离。
洁净煤技术概述1.能源1.1能源的概念能源亦称能量资源或能源资源。
是指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或可做功的物质的统称。
是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源,包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源。
1.2能源的分类能源种类繁多,根据不同的划分方式,可分为不同的类型:(1)按来源分为3类:①来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)。
除直接辐射外,并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。
②地球本身蕴藏的能量。
如原子核能、地热能等。
③地球和其他天体相互作用而产生的能量。
如潮汐能。
(2)按能源的基本形态分类,有一次能源和二次能源。
前者即天然能源,指在自然界现成存在的能源。
如煤炭、石油、天然气、水能等。
后者指由一次能源加工转换而成的能源产品。
如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。
一次能源又分为可再生能源(水能、风能及生物质能)和非再生能源(煤炭、石油、天然气、油页岩等)。
根据产生的方式可分为一次能源(天然能源)和二次能源(人工能源)。
一次能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源,一次能源包括可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源,其中包括水、石油和天然气在内的三种能源是一次能源的核心,它们成为全球能源的基础;除此以外,太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内;二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,例如:电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。
(3)按能源性质分,有燃料型能源(煤炭、石油、天然气、泥炭、木材)和非燃料型能源(水能、风能、地热能、海洋能)。
(4)根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。
污染型能源包括煤炭、石油等,清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。
煤气化技术简介我国是富煤炭、缺油气、可再生能源总量有限的国家,在我国的煤炭储量中劣质煤占总储量的80%以上.近些年,煤化工在全球范围内得到了迅速发展;生产合成气的原料主要有煤、石油焦、石油和天然气,但石油焦、石油和天然气在当地无资源,相比较而言,煤炭资源丰富,对于我国这样一个煤炭资源相对丰富的国家,煤化工在我国化学工业中将占有越来越重要的地位。
煤气化生产的合成气,是制备合成氨、甲醇、液体燃料、天然气等多种产品的原料,煤气化工艺技术的进步带动着煤化工技术的整体发展,可以保证以煤为原料生产合成气制作下游产品的可靠性和稳定性。
煤气化是一个热化学过程。
以煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程.煤气化是煤化工的“龙头”,也是煤化工的基础。
煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一,通过气化过程将固态的煤转化成气态的合成气,同时副产蒸汽、焦油、灰渣等副产品.一、煤气化技术分类及概况目前以煤为原料生产合成气的煤气化技术按照气化炉内物料流动方式来划分,主要有三大类:固定床(或称为移动床)、流化床和气流床。
其中具有代表性的煤气化技术如下:各种气化技术已经发展多年,但在目前的情况下,并没有一种气化技术可以适用于所有的工程项目。
气化技术的选择要综合从原料煤种、装置规模、产品方案、业主的详细要求,从整个工厂的角度具体分析确定气化方法。
固定床气化的煤质适应范围较广,除黏结性较强的烟煤、热稳定性差的煤以及灰熔点很低的煤外,从褐煤到无烟煤均可气化.固定床气化的缺点是单炉产气量略小,反应温度较低,蒸汽的分解率低,气化装置需要大量的蒸汽。
气化装置所产生的废水中还含有大量的酚、氨、焦油,污水处理工序流程长,投资高大。
由于出气化炉的煤气中的甲烷含量较高,对于煤制城市煤气或天然气项目,有较高的优势.碎煤固定层加压气化采用的原料煤粒度为6~50mm,气化剂采用水蒸汽与纯氧作为气化剂.该技术氧耗量较低,原料适应性广,可以气化变质程度较低的煤种(如褐煤、泥煤等),得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品。
褐煤气化技术研究一、引言大力发展煤化工是我国未来能源发展的主要趋势,煤化工涉及煤的焦化、气化、液化以及煤化工制品等多个领域,随着科技进步和技术的不断成熟,煤的洁净化、高效燃烧、联合循环发电、干熄焦、炼焦过程自动化、煤炭气化以及环保洁净能源为主的煤化工能源技术越来越得到广泛的重视和应用。
与其它国家相比,我国的烟煤、无烟煤等优质煤炭资源储量比较丰富,但作为不可再生能源,已被充分利用,走向枯竭是必然趋势。
