水煤浆水冷壁气化技术及其应用
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水煤浆气化技术的后起之秀水煤浆气化技术的后起之秀——晋华炉,目前已成为世界上最先进的煤气化技术之一。
预计在“十三五”期间,为满足新装置建设和老装置改造的需要,为适应不同原料煤制成的水煤浆,各种类型的晋华炉均会有一个良好的发展空间,其应用推广前景值得期待。
标签:水煤浆气化技术;后起之秀;晋华炉1 水煤浆气化技术的优势水煤浆气化是一种简单、成熟、经济、环保的煤气化技术,在煤化工行业得到广泛应用。
其优势主要表现在如下方面。
1.1技术成熟:采用激冷流程的水煤浆气化工艺已经有50多年的历史,原料可以采用重油、渣油、水煤浆和多元料浆等,技术简单而成熟。
1.2设备简单:气化炉结构相对简单,其后续流程中的几台关键设备的结构也较简单。
1.3投资低:相对于粉煤气化,水煤浆气化装置投资低,对设备材质的要求不高,设备制造相对容易。
1.4原料易得:水煤浆是由煤、水和煤浆添加剂按一定配比磨制而成的混合物,原料易得,煤浆流动性和稳定性较高,易于储存。
1.5操作安全:水煤浆属于非易燃流体,相对于油、气、煤粉等易燃、易爆介质来说,其安全性很高。
1.6产品成本低:产品水煤气[粗合成气,以有效气(CO+H2)计]的生产成本较低。
1.7污水处理容易:水煤浆气化产生的外排灰水较容易处理。
2 晋华炉的发展历程和特点2.1Ⅰ型晋华炉Ⅰ型晋华炉属耐火砖气化炉,原称为“非熔渣-熔渣分级气化技术”,其主要特点是采用分级给氧与向下喷射的喷嘴。
由于氧气采用分级水平供给,气化炉主喷嘴供氧量与反应需氧化学当量脱离约束,减轻了主喷嘴的氧气负荷,改善了主喷嘴的工作环境,延长了其运行周期。
在此过程中,高温区自喷嘴端部下移,喷嘴处于相对低的温度区域,并提高了出渣口区域的温度,同时提高了气化室内平均温度,使气化效率得到提高,还增加了氧煤的混合,延长了物料平均停留时间,提高了有效气成分,降低了渣中的含碳量。
由于氧气分级供给,比不分级气化炉轴向温度更均衡,其高径比可加大,突破了国内外关于水煤浆气化室截面出力的限制。
水煤浆水冷壁气化和固定床气化的对比分析首先,水煤浆水冷壁气化是一种将水煤浆喷入高温水冷壁炉膛中进行气化反应的技术。
与固定床气化相比,水煤浆水冷壁气化具有以下优点:1.煤种适应性强:水煤浆水冷壁气化可以处理各种不同种类、含灰量和含硫量的煤,具有较强的煤种适应性。
2.产气质量高:水煤浆水冷壁气化的产气质量好,气化效率高,煤气中的一氧化碳和氢气含量较高,对于后续的合成天然气、合成液体燃料等加工有利。
3.温度控制容易:水冷壁技术可以有效地控制气化反应的温度,提高反应的可控性和稳定性。
然而,水煤浆水冷壁气化也存在一些局限性:1.设备成本较高:水煤浆水冷壁气化需要高温和高压的反应环境,所以设备的制造和维护成本较高。
2.生产规模较小:由于设备复杂性和投资成本,水煤浆水冷壁气化尚处于发展初期,生产规模相对有限。
3.处理水煤浆的难度:水煤浆作为气化原料需要进行粉碎、干燥等处理,操作较为复杂。
固定床气化是一种将煤料在固定床中进行气化反应的技术。
与水煤浆水冷壁气化相比,固定床气化具有以下优点:1.技术成熟:固定床气化技术已经发展了几十年,成熟度高,设备和工艺稳定可靠。
2.适合大规模生产:由于技术成熟且设备简单,固定床气化适用于大规模煤气化项目。
3.研发投入较小:固定床气化技术相对较简单,所需的研究和开发投入相对较小。
然而,固定床气化也存在一些局限性:1.煤种适应性较差:固定床气化技术对于煤种适应性较差,一般需要选择相对纯净的炼焦煤进行气化。
2.热损失较大:固定床气化中存在大量的热损失,导致气化过程的热效率较低。
3.熔渣问题:在固定床气化过程中,煤中的灰分和矿物质会形成熔渣,容易造成设备堵塞和寿命缩短。
