能源及環(huán)境中國科技信息2008年第22期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFOMATION Nov.2008于是第-套工業(yè)裝置,灰熔聚操作還有一定的困難，目前的主要困難足氣體帶出物太多典型煤氣化技術(shù)的(200g/Nm),氣化爐內(nèi)流化床床層高度起伏大,造成氣化爐震動,進而引起整個鋼結(jié)構(gòu)框架的震動;此外,氣化爐內(nèi)壁的耐火磚受流化了的粉媒?jīng)_刷，損壞嚴(yán)重，還不能發(fā)展與應(yīng)用長周期穩(wěn)定運行(一般每運行1000小時就要停車檢修)。周丹'馬濤’ 呂彥力2中科院山西煤炭化學(xué)研究所研究開發(fā)1、鄭州輕工業(yè)學(xué)院450002了以煙煤為原料的常壓氣化法，整套設(shè)備完2、西安交通大學(xué) 710049全可以國產(chǎn)化。最近，在3.0Mpa 半工業(yè)化加壓灰熔聚流化床粉媒氣化技術(shù)平臺上完成摘要入附近河流。目前， 該廠正在規(guī)劃建設(shè)第了1.0Mpa的72小時長周期加壓試驗，以晉二臺BGL氣化爐,取代其余三冶魯奇爐。我城無煙煤為原料,煤處理量2.5噸/小時(60介紹了煤氣化技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，重點綜述了噸/天),操作溫度為1020-1050C,試驗結(jié)圊定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化典型國云南解化BGL試驗裝置是在原化院開|果為碳轉(zhuǎn)化率 87%,煤氣產(chǎn)率1.8Nm’干煤代表技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。.發(fā)中2.8m固定床加壓氣化裝置基礎(chǔ)上改造氣/Kg 煤，有效氣體(CO+H,)含量65%-關(guān)鍵詞.的，探索直接試燒當(dāng)?shù)馗吆?約35%水66%，表明: 1.0Mpa工業(yè)氣化裝置(φ 2. .煤氣化:國定床;流化床;氣流床分)褐煤的途徑。2006年7月完成爐體改造，4m)處理能力將可達到600噸煤/日,單臺10月初完成開車試驗,達到預(yù)期目標(biāo)，取得爐可配套12萬噸甲醇(或氨) /年系統(tǒng)。本階段性成果。與固態(tài)排渣相比，氣化溫度提技術(shù)的研發(fā)成功將對我國粉煤氣化、特別是↑典型煤氣化技術(shù)及應(yīng)用高，氣化能力提高3- 4倍，煤氣中CO. H,高硫、高灰、高灰熔點煤潔凈化開發(fā)利用和以魯奇爐為代表的固定床氣化爐氣化1.1固定床氣化爐含量大大增加，水蒸氣分解率提高、用量我國媒化工的發(fā) 展產(chǎn)生重要的影響。降低，但氨耗高-些，目前證明放大到500循環(huán)流化床脫硫率 叮達80%- 95%，過程效率高，氧耗低,單臺生產(chǎn)能力達到日t/d是成功的。NOx排放可減少50%r對燃料適應(yīng)性強，可處理上T噸煤,但與加壓氣流床氣化技術(shù)相1.2流化床氣化爐燒劣質(zhì)煤.煤堿石;燃燒效率高，可達95%-比生產(chǎn)能力還不夠大，不能氣化粉煤，蒸汽為加快煤氣化反應(yīng)速度，提高氣化爐99%負荷適應(yīng)性好，可在30%-100%額定分解半低，過程中產(chǎn)生大量的焦油和酚水。生產(chǎn)能力并適應(yīng)大量碎煤利用的要求，德國負荷內(nèi)穩(wěn)定調(diào)節(jié)。