燃料與化工Mar. 20058Fuel & Chemical ProcessesVol. 36 No.2恩德粉煤氣化工藝的設(shè)計(jì)與應(yīng)用王成文(鞍山科技大學(xué)化工學(xué)院 ,鞍山114014)劉靜(中冶焦耐工程技術(shù)有限公司,鞍山114002)摘要:介紹了 恩德粉煤氣化技術(shù)的原料、氣化劑、操作溫度壓力等工藝條件,簡(jiǎn)述了生產(chǎn)工業(yè)燃?xì)夂秃铣蓺夤I(yè)裝置的工藝流程及其改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞:恩德爐粉煤氣化工藝設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用中圖分類號(hào): TQ546. 2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B文章編號(hào): 1001 - 3709 (2005) 02 -0008 -04Design and Application of Undok PulverizedCoal Gasification ProcessWang Chengwen (Anshan University of Science and Technology, Anshan 114014, China)Liu Jing (ACRE Coking and Refractory Engineering Consulting Corporation, MCC, Anshan 114002， China)Abstract: The process conditions such as raw material， agent for coal gasification， operatingtemperature and pressure is introduced in the paper, the process and improvement measure ofcommercial system for the production of industrial fuel and synthesis gas is briefly described. .Key words: Undok furnace Pulverized coal gasificationProcess designActual application隨著我國機(jī)械化采煤技術(shù)的發(fā)展,粉煤量越來已安全運(yùn)行30多年,技術(shù)成熟可靠。其主要優(yōu)點(diǎn)越大,使目前廣泛應(yīng)用的固定床氣化工藝受到了很有煤源豐富、價(jià)廉、氣化強(qiáng)度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、大限制,許多單位都在大力開發(fā)粉煤氣化技術(shù)。但不產(chǎn)生焦油及酚、煤氣凈化工藝簡(jiǎn)單、不污染環(huán)至今還沒有十分成熟的粉煤氣化工藝,大部分仍處境、投資省和操作成本低。于工業(yè)試驗(yàn)階段。在工業(yè)生產(chǎn)中，目前比較成熟的1恩德 粉煤氣化的工藝條件粉煤氣化技術(shù)有K-T爐、德士古爐、溫克勒爐等。前兩種爐屬于氣流床氣化法,分別選用20001.1 原料目以下的粉煤和粉煤漿,在高溫高壓下操作。由于恩德粉煤氣化工藝可使用褐煤、不粘煤、弱粘存在制粉煤的設(shè)備龐大、操作復(fù)雜、耗電量大、投煤和長(zhǎng)焰煤,但要求有較高的活性。褐煤是最好的資高、高溫高壓下操作時(shí)爐渣對(duì)爐襯腐蝕嚴(yán)重、爐原料，它的機(jī)械強(qiáng)度低,熱穩(wěn)定性差,受熱易碎裂襯用耐火材料要求高等問題,故發(fā)展受到很大限而增大受熱面,加快了氣化反應(yīng)速度,有利于提高制。碳利用率。但褐煤水分太高，-般在12%以上。.溫克勒氣化爐屬于流化氣化法，使用0~當(dāng)水分>14%時(shí),易造成粉煤堵塞粉碎機(jī)和運(yùn)輸設(shè)10mm的碎煤,在常壓下操作。但也存在帶出物損備。還會(huì)因煤氣中的CO2含量增加而降低煤氣質(zhì)失較多爐篦易結(jié)渣、偏爐和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率較低等缺量。