综上所述,水煤浆水冷壁气化和固定床气化在煤气化领域各具优势。
水煤浆水冷壁气化适用于小规模项目,能够处理不同种类和质量的煤,能够产生高质量的合成气。
而固定床气化适用于大规模生产,研发投入相对较小,但在煤种适应性和热效率等方面存在一些局限性。
37.水煤浆水冷壁气化炉本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核。
煤气化技术是煤炭高效、洁净利用的核心技术。
水煤浆气化是大规模气化的主流技术,对于以氢气为主要目标的化工生产而言,水煤浆气化更具优势,这是由于水煤浆气化的合成气中氢气含量较高,而化工生产绝大多数利用的是氢气。
这也是德士古气化市场占有率居高不下的主要原因。
气化时灰渣处于熔融状态,为了利用高灰熔点煤气化,需要适当提高气化炉温度。
德士古气化采用绝热炉墙,炉墙采用高价格的高铬砖,温度过高导致高铬砖腐蚀严重,因此对煤种灰熔点要求比较严格。
为此采用水冷壁炉墙可以解决这一问题。
清华大学提出了水煤浆水冷壁气化技术路线,并由山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司临猗分公司进行工程示范,是世界第一套可使用水煤浆气化的水冷壁气化炉。
•中文名•水煤浆水冷壁气化炉•外文名•Coal water slurry water wall gasifier•首创地点•山西阳煤•生产公司•丰喜临猗分公司•优势•便于输送,易于操作,安全快捷•核心技术•煤气化技术•应用•煤为原料制大型化工产品概述编辑世界第一套可使用水煤浆气化的水冷壁气化炉,在阳煤丰喜临猗分公司成功开发并建成投运。
该炉连续稳定运行时间超过128天。
这项新成果的应用,标志着我国自主研发的水煤浆水冷壁煤气化技术跻身世界先进行列,为大型煤化工企业的煤气化技术提供了新的选型。
研发编辑水煤浆水冷壁气化炉采用特殊的立式水冷壁,水冷壁产汽量仅2吨/时,避免了因水冷壁副产蒸汽而带来的不必要的热量损失;减少了每年更换耐火砖费用300万元,避免因更换炉砖而造成长达两个月气化炉无法使用,彻底解决了现有水煤浆气化炉砖磨损、不能长周期运转的问题。
该气化炉对煤种适应性强,残炭含量低,废渣易于收集处理,废水无难处理污染物,正常生产过程中无废气排放,制浆用水可以使用工厂难以处理的有机废水,对环境友好。
同时,该炉采用独特的组合烧嘴,使系统的点火与投料程序一体化,便于输送,易于操作,更加安全快捷。
水煤浆气化技术简介
水煤浆气化技术是现代煤化学工程的一种新型气化技术,其主要
特点是使用水煤浆作为原料,经过高温高压条件下的分解与转化,可
获得高品质的合成气、液体燃料和化学品。
通过水煤浆气化技术,可以将低品位煤资源转化为高附加值产品,提高煤的利用率和资源利用效益,同时减少二氧化碳等有害气体排放,具有较好的环境效益。
目前水煤浆气化技术已经在国内外得到广泛应用,广泛用于燃气
轮机、燃气锅炉、化学品合成等领域。
在未来,水煤浆气化技术将会
成为我国能源结构转型升级的重要方式之一,具有广阔的应用前景。
废锅流程的合成气蒸汽联产水煤浆水冷壁晋华炉煤气化技术应用为彻底解决“三高煤”的气化问题,进一步提高气化系统的能量转换效率,阳煤集团和清华大学在现有晋华炉基础上,拟在阳煤丰喜集团泉稷分公司新上1台2000t/d气化炉,增加对流式蒸汽发生器,完成第4代晋华炉的研发和工业化应用,以实现气化热量的“全热回收”,蒸汽产量可再增加40%~50%。
标签:废锅流程;合成气;蒸汽联产;水煤浆水冷壁;晋华炉;煤气化技术1 晋华炉简介晋华炉煤气化技术是由清华大学山西清洁能源研究院、北京清创晋华科技有限公司、山西阳煤化工机械(集团)有限公司和阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司共同开发的新型合成气/蒸汽联产水煤浆水冷壁(带辐射废锅)煤气化技术,是经过多年的实践和创新,通过产、学、研、用相结合,完成了专利研究、工艺包、工程设计和工程建设的新型、高效、节能的煤气化技术[1-2]。