由于循環(huán)細粉較循環(huán)床鍋為克服上述缺點,又進行了新的開發(fā)，主要科學(xué)家溫克勒發(fā)明了流化床氣化爐(1926年),爐碳含址高的多,半焦的氣化速書較燃燒速技術(shù)升級包括進-步提高壓力、提高溫度、并曾大量用于工業(yè)生產(chǎn)。但是常規(guī)流化床爐率低 上T倍，循環(huán)倍率也高，因此此過程要兩段氣化。內(nèi)易結(jié)渣，對煤種適應(yīng)性較小(僅適合褐煤求更高效的粉塵分寓系統(tǒng)。自德國1954年建魯爾煤氣公司、魯爾煤炭公司和斯梯和高話性煙煤);灰渣和飛灰碳轉(zhuǎn)化率較低，成第一臺工業(yè)沸騰爐后,在各國得到迅速發(fā)格公司干1976年制定了聯(lián)合開發(fā)高壓氣化針對這些問題開發(fā) r新的流化床技術(shù),如高展應(yīng)用， 上世紀(jì)80年代中期.美.英德各爐(魯爾-100)的計劃。魯爾-100型氣溫溫克勒HTW)、灰熔聚氣化(U-Gas,中國都投運了 130/h爐(配30 MW機組)。之化爐能在l0MPa壓力下操作，設(shè)兩個煤氣出國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所的灰熔聚氣化后，又進行了配600~ 1000 MW大容量沸騰口，可生產(chǎn)高熱值和中熱值煤氣，由于壓力法)和循環(huán)流化床氣化(常壓和加壓)工藝。爐的設(shè)計研究。中國叫川白馬電廠300MW提高，處理能力2.5MPa操作增加一倍,煤HtW氣化法的基本開發(fā)思路:提高操循環(huán)流化床示范 T程于202年底開工,矧氣中CH,也增加近倍，同時因為爐上部作壓力和溫度、增加流化床帶出細粉循壞入|進技術(shù)。 中國首臺國產(chǎn)化410 Vh循環(huán)流化煤氣流速降低很多,從而減少S被帶出的粉爐系統(tǒng)，從而提高了氣化爐的氣化強度和碳床鍋爐已在江西分宜電廠動工興建。煤量。南非薩索爾一I. I均使用魯奇IV型轉(zhuǎn)化率, 煤氣中CH。含量亦降低。同時供煤1.3氣流床氣化爐氣化爐,氣化爐內(nèi)徑3.85m,操作壓力約2.處的最高溫度也升至1100C左右，擴大了燃氣流床氣化爐是流化床氣化爐的進一7MPa,單臺爐日產(chǎn)氣10萬m'.魯奇爐設(shè)料的使用范圍。已運轉(zhuǎn)的示范裝置操作壓力步改造，使用更細的粒度(<100mm 粒子)和計的V型氣化爐內(nèi)徑為4.7m,高12.5m,重為1.0MPa,其生產(chǎn)能力為千褐媒720t/d.為更高的溫度(1350-1500C),從而成倍地加快量200t，日產(chǎn)氣量達228萬m'。固定床加應(yīng)用于IGCC, 進-步提高壓力至2.5MPa以了 反應(yīng)速度，達到了極高的炭轉(zhuǎn)化率(98%-樂氣化爐不斷得到改進,至今仍為全球氣化|、上， 氣化爐直徑3.7m,褐煤處理能力達到99%)和氣化爐單臺處理能力(500- 2500噸煤量最多的氣化爐。160t/h,可滿足36.7萬kW發(fā)電裝置。煤/日)。迄今，世界上:已商業(yè)化的IGCC大為了提高氣化爐的熱效率和氣化強度，U-Gas氣化法是由美國煤氣T.藝研究型(250MW以上)電站都是采用氣流床煤氣化最早1954年在魯奇爐上進行了液態(tài)排渣式所 IGT所開發(fā)的，目的在于用各種原料煤爐， 可見其技術(shù)上具有優(yōu)勢。它們是以水煤加壓氣化實驗，后由英國煤氣公司British(包括高黏結(jié)，高硫或高灰煤)生產(chǎn)煤氣,能漿 為原料的Texaco.多噴嘴對置，以干粉媒Gas繼續(xù)進行實驗，并在20世紀(jì)80年代成把低煤焦含量的灰從爐底部分離出來。