所中國煤化工化的原料煤的水分干燥到| YHCNMH G恩德粉煤氣化技術(shù)是在溫克勒氣化技術(shù)基礎(chǔ)原料煤的灰熔點(diǎn)是限制流化床操作溫度的主要上,經(jīng)改進(jìn)后形成的新型的粉煤氣化技術(shù),在朝鮮因素。當(dāng)操作溫度超過原料煤的灰熔點(diǎn)時(shí),會(huì)引起收稿日期: 2004-12-152005年3月燃料與化工第36卷第2期Fuel & Chemical Processes9嚴(yán)重的結(jié)渣,其惡果往往會(huì)超過固定床。原料煤的水分:8%粒度應(yīng)控制在0~10mm,其中<0.6mm的不能超950C活性: > 65%過15%。若粒度過小,將會(huì)增加煤氣中的帶出1.2 氣化劑物,造成原料的損失。為此,恩德粉煤氣化工藝對(duì)恩德粉煤氣化爐生產(chǎn)的煤氣組成因氣化劑而原料煤有如下要求:異,典型的煤氣組成見表1。熱值: 12. 54 ~ 20. 90MJ/kg通常情況下，恩德粉煤氣化爐生產(chǎn)的是合成灰分: <40%氣,氣化劑可選用過熱蒸汽加氧氣或富氧空氣。蒸揮發(fā)分: 30% ~32%汽與吹風(fēng)量(氧和富氧空氣)的配比原則上由氧與固定碳:>36%碳、蒸汽與碳反應(yīng)的放熱和吸熱平衡確定。但實(shí)際灰熔點(diǎn)T2:>1 250C的熱平衡與理論計(jì)算值有-定差距。在實(shí)際操作粒度組成:6~10mm20%;4~6mm>40%;中,過熱蒸汽與富氧空氣的配比只能從生產(chǎn)中逐漸< 4mm 20%摸索,見表2。表1恩德粉煤氣化爐生產(chǎn)的煤氣組成煤氣組成體積)%干煤氣低熱值氣化劑種類煤氣種類t2coCH4N_kJ/m空氣+蒸汽燃料氣2220.71055.34 346富氧空氣+蒸汽合成氣26380.2421 .87 758氧氣+蒸汽水煤氣03:11012835.348.21.813.80.910 706表2工業(yè)生產(chǎn)中過熱蒸汽與富氧空氣的配比燒損。當(dāng)爐溫控制在1 020~1 050C時(shí),二次氣化富氧空氣干鼓風(fēng)氣中劑的用量宜控制在吹入氣的30% ~ 45%。含氧量添加的蒸汽量1.4 操作溫度%kg/m? .kg/m’實(shí)際操作溫度取決于原料煤的活性和灰熔點(diǎn)。4(1.1521.34反應(yīng)溫度高可加快反應(yīng)速度，煤氣中有效成分CO.1.14541.38.1.181.42和H2的含量隨之增高,碳的利用率和蒸汽的分解1.22581.46利用率高。但操作溫度又受到原料煤灰熔點(diǎn)的限1.26501.50制,實(shí)際操作溫度應(yīng)低于灰熔點(diǎn)80~ 120°C , - -般控制在950C左右。關(guān)于氧氣來源，目前使用的制氧工藝有深冷和1.5操作壓力真空變壓吸附兩種。真空變壓吸附式制氧工藝具有在實(shí)際操作中, 操作壓力主要是控制沸騰層阻流程簡(jiǎn)單、設(shè)備安裝周期短和操作維護(hù)方便等優(yōu)力,即爐中與爐底的壓差,該壓差與爐內(nèi)靜止時(shí)料點(diǎn)。與深冷法相比，其投資僅為40%，電耗層的堆積高度成正比。負(fù)荷大時(shí)加煤多,阻力就60% ,氧氣純度93% ~95% ,雖比深冷法的氧氣大。但此阻力又受爐溫的影響,在相同負(fù)荷下,若純度(99. 2% )低,但已能滿足生產(chǎn)合成氨原料氣的爐溫高,煤反應(yīng)完全,阻力就小;若爐溫低,煤的要求。氣化不完全,延長(zhǎng)了爐內(nèi)停留時(shí)間,阻力就大。正1.3二次氣化劑常生產(chǎn)時(shí),主要用除灰機(jī)來控制爐內(nèi)阻力,--般控為提高氣化效率和煤氣質(zhì)量,在恩德粉煤氣化制在2中國煤化工Pa時(shí)便自動(dòng)除灰。爐的爐身中部引入二次氣化劑,二次氣化劑的用量爐內(nèi)壓MHCNMH G和組成與煤氣夾帶的未反應(yīng)碳量成比例。如二次氣2恩德氣化爐的設(shè)計(jì) 與應(yīng)用化劑過少,則未反應(yīng)碳得不到充分氣化而被煤氣帶出,致使氣化率下降,反之,則煤氣將被不必要的1984年,鞍山焦耐院在景德鎮(zhèn)焦化煤氣總廠燃料與化工Mar. 200510Fuel & Chemical ProcessesVol. 