该装置于2015年10月在阳煤丰喜集团(肥业)有限责任公司临猗分公司(以下简称临猗分公司)开始组建,设计有效气产量为35000m3/h(标态),设计压力为4.0MPa,建设工期6个月。
装置于2016年4月1日一次投料成功,并连续稳定运行;至2017年12月1日,累计运行550d(因电力系统春检、秋检、空分更换转子、年前停车检修、合出气管焊缝漏、碳洗塔改造等原因停车7次),运行状况良好,有效气成分达到81%以上。
2 工艺流程晋华炉煤气化装置分为3个工段:水煤浆制备工段、气化工段、灰水处理工段。
2.1水煤浆制备工段由煤贮运系统来的原料煤,经皮带机输送入煤斗,经煤称重给料机计量进入磨煤机。
制浆用水采用工厂难以处理的废水等。
添加剂在地下池中配制成一定浓度后,由添加剂槽给料泵送入添加剂槽,再经添加剂计量给料泵按一定比例与水、原料煤同时进入磨煤机,在磨煤机中磨成一定粒度分布、高浓度的煤浆,出磨煤机的煤浆经滚筒筛过滤后流至磨机出料槽,由低压煤浆泵送至煤浆槽。
磨机出料槽和煤浆槽均设有搅拌器,使煤浆始终处于均匀悬浮状态。
水煤浆水冷壁(清华炉)气化技术水煤浆水冷壁(清华炉)气化技术一、概述北京盈德清大科技有限责任公司是盈德气体集团有限公司与清华大学清华炉煤气化技术的发明人共同组建的合资公司,取得了清华大学的授权,独家经营清华炉煤气化技术,并与清华大学共同进行后续相关技术的研发和推广。
第一代清华炉耐火砖气化技术(非熔渣一熔渣分级气化技术)大型工业装置已分别在大唐呼伦贝尔(18/30项目)、鄂尔多斯市金诚泰化工有限责任公司(一期60万吨甲醇装置)、山西阳煤丰喜肥业(集团)临猗分公司投入运行,运行至目前三套装置均运行稳定,专家鉴定认为该技术优于国外同类技术,具有国际先进水平”。
第二代清华炉水煤浆水冷壁技术是气化炉的燃烧室采用水冷壁型,气化炉内件本身是一台膜式水冷壁,安装在整个气化炉承压外壳中。
气化炉运行时,气化反应段膜式壁固化的灰渣层,能够对水冷壁起保护作用,防止水冷壁管受到熔渣的侵蚀,达到以渣抗渣”的效果。
水冷壁清华炉煤气化技术对煤种适应性强,能够消化高灰份、高灰熔点、高硫煤,易于实现气化煤本地化。
清华炉煤气化技术残炭含量低,废渣易于收集处理,废水无难处理污染物,正常生产过程中无废气排放;制浆用水可以使用工厂难以处理的有机废水,对环境友好。
第二代水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术的工业装置于2011年8月在山西丰喜投入运行,首次投料即进入稳定运行状态,并全面实现了研发和设计意图。
至2012年1月9日计划检修,创造了首次投料并安全、稳定、连续运行140天的煤化工行业奇迹。
水冷壁清华炉气体成份与水煤浆耐火砖炉气体成份相当,且不必每年数次更换锥底砖,定期更换全炉向火面砖,节约运行费用并提高单台气化炉的年运转率,为煤气化生产装置的安稳长满优”运行创造了条件。
清华炉煤气化技术可应用于国家重点新能源领域,煤炭的清洁利用和石油、天然气替代项目。
适用于合成氨、甲醇、煤制氢、煤制乙二醇、煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制芳烃、冶金、石化、陶瓷、玻璃、液体燃料及电力等行业。
水煤浆水冷壁气化炉建设与运行总结
湖北省水煤浆水冷壁气化炉建设及运行总结。
1、水煤浆水冷壁炉设计理念:在煤气化及烟气处理技术发展及节能
改造中,结合国家技术政策的指导,综合考虑现场开采煤和用煤柔性,结
合当地水资源,设计出水煤浆水冷壁炉,进行气化处理,通过水冷壁等节
能改造,有效降低气化过程热损,节约能源,降低气化过程排放物。