1989為原料的Shell. GSP.新型兩段式干煤粉加功進行了商業(yè)示范。90 年代中后期，在德年9月, 芬蘭Tampella公司電力工業(yè)部門在壓氣化爐。國樂部的黑水泵煤’氣化廠建設(shè)廠-臺內(nèi)徑φ芬蘭Tampella地區(qū)建-臺 直徑4英尺的U-Texaeo水煤漿氣化壓力在3.0~8.3.6m的BGL熔渣氣化爐，氣化由當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)Gas純氟爐氣化裝置，用f聯(lián)合發(fā)由。煤外SMDaby間 縣日 前各類商業(yè)化的氣流床氣褐煤制成的型煤與固體廢料的混合物，生理 量為3- 60t/d,操作壓力為中國煤化工，在試驗裝置中操作壓力曾產(chǎn)合成氣，為大型發(fā)電廠提供燃料氣和為的第一個工業(yè)項目。U-Gas氣國伊斯曼化學(xué)廠和中國渭甲醇生產(chǎn)提供原料氣。自2001年投產(chǎn)后，試后，在我國上海焦化廠建日處理次煙煤120t左右,采用空氣.蒸汽鼓YHCN M H CsM2,壓力下運行。我國只至今仍作為主力爐成功地運行。氣化廢水經(jīng)處理后，達到歐盟和德國排放標(biāo)準(zhǔn)，排|風(fēng)制低熱值燃料氣, 1994年底投入生產(chǎn)。由下轉(zhuǎn)第34頁比-32-能源及環(huán)境中國科技信息2008年第22期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Nov .2008干線負荷電流下降，線損可有效地降低。選用高效光源和節(jié)能型燈具。以往大|有限公 司大氮肥國產(chǎn)化T程建設(shè)一臺多噴嘴具體方法是:在住宅樓總配電箱進戶處安多 數(shù)居住小區(qū)在設(shè)計時，路燈，公共場所|對置式水煤漿氣化爐(6.5MPa, 日處理煤750裝智能型無功功率因數(shù)補償裝置，這種裝等 夜間照明采用的是白熾燈、水銀燈，應(yīng)噸), 于2005年6月建成投產(chǎn),目前運行平穩(wěn)。置隨用電負荷的大小、功率因數(shù)的高低改造成為緊湊型熒光燈， 可節(jié)電50%左| 2006年3月現(xiàn)場考核結(jié)果 碳轉(zhuǎn)化率達到99.自動投入和切除電容器。右。辦公、商業(yè)樓照明的老式燈具應(yīng)改造9%,， 有效組分體積分?jǐn)?shù)高于84%,清中含碳4電力變壓器容量的合理選擇與經(jīng)成帶電子鎮(zhèn)流器和細管徑燈管的節(jié)能梨熒|質(zhì)量分?jǐn)?shù)<5%, 每天比同規(guī)模單噴嘴爐增加光燈，節(jié)電15%以上,還能延長燈管的|效鹽約5萬元。濟運行在住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計時，一般使用壽命約60%，光效高達50%，消除Shell粉煤氣化T.藝是由Shell公司開發(fā)都按計算負荷為依據(jù)米選取變壓器容量的。了頻內(nèi)效應(yīng)和噪聲。采用節(jié)能型熒光燈具|的新- -代的氣流床造氣技術(shù)。 90年代末在荷運行2年即可收回投資。蘭Buggenum興建了-座2513萬kW的.在實際運行中，其運行負荷井不等于計算優(yōu)化照明設(shè)計和管理。