36 No. 2的設(shè)計(jì)中,選用了恩德粉煤氣化爐。用河南義馬的輸送機(jī)和氣動(dòng)斗笠閥進(jìn)入氮?dú)饷芊獾臍饣癄t煤倉,長(zhǎng)焰煤為原料,工業(yè)燃?xì)獾漠a(chǎn)量為1萬m'/h,自通過3臺(tái)螺旋供煤機(jī)進(jìn)入氣化爐內(nèi)。富氧空氣和過2001年投產(chǎn)以來,運(yùn)行情況良好。近幾年，由于熱蒸汽在混合器中混合后作為氣化劑和流化劑,分無煙塊煤價(jià)格不斷上漲,國內(nèi)中小化肥廠的生產(chǎn)成別從一次噴嘴和二次噴嘴進(jìn)入氣化爐。. -次噴嘴位本據(jù)高不下。為此,焦耐院在黑化和長(zhǎng)化集團(tuán)氣源于螺旋加煤機(jī)的下方，每臺(tái)爐均布6個(gè)噴嘴。入爐改造設(shè)計(jì)時(shí),選用了φ5. 0m恩德粉煤氣化爐,煤煤在一次風(fēng)作用下發(fā)生流化,較大的煤粒在底部呈氣產(chǎn)量均為4萬m?/h。以長(zhǎng)化為例,恩德粉煤氣懸浮狀劇烈摻混，形成密相段,并與富氧空氣、水化工程由加煤、制氣、出渣及煤氣冷卻除塵凈化等蒸汽發(fā)生反應(yīng)。細(xì)煤粉由反應(yīng)氣體攜帶離開密相系統(tǒng)組成,見圖1。段,在氣化爐上部形成稀相區(qū)并在此與 24個(gè)二如圖1所示,入爐原料煤(見表3)經(jīng)干燥、破次噴嘴送入的二次風(fēng)進(jìn)行氣化反應(yīng),以提高碳利用碎后的粉煤用膠帶輸送機(jī)送入粉煤漏斗,再經(jīng)螺旋率。軟水過熱蒸汽Or原料煤開工煤氣引風(fēng)機(jī)'恩德粉|| 煤貯槽; 煤氣旋風(fēng)廢熱化爐分離器鍋爐空貿(mào)煙囪塔|洗格塔文丘里水膜除塵器煤氣去氣柜灰渣循環(huán)下水↑消聲器|循環(huán)上水循環(huán)上水新水循環(huán)下水氧氣空氣鼓風(fēng)機(jī)圖1恩 德粉煤氣化爐的工藝流程表3恩德爐氣化原料煤和富氧空氣質(zhì)量<35C ,壓力>4kPa,煤氣組成見表4。水分/9粒度/mm10~ 15mm含量/%旋風(fēng)除塵器中回收的煤粉經(jīng)反料管返回氣化≤I12≤10_≤3950C反應(yīng)性/%灰熔點(diǎn) T2/C粘結(jié)指數(shù)Y爐,以提高原料煤的利用率。氣化爐底部的灰渣經(jīng)>65≥1 250≤4 .螺旋排渣機(jī)和密封灰斗定期外排,灰渣含碳量富氧空氣含氧量/%溫度/C .壓力/MPa<10%。68-76常溫≥0.035表4恩德爐生產(chǎn)的合成氣組成%在氣化爐內(nèi),密相段由于相互摻混劇烈,料層項(xiàng)目組成C033- 34H2S0.06~ 0.07溫度比較均勻,操作溫度為800~950C ,壓力8~CO218~20010kPa。稀相段溫度為950~1 080，壓力10~35~ 37N28~1113kPa，產(chǎn)品煤氣中基本不含焦油和酚類。900~1中國煤化工C0+H≥68000C的煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器進(jìn)入廢熱鍋爐產(chǎn)生過熱.MYHCNMH G蒸汽。廢熱鍋爐出口的煤氣溫度約200C , 經(jīng)空噴長(zhǎng)化集團(tuán)的恩德粉煤氣化工程自2003年底投塔和填料洗滌塔除塵冷卻后進(jìn)入兩臺(tái)串聯(lián)的文丘里產(chǎn)以來,生產(chǎn)情況良好,但也暴露出一些問題,如除塵器。出站的凈煤氣含塵量<60mg/m3，溫度耗煤量高(因煤種改變)、原料煤水分高、干燥設(shè)備2005年3月燃料與化工第36卷第2期Fuel & Chemical Processes11武鋼140t/h 干熄焦的調(diào)試與評(píng)定魏松波(武漢鋼鐵集團(tuán)焦化公司，武漢430082)摘要:介紹了140t/h干熄焦裝置試運(yùn)行的設(shè)備改進(jìn)和生產(chǎn)調(diào)試,評(píng)價(jià)了試生產(chǎn)過程中的工況。結(jié)果表明,干熄焦不僅可提高焦炭的質(zhì)量,降低高爐焦比,而且還具有顯著的節(jié)能效果和環(huán)保效益。關(guān)鍵詞:干熄焦裝置設(shè)備改進(jìn) 調(diào)試與評(píng)定 .中圖分類號(hào): 522. 