2、节能改造:水煤浆水冷壁炉,在是否采用冷壁等节能改造等进行
气化处理,有效消除在气化过程中的热损,大大降低煤炭消耗,节约能源,降低烟气排放物。
3、系统调试:经过系统的调试和实际运行,水煤浆水冷壁炉能够达
到设计要求,烟气排放量能够达到国家规定的标准,水煤浆水冷壁炉的运
行更加稳定、可靠、安全,符合环保要求。
4、后续工作:在日常运营过程中,要切实的做好维护保养工作,防
止炉内煤气泄漏,同时保持水煤浆水冷壁炉的烟气排放量能够指标稳定、
经济稳定、安全稳定。
水煤浆水冷壁清华炉气化技术水煤浆水冷壁(清华炉)气化技术水煤浆水冷壁(清华炉)气化技术一、概述北京盈德清大科技有限责任公司是盈德气体集团有限公司与清华大学清华炉煤气化技术的发明人共同组建的合资公司,取得了清华大学的授权,独家经营清华炉煤气化技术,并与清华大学共同进行后续相关技术的研发和推广。
第一代清华炉耐火砖气化技术(非熔渣一熔渣分级气化技术)大型工业装置已分别在大唐呼伦贝尔(18/30项目)、鄂尔多斯市金诚泰化工有限责任公司(一期60万吨甲醇装置)、山西阳煤丰喜肥业(集团)临猗分公司投入运行,运行至目前三套装置均运行稳定,专家鉴定认为该技术优于国外同类技术,具有国际先进水平”。
第二代清华炉水煤浆水冷壁技术是气化炉的燃烧室采用水冷壁型,气化炉内件本身是一台膜式水冷壁,安装在整个气化炉承压外壳中。
气化炉运行时,气化反应段膜式壁固化的灰渣层,能够对水冷壁起保护作用,防止水冷壁管受到熔渣的侵蚀,达到以渣抗渣”的效果。
水冷壁清华炉煤气化技术对煤种适应性强,能够消化高灰份、高灰熔点、高硫煤,易于实现气化煤本地化。
清华炉煤气化技术残炭含量低,废渣易于收集处理,废水无难处理污染物,正常生产过程中无废气排放;制浆用水可以使用工厂难以处理的有机废水,对环境友好。
第二代水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术的工业装置于2011年8月在山西丰喜投入运行,首次投料即进入稳定运行状态,并全面实现了研发和设计意图。
至2012年1月9日计划检修,创造了首次投料并安全、稳定、连续运行140天的煤化工行业奇迹。
水冷壁清华炉气体成份与水煤浆耐火砖炉气体成份相当,且不必每年数次更换锥底砖,定期更换全炉向火面砖,节约运行费用并提高单台气化炉的年运转率,为煤气化生产装置的安稳长满优”运行创造了条件。
清华炉煤气化技术可应用于国家重点新能源领域,煤炭的清洁利用和石油、天然气替代项目。
适用于合成氨、甲醇、煤制氢、煤制乙二醇、煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制芳烃、冶金、石化、陶瓷、玻璃、液体燃料及电力等行业。
水煤浆气化技术的特点及应用作者:林航来源:《中国化工贸易·上旬刊》2019年第12期摘要:水煤浆气化技术是煤洁净技术的主要应用类型。
利用水煤浆与氧气在气化炉中进行氧化反应,可以获得需要的粗合成气。
这是煤洁净技术的重要组成部分,必须重视水煤浆气化技术的研究以及发展,才能够促进我国清洁能源行业的发展,从而提高我国煤炭资源的综合利用效率,降低煤炭资源在应用过程中对生态环境产生的破坏以及污染。
这对推动我国经济社会的可持续发展有十分重要的现实意义。
关键词:水煤浆;气化技术;特点分析;应用煤炭是当前世界上分布范围比较广,储量比较多的能源,是世界经济以及社会发展过程中的重要动力能源。
随着石油资源的日益短缺,煤炭资源仍然是世界的主要能源之一,并且其在国民经济发展中越来越重要。
在我国的经济发展过程中,煤炭起着至关重要的作用,但是我国在对煤炭进行利用的过程,利用方法比较单一,利用效率相对较低,并且会产生严重的污染问题,会在极大程度上影响经济社会的可持续发展以及环境保护工作的质量。