在住宅小區(qū)照IGCC 示范，氣化壓力218MPa. 1993 年底負尚，而是隨季節(jié)而變化的，甚至在24小明設(shè)計中，除住戶照明外，應(yīng)對小區(qū)的道試車, 以后三年中完成了14個煤種試驗和12時內(nèi)負荷變化也很大，- 一年四季中負荷率路、 公共場所、辦公、商業(yè)樓等不同的區(qū)域種不同燒嘴的設(shè)計測試，氣化運轉(zhuǎn)率在E95%變化從42% ~93%。在小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)采用不同的照度標(biāo)準(zhǔn)。合理配光，采用節(jié)能|以 E,碳轉(zhuǎn)化率可達99%,冷煤氣效率80%~計及運行電氣管理中，應(yīng)該十分重視變壓要求的控制方法， 盡量利用天然光束減少83%。 2006年5月17日,湖北宜化集團所屬器容量的合理選取。照明，實現(xiàn)時間、地點.天氣變化.工作和的湖北雙環(huán)科技股份 有限公引進的日投煤當(dāng)住宅小區(qū)的建筑面積大千5萬m2以生活需要 貝活地調(diào)節(jié)照度水平。采用智能900 的Shel粉煤氣化工藝裝置一次開車成上時，在供配電系統(tǒng)設(shè)計時就應(yīng)考慮選取2化照明管理 系統(tǒng)，不僅節(jié)電，還能使小區(qū)由功 這是該技術(shù)在我國的首次成功應(yīng)用于合臺560kVA以上:的電力變壓器并聯(lián)運行,尤亮變 “靚"，當(dāng)人們進入小區(qū)后，“靚"感給|成氨生產(chǎn)。 此技術(shù)采用膜式水冷壁代替了耐分發(fā)揮變壓器并聯(lián)運行時的優(yōu)勢。由于季人們的心理和生活極佳的影響?；鸫u采用加壓氣化(4.2MPa),設(shè)備結(jié)構(gòu)緊節(jié)性原因使得住宅小區(qū)運行負荷發(fā)生變化，7結(jié)束語湊，氣化強度大:采用純氧氣化，氣化溫度如何確定單臺還是兩臺并聯(lián)運行呢?有如住宅小區(qū)的節(jié)電是物業(yè)管理工作的重高(1400~ 1700 C),碳轉(zhuǎn)化率高(99%),合下3種方法:(1)當(dāng)變壓器的負荷率低于0.6時，應(yīng)要組成部分，它投資少，見效快，周期短，成氣中有效氣(CO+ H)體積分?jǐn)?shù)超過90%。效益高。實施后可顯著地降低物業(yè)管理公GSP 加壓氣流床氣化技術(shù)是20世紀(jì)70切除一臺運行比較經(jīng)濟:(2)當(dāng)變壓器的負荷率大于0.8以上時，司的運行成本?？傊?，住宅小區(qū)的節(jié)電潛力年代末由前民主德國GDR燃料研究所開發(fā)應(yīng)投入備用變壓器并聯(lián)運行比較經(jīng)濟;很大,全國2萬多家物業(yè)管理企業(yè)如能采用并投入商業(yè)化運營的大型下煤粉氣化技術(shù)，(3)由臨界負荷公式確定臨界負荷的數(shù)1項~2項節(jié)電措施，其節(jié)電效果和經(jīng)濟效1984年在黑水泵市建成130MW ,投煤量30t/h的冷壁爐商業(yè)化裝置，穩(wěn)定叮靠運行達十值，查千冊或產(chǎn)品技術(shù)資料將有關(guān)參數(shù)代益將是多么巨大啊!多年。GSP氣化工藝原料既叮以是固態(tài)也可人公式求出臨界負荷Sj,當(dāng)變壓器的運行以是液態(tài),可以是任何狀態(tài)的碳氫化合物,原負荷小于臨界負街sj,則單臺運行較為經(jīng)參考文獻▼| 料適用性更廣，氧耗低，碳轉(zhuǎn)化率可達到濟，反之并聯(lián)運行較為經(jīng)濟。合理地安排[1 于志勇.北京地區(qū)居民用電市場分析頓99%, (CO+H])高達90%,冷煤氣效率高達80%投入運行的變壓器臺數(shù)足降低有功損耗和測. 