16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B文章編號(hào): 1001 - 3709 (2005) 02 -0011 -04Adjustment and Evaluation of 140t/h CDQ System at WISCOWei Songbo (The Coking Company of WISC0 Group，Wuhan 430082, China)Abstract: The equipment improvement and production adjustment in trial - commissioning of 140t/hCDQ system is described, the operation condition in trial production process is evaluated. The resultshows that CDQ not only can improve coke quality and lower coke rate of blast furnace, also it hasobvious energy - saving effct and environmental protection effect.Key words: CDQ systemEquipment improvement Adjustment and evaluation我公司7、8 號(hào)焦?fàn)t(2x55孔)的炭化室高紅焦裝入系統(tǒng)由裝入裝置、提升機(jī)、電機(jī)車、6m,焦炭產(chǎn)量127.2t/h,干熄焦裝置的處理能力焦罐臺(tái)車、APS定位裝置等設(shè)備以及各設(shè)備的極限1 x 140t/h,原濕熄焦裝置作備用。干熄焦裝置于裝置組成。在系統(tǒng)調(diào)試過程中,首先對(duì)各單體設(shè)備2003年12月底投產(chǎn)，經(jīng)半年調(diào)試，到2004年6進(jìn)行調(diào)試,合格后再進(jìn)行紅焦裝入系統(tǒng)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)月已基本達(dá)產(chǎn)。試車。在聯(lián)動(dòng)試車時(shí),先進(jìn)行手動(dòng)調(diào)試，即將提升機(jī)、裝入裝置和APS定位裝置的選擇開關(guān)打到手1干 熄焦裝置的系統(tǒng)調(diào)試動(dòng)狀態(tài),啟動(dòng)電機(jī)車的走行裝置,將載有空焦罐的干熄焦裝置的系統(tǒng)調(diào)試包括紅焦裝入、冷焦排焦罐臺(tái)車牽引至提升井架下對(duì)準(zhǔn)停車位置。用手動(dòng)出、氣體循環(huán)和鍋爐等,每個(gè)系統(tǒng)又分為單調(diào)和聯(lián)操作將APS夾緊,再將焦罐臺(tái)車從土100mm的停動(dòng)兩個(gè)過程。車范圍強(qiáng)行夾至10mm停車精度。在提升機(jī)進(jìn)行手1.1紅焦 裝入系統(tǒng)的調(diào)試動(dòng)操作時(shí),將提升機(jī)提升到規(guī)定高度,再向爐頂走收稿日期: 2004-10-12 .能力不夠、煤氣中CO和H2的含量低、CO2含量高、恩德粉煤氣化技術(shù)是在溫克勒氣化技術(shù)基礎(chǔ)凈煤氣含塵高等。為此,利用化肥淡季停產(chǎn)檢修的上,經(jīng)改進(jìn)后形成的新型的粉煤e氣化技術(shù),與其他機(jī)會(huì)增加了一套煤干燥系統(tǒng)加粗旋風(fēng)除塵器至氣.粉煤氣化技術(shù)相比,具有煤源豐富、價(jià)廉、氣化強(qiáng)化爐的回流管,旋風(fēng)除塵器加設(shè)中心管,修改了空度高、運(yùn)行可靠、煤氣凈化工藝簡(jiǎn)單、不污染環(huán)噴塔和洗滌塔的噴頭和塔體,凈化區(qū)水封槽增加放境、按中國煤化工、。不僅可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)散管,水溝加蓋板,縮小文丘里除塵器喉管。經(jīng)過工業(yè)燃f YHCNMHG臼醇廠生產(chǎn)合成原料改造后的長(zhǎng)化恩德爐已開工生產(chǎn),情況良好。氣提供良好的制氣工藝。謝興衍編輯3結(jié)論