因此,需要充分利用煤洁净技术,解决我国油气短缺的能源安全问题,在满足国民经济发展对能源需求的基础上,促进我国经济的可持续发展,保证生态环境与经济发展之间的和谐与协调。
1 水煤浆气化技术特点水煤浆气化技术在应用过程中,其主要特点包括以下方面:第一,对原料煤种的适应性比较宽。
在利用水煤浆气化技术时,理论上可以对各种煤种进行利用,并且可以有效利用碎煤以及煤粉,能够在极大程度上提高煤的综合利用效率。
第二,生产的连续性比较强。
水煤浆气化技术一般会采用连续进料、液态排渣的方式,在排渣过程中,并不会对气化炉的运行状况进行产生影响。
因此,能够在极大程度上提高生产效率。
第三,可以有效降低气体压缩的功耗。
在气化炉运行过程中利用加压气化,煤浆的压力主要是由煤浆泵提供的,而氧气压力主要是由液氧泵进行提供,能够有效降低气体加压过程中所需要的功耗。
第四,能够对热量进行回收。
水煤浆水冷壁气化和固定床气化的对比分析目前,我国固定床间歇气化在国内的煤气化行业占有率在60%以上,近几年,固定床气化的技术水平也得到了较快的发展,富氧连续气化、纯氧连续气化等技术也不断完善,但原料的来源问题和安全、环保的问题一直不能很好的解决,也制约了固定床气化的发展。
水煤浆水冷壁气化是清华大学开发的煤气化技术,2011年在山西阳煤丰喜一次开车成功,由于其煤种适用性强,运行安全、稳定,对环境友好,近几年应用业绩较多,为煤化工的主要选择炉型。
以下对采用固定床和水煤浆水冷壁气化的合成氨装置进行全流程比较。
一、两种气化技术主要特点1、固定床气化的流程特点固定床气化一般采用晋城、阳泉、河南焦作的无烟块煤、焦炭或型煤,气化温度一般在1200℃左右,固态排渣,利用空气作为气化剂,常压间歇运行,并配套建设有吹风气回收装置,副产的蒸汽可以满足固定床气化的正常使用。
固定床气化必须配套有气柜。
2、水煤浆水冷壁气化技术特点水煤浆水冷壁采用水煤浆进料,对煤的粒度没有要求,纯氧气化,气化温度一般比煤的灰熔点高50℃左右,液态排渣,连续气化。
水煤浆气化不需要配备气柜。
二、使用煤种的区别1、常压固定床对煤种的要求(1)煤种:必须采用无烟煤或焦炭(2)粒度:煤的粒度必须大于6mm,必须使用块煤或型煤;(3)热稳定性:要求TS+6>60%;(4)煤的软化温度:T1>1250℃2、水煤浆水冷壁气化炉对煤种的要求(1)粒度:采用水煤浆进料,对煤的粒度没有要求;(2)挥发分:在点火阶段采用燃料气直接点燃煤浆,对挥发分没有要求;(3)热稳定性:因为是液态排渣,对热稳定性没有要求;(4)灰熔点:越低越好,灰熔点高炉温会相应提高,煤耗、氧耗会提高;(5)成浆性:越高越好,煤的成浆性越高,煤耗、氧耗越低。
3、清华炉目前使用过的煤种(1)低灰熔点煤低灰熔点煤是水煤浆最常用的原料,水煤浆水冷壁气化炉使用的煤灰熔点最低1180℃,灰分最低5%,最高28%。
2019年度国家科学技术进步奖提名公示材料作单位:淸华大学,完成单位:淸华大学,是该项目技术总负责人,主持国家863计划、973讣划和山西省科技重大专项中水煤浆气化炉的基础理论及关键技术研究,对创新点1〜4均有重要贡献,具体包括二次射流湍流混合强化机制.氧气分级气化炉计算模型、膜式水冷壁结构设计、水冷壁熔渣保护机制、水动力设计、组合式工艺烧嘴设计。
2.马宏波,排名2,总经理,髙级工程师,工作单位:北京淸创晋华科技有限贵公司,完成单位:北京淸创晋华科技有限公司,组织领导了技术工艺的工艺包编制和关键技术开发,对创新点1〜4均有重要贡献,具体包括膜式水冷壁结构设计、热量回收工艺系统和示范装宜的建设和开工。
3•冯志武,排名3,副总工程师,教授级髙级工程师,工作单位:阳泉煤业(集团)有限责任公司,完成单位:阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公主要完成人司,对创新点1〜4均有重要贡献,负责示范工程的决策和组织。
