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粉煤流化床气化炉的开发应用
蔡亚军1,王容彪2,许纪法3,方梦祥4( 1.杭州钱江干燥设备有限公司;2.杭州能源学会;3.杭州豆制食品有限公司;4.浙江大学;浙江杭州 310020) 摘要:对流化床煤气发生炉的煤气制备工艺流程、制备技术作了介绍,并作了经济与应用前景分析。关键词:流化床;煤气发生炉;制备技术;应用前景随着国家对环保要求的日益提高,炉窑禁止直接燃煤的范围已越来越广,清洁燃料将会得到广泛应用。现阶段可利用的清洁燃料有柴油、天然气、焦炉煤气、发生炉煤气和液化石油气等,其中发生炉煤气是最容易制取也是最经济的一种燃料。目前的煤气制取装置以固定床煤气发生炉为主,全国大小炉型已有数千台,年耗煤量在1000万t以上。流化床煤气发生炉是近二年发展起来的新炉型;发生炉产生的热煤气经旋风分离器除尘后,直接供给燃烧炉使用。实践证明,直接燃用热煤气,不仅综合热效率高,而且排烟含尘量很少,能达到环保要求。 1 流化床煤气发生炉应用简介 煤气是一种节能洁净的燃料,采用循环流化床气化技术进行煤的气化是国家《节能法》确认的发展方向和确定推广的节能技术。 流化床煤的气化可以利用粉煤及低品位煤作原料,与固定床气化相比,具有气化强度高、气化设备小等优点。由于流化床气化炉的床温均匀,又可通入二次风,能使碳氢化合物迅速裂解,将焦油分解成CH4等,因此煤气中基本不含焦油,煤气净化系统简单。我们把这种技术与后续用能设备有机地结合在一起,可实现高效燃烧,从而提高了煤炭的利用效率。 流化床煤气发生炉煤的气化采用空气和水蒸汽混合气为气化剂,根据气化温度要求控制混合气中水蒸汽的量。水蒸汽进入炉内后,在氧化层内被加热,降底了氧化层的温度,过热后的水蒸汽到达还原反应区后与灼热的碳反应,生成CO和H2的可燃组分。因还原反应是吸热反应,因而也能降低还原层的温度,并使煤气的出炉温度也相应降低。发生炉装置气化效率高,操作简单,煤气热值满足工艺要求,成本较低,应用广泛。本装置的工艺流程如图1。 该工艺流程的主要优点有: ⑴ 设备简单、体积小、输送方便、占地面积小,省去了煤气清洗净化与加压排送设备; ⑵ 煤气出口温度较高,焦油不会被凝结,并可与热煤气一起被燃烧掉,残焦、残煤粉、煤气的显热一并被利用,提高了热利用率; ⑶ 小型煤气炉生产热煤气运行比较灵活,更适用于负荷不均衡与生产不连续的场合; ⑷ 煤气不洗涤,可避免废水对环境的污染;煤气中H2S含量少,热煤气燃烧后可直接排放煤气燃烧后可直接排放(<120mg/m3),能达到环保要求。
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