電氣時代雜志社200以上, T.藝技術(shù)上綜合了現(xiàn)有f法和濕法加提高節(jié)電效益的項好措施。另外,要特別(2] 建筑電氣設(shè)計手冊編寫組.建筑電氣謾壓氣流床氣化技術(shù)的共同優(yōu)點，優(yōu)先代表了注意變壓器的并聯(lián)運行條件:計手冊.1994未來煤氣化技術(shù)發(fā)展的前進向,是應(yīng)用前(1)額定電壓與變比相等.否則易產(chǎn)生景非常明朗的實用新型煤氣化技術(shù)，目前有渦流，導(dǎo)致?lián)p耗增加，溫度增高;5套裝置，國內(nèi)尚無示范裝置。(2)連接組別相同，連接組別不同,導(dǎo)《上接第32頁2結(jié)論致環(huán)流增加，其數(shù)值是額定電流的5倍(3)阻抗電壓Ud%相等,以利F均等發(fā)|有 -種規(guī)格為φ 12. 7m)的氣化爐，但操作煤氣化技術(shù)備受關(guān)注，而我國煤種質(zhì)量千差萬別，氣化技術(shù)參差不齊，煤化T的揮#聯(lián)運行時的供電能力。壓力有2.6MPa(魯南)、4.0MPa(淮南)和6.規(guī)模大小不-,因此,各企業(yè)在選取氣化技5電機節(jié)電SMPa(渭河)三個等級:氣化強度大，處理術(shù)的時，應(yīng)因地制宜，對所投資項目進行全住宅小區(qū)內(nèi)一般都有數(shù)量較多的電機,煤800t/d-1500t/d,最大的一套處理能力面的綜合分析，對項目的原料.技術(shù),市場.有電梯曳引電機、高壓水系電機等。要特別|達到 2000氣化溫度10-15000液環(huán)保等多方面因素進行全面了解，綜合優(yōu)化重視中小型電機的節(jié)電。這些電機大多屬態(tài)排渣，煤氣成份CO+H,為80%左右，不處理，才能使項口避免或減少投資的風(fēng)險，于風(fēng)機，水泵類負荷，應(yīng)采用變頻調(diào)速技|含焦油、 酚等有機物質(zhì)，對環(huán)境無污染，使企業(yè)獲得最大的效益。術(shù)。如之前那家物業(yè)管理公甜前管理的6碳轉(zhuǎn)化率96- 9%，爐子結(jié)構(gòu)簡單，能耗個居住小區(qū)，電機總裝機容量1200kw,計低，運轉(zhuǎn)半高，而且煤適應(yīng)范圍較寬。目參考文獻多劃在3年-5年內(nèi)逐步改造，更換為變頻調(diào)前存在的 ;些缺點:氣化爐內(nèi)襯耐火磚、[1] 黃戒介，房倚天，王洋.現(xiàn)代煤氣化.速和高效能電機。目前,已采用變頻調(diào)速的噴嘴使用壽命短,需要備爐,不適宜長時間在電機容量35kW,運轉(zhuǎn)時每小時節(jié)電可達低負荷下運行，水煤漿含水量太高,合冷媒技術(shù)的開發(fā)與進展[U].燃料化學(xué)學(xué)報.33Kwh。氣效率和有效氣體成分(CO+H)偏低，氧2002，30 (5), 385-390另外，其它節(jié)電途徑還有按經(jīng)濟運行耗、煤耗均比干法氣流床[21 杜曉峰.蔣斌，嚴(yán)桂英.潔凈煤燃燒選擇合適的電機容量，減少輕載和空載運“十五” 期間，多噴嘴劉中國煤化工].污染防治技術(shù)2008, 21行時間，保證電機的電源電壓基本正常等化技術(shù)進人商 北示范階段，MHCN M H G世森等.兩段式干煤粉加措施。利用兩臺8處理1150噸煤多煤漿氣化爐(4.0MPa)配套生產(chǎn)24萬噸甲醇、壓氣流床氣化試驗研究[M.熱力發(fā)電2007.6照明燈具的節(jié)電聯(lián)產(chǎn)71.8MW發(fā)電。山東華魯恒升化L股份08: 27-30-34-