情况4.李广民,排名4,董事长,髙级工程师,工作单位:阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司,完成单位:阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司,水煤浆水冷壁废锅气化炉工业示范装置工程总负责人,负责示范工程的决策和组织,对创新点1〜4均有重要贡献•具体包括水煤浆气化炉联产合成气和蒸汽的技术创新。
5.张纟軌排需5,副研究员,工作单位:淸华大学,完成单位:淸华大学, 对创新点3的水煤浆水冷壁气化炉的蒸汽发生器水动力研究和计算.循环回路设计做岀重要贡献。
6•赵哲军,排名6,总经理,髙级工程师,工作单位:阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司,完成单位:阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司,对创新点1〜4均有重要贡献,具体负责示范装置的组织实施。
7.原中秋,排名7,临猗分公司总经理,髙级工程师,工作单位:阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司,完成单位:阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司,对创新点3〜4的水煤浆水冷壁废锅气化炉工业示范装置建设组织、协调做出重要贡献。
水煤浆技术水煤浆气化技术在中国的应用及其发展我国水煤浆技术已经进入产业化推广阶段,这对一大批为环保问题困扰的中小企业来说是一个好消息。
记者日前从"水煤浆锅炉及其应用技术暨产品发布会"上获悉,水煤浆是上个世纪80年代发展起来的一种低污染、高效率、流动性强的新型流体燃料。
它是由煤炭、水和添加剂通过物理加工成的浆体燃料,具有像油一样的易于装卸储存及直接雾化燃烧的特点。
经过"六五"、"七五"期间重点科技攻关,我国的水煤浆技术已经取得突破性的进展,并进入产业化阶段。
实践证明,水煤浆在锅炉和窑炉中的燃烧效率可高达95%-98%,而燃用水煤浆的运行成本仅仅占成本的1/3。
目前水煤浆已经在国电站、钢厂、炼化等大中型企业有所应用,但限于实用型燃烧设备的技术没有及时跟进,中小企业对此应用甚少。
据会议主办者介绍,目前这一难题已基本得到解决。
天融环保设备中心开发出一套完整的水煤浆锅炉及燃烧器的设计、生产、制造技术,并通过了有关部门的专家评审。
据悉,我国现有10万吨以下的锅炉约70万台,而因烟尘排放不符合环保标准和运行效率低下,将停用、更换和改造的锅炉高达50%以上。
仅在现有锅炉本体不变的情况下,改燃水煤浆,就可为国家节约数百亿元固定资产投资。
2 中国水煤浆气化技术的研究与开发2 中国水煤浆气化技术的研究与开发中国的水煤浆气化技术是在对引进技术吸收消化过程中发展起来的,尤其是通过"七五"、"八五"和"九五"国家重点科技攻关,结合引进技术的工业实践,逐步形成了一套创新的研究开发方法,建立起系统的水煤浆气化理论,成功地开发出具有中国特色的水煤浆气化技术。
2.1水煤浆制备技术根据中国煤种特点,中国科学院煤炭化学研究所从煤化学角度研究了煤炭成浆性能的影响因素,中国矿业大学通过试验与生产实践,提出了评价烟煤成浆性难度指标的经验公式。
我国是一个多煤、缺油、少气的国家,开发提高煤炭综合利用技术,是当前的一个重要任务,而煤气化技术是煤炭高效、洁净利用的核心技术。
当前粉煤气化技术主要有水煤浆耐火砖炉气化技术和干粉水冷壁炉气化技术两大类别,但综合分析各项指标表明,上述两种粉煤气化技术都有不尽完美之处。
相对而言,水煤浆水冷壁炉气化技术则充分发挥出了水煤浆耐火砖炉气化技术和干粉水冷壁炉气化技术的全部优点,同时还有效克服了其不足之处,既有水煤浆气化炉进料的稳定性优势又有水冷壁气化炉煤种适应性好的特点,使其技术性能达到了近乎完美的程度。