而褐煤是一种煤化程度仅高于泥炭的煤炭资源,据不完全统计,中国褐煤储量达2118亿t,探明储藏量达1280亿t。
对烟煤、无烟煤进行保护性开采利用,发展褐煤气化技术、拓展褐煤开发利用空间是当前我国节能技术政策优先发展的方向之一。
在我国,褐煤主要集中在内蒙古东部、黑龙江、吉林、辽宁和云贵高原等地区,其中内蒙古褐煤储量近2000亿t,云南昭通褐煤储量约81.58亿t。
褐煤占中国煤炭储量的1/8,在中国煤炭资源中占有重要地位。
国内外对褐煤利用技术的研究比较广泛和深入,涉及到褐煤初加工、褐煤燃烧、褐煤液化、褐煤热解与炼焦、褐煤非燃料利用、褐煤共伴生资源及其加工利用等方面的内容。
随着各国政府对能源和生态环境的日益重视,合理、有效、洁净地利用褐煤是褐煤利用技术的发展方向。
目前世界能源供求发生变化,人们希望从廉价的褐煤中取得洁净能源以保护环境。
在这种情况下,褐煤气化有着较广阔的发展前景。
针对水资源相对短缺的地区,如内蒙古自治区的锡林郭勒,不能满足大规模建设煤化工项目的用水。
而褐煤气化是一种最洁净的煤炭利用技术,能够避免煤直接燃烧的污染。
因此,引进褐煤地上地下气化新技术(示范项目),待试验成功后大规模推广可大大提升煤炭的清洁高效综合利用,实现“高碳能源、低碳发展”的目标,对于充分利用褐煤资源有着重要而深远的意义。
目前应用的煤气化技术有三种,即美国比克比地上闪蒸气化技术和英伦金桥、中节能地下气化技术。
试验项目有四项,分别是苏尼特碱业褐煤半焦油清洁利用(采用比克比技术)中试项目、锡市广厦比克比地上气化项目、英伦金桥地下气化项目和中节能地下气化项目。
对洁净煤技术的认识李岩西安科技大学化学与化工学院化学工程与工艺1302班在写这份报告之前,请允许我浪费一点笔墨谈一下上周老师课的感受。
周老师讲课很有特色,语言简洁,能把复杂的专业名词讲的非常幽默风趣;举例实际,为了解释的更加详尽,总是可以举出一两个身边的例子;引导性强,在讲课的过程中经常介绍一些新奇的科学实验,很好地开拓了我们的视野。
谈完感受后就应该步入正题了,洁净煤技术是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。
洁净煤技术(CCT)一词源于美国,是控制煤炭污染新技术的总称。
一、洁净煤技术简介洁净煤技术(Clean Coal Technology),传统意义上的洁净煤技术主要是指煤炭的净化技术及一些加工转化技术,即煤炭的洗选、配煤、型煤以及粉煤灰的综合利用技术,国外煤炭的洗选及配煤技术相当成熟,一被广泛采用;目前意义上洁净煤技术是指高技术含量的洁净煤技术,发展的主要方向是煤炭的气化、液化、煤炭高效燃烧与发电技术等等。
它是旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制新技术的总称,是当前世界各国解决环境问题的主导技术之一,也是高新技术国际竞争的一个重要领域。
根据我国的国情,洁净技术包括以下几个方面:选煤,型煤,水煤浆,超临界发电,先进的燃烧器,流化床燃烧,煤气化联合循环发电,烟道气净化,煤炭气化,煤炭液化,燃料电池。
1.选煤:也称洗煤,从原煤中分选出符合用户质量要求的精煤的过程。
炼焦用煤对灰分、硫分均有一定要求,必须使用经过洗选的精煤。
煤的岩相组成以及煤中矿物质的数量、种类、性质和分布状态,都是影响煤的可选性的因素。
针对原煤可选性的难易程度,选煤厂常用的工艺有跳汰、重介旋流器、重介浅槽、动筛跳汰、浮选等。
其他选煤方法还有风选,螺旋分选等。
2.型煤:是以粉煤为主要原料,按具体用途所要求得配比,机械强度和形状大小经机械加工压制成型的,具有一定强度和尺寸及形状各异的煤成品。
科林蒸汽流化床煤干燥技术(DWT)北京市·科林能化技术(北京)有限公司1 科林DWT技术研发背景蒸汽流化床煤干燥技术起源于德国。
德国拥有大量的褐煤资源,由于褐煤含水量达50%~60%,如何充分高效的利用这些褐煤资源一直是一大难题。
褐煤干燥是褐煤提质的首要手段。
于是科林公司发明了过热蒸汽流化床技术用于褐煤干燥,并申请了相关专利。
2 DWT工艺描述图1表1粒度/mm >6.3 6.3~4.0 4.0~1.0 1.0~0.630.63~0.40.4~0.25 <0.25 含量/% 0.4 4.0 38.5 10 8.5 8.6 30褐煤首先要经过预破碎才能进入流化床干燥器。
一个破碎后的典型粒度分布如表1。
预破碎后的褐煤经过煤仓进入流化床干燥机,循环流化用蒸汽(微过热)经过位于干燥机内的蒸汽盘管换热,进一步提高其过热度后对进入干燥机的褐煤进行干燥,干燥完毕后的褐煤从干燥机中经由旋转阀导出,干燥过程生成的微过热二次蒸汽(部分由褐煤中的水产生)经过电除尘器除尘后,一部分经过循环风机作为流化蒸汽循环使用,剩余部分全部经过蒸汽再压缩热泵(蒸汽压缩机)提高其温度和压力后进入干燥机内的换热盘管作为热源使用,换热后作为冷凝水回收,从而充分利用了二次蒸汽的潜热,与传统的干燥工艺相比有更高的效率。
3 DWT技术优势1)能源利用率高,蒸汽消耗低。
DWT干燥过程中可采用二次蒸汽再压缩的方法回收大部分能量,蒸汽以冷凝液形式回收,使褐煤中的水分生成蒸汽的潜热得以利用,故与传统干燥工艺相比具有更高的效率。
2)DWT采用框架式结构,具有设备紧凑,占地面积小,在流化床内部,单位体积煤的表面积很大,传质和传热效率很高,使干燥过程能够很快进行,因此单套设备生产能力大。
3)干燥机内气体和固体颗粒成流化状,床层温度均一,不会出现局部过热现象。
4)干燥后物料的含水量可以按照工艺生产要求进行调节,故可适用于不同含水量的进料,尤其在褐煤水分波动较大的情况下也能适应。