1技术概况煤气化技术,是指将煤炭洁净、高效地“变”成由一氧化碳和氢构成的合成气体。
该技术是煤炭加工转化成化工产品、煤变油等工业的基础性技术,也是以煤炭为原料的诸多行业的关键技术。
国家“十二五”规划纲要明确提出,统筹国内外两种资源,在科学发展石油化工的同时,合理开发和利用好宝贵的煤炭资源,走高效率、低排放、清洁加工转化利用的现代煤化工发展之路。
作为事关国计民生的重要领域,煤化工行业核心技术及相关装备长期以来一直被国外巨头所垄断,但在水煤浆水冷壁气化技术方面这些大公司还始终未曾获得成功,作为我国自主知识产权的水煤浆水冷壁气化技术打破了国际公司在该领域的垄断。
2000年国内以清华大学为首的技术研发团队开始对水煤浆水冷壁气化技术进行开发研究,经专利研究、数学建模、冷态试验、热态试验及工程化阶段,已经摸索出一条切实可行的模式和道路。
在实验成功的基础上,三结合的产学研团队又联合北京航天11所、华陆工程设计院、太原锅炉厂、西安核工业设备公司等各个领域多方专家,通过多年不断实践,开发出第一代水煤浆耐火砖气化炉,继而发展到第二代水煤浆水冷壁气化炉。
2011-08-22,由山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司临猗分公司与清华大学、北京达力科公司联手开发、具有自主知识产权的水煤浆水冷壁气化炉在山西阳煤丰喜肥业集团首次投料成功。
技术开发的三方各有所长,在传统工业技术的开发和应用方面都积累了大量经验,形成了在开发工业技术上的先天优势。
水煤浆制备与应用技术及发展展望摘要:水煤浆技术作为洁净煤技术之一,是煤炭清洁高效利用的重要方向。
水煤浆可作为燃料和原料使用,用于工业锅炉或电站锅炉,具有高效节能、环保排放、密闭清洁等优点。
本文将简单介绍水煤浆制备与应用技术,提出水煤浆技术与废弃物资源化利用相结合的建议,同时对水煤浆技术未来发展进行展望。
关键词:水煤浆制备;应用技术;发展展望1.水煤浆制备与应用技术水煤浆制备技术是将原料煤与水,再辅以一定比例的添加剂进行破碎磨矿,进而形成合格的燃料或气化水煤浆,供锅炉或气化炉使用。
目前,我国所使用的水煤浆制备与应用技术主要有以下几种:1.1多喷嘴对置式水煤浆气化技术多喷嘴对置式水煤浆气化技术是校企合作的产物,由兖矿集团公司和华东理工大学共同研发的现代水煤浆制备气化技术。
在“十一五”期间,多喷嘴对置式水煤浆气化技术进入了商业化标志阶段,兖矿集团公司和华东理工大学成功制造了两套多喷嘴对置式水煤浆气化炉,压力在4.0MPa左右,平均每日的耗煤量多达1150万t,大幅度提升了水煤资源生产加工效益。
1.2德士古水煤浆气化技术德士古水煤浆气化技术又称作Texace水煤浆气化技术,该技术是美国Texace石油开发公司于1946年所研发的水煤加工生产技术,主要是将水煤气作为加工进料。
工艺流程是将原料水煤浆与气化剂纯氧在工艺烧嘴内混合进入Texace气化炉,由气化炉顶部烧嘴经雾化后高速进入气化炉内瞬间着火,在高温环境中直接发生反应,煤颗粒与气化剂在火焰中呈并流流动,氧气和雾状水煤浆在炉内受到耐火砖的高温辐射作用,迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程,最后生成、、和水蒸气为主的湿煤气,熔渣和未反应的碳一起进入气化炉底部激冷室水浴,熔渣经淬冷、固化后被截留在水中,落入渣罐,经排渣系统定时排放,煤气和饱和蒸汽进入煤气冷却系统。
1.3清华水冷壁水煤浆气化技术清华炉水煤浆水冷壁气化技术是由清华大学研发的,清华炉水煤浆气化技术分为2代,第一代为非熔渣—熔渣分级水煤浆气化技术,第二代则是现在的清华水冷壁水煤浆气化技术,是在第一代的基础上研制出了膜式水冷壁,灰渣层膜对水冷壁起到了保护作用。