煤氣化技術(shù)的前景王擎●大氣污染防治●煤氣化技術(shù)的前景The Prospect on Coal Gasification Technique王擎李文春孫健郝志金(東北電力學(xué)院 吉林132012)孫東紅(哈爾濱工業(yè)大學(xué))摘要介紹了“煤氣化一-無煙燃燒技術(shù)”及其在小型工業(yè)鍋上的應(yīng)用，為解決我國煤煙型大氣污染問題提供了一種全斷的辦法。關(guān)鍵詞煤炭燃?xì)饣粺o煙燃燒技術(shù)小型鍋爐清凈燃燒環(huán)保Abstract Coal gasification- no smoking burning technique and its application in small boiler was introduced ,and pro-vided a new method to solve the coal smoke pollution.Key words Coal No smoking burning technique Small boller Cleaning burning Environment protection目前，有許多改進(jìn)煤的燃繞的技術(shù)攢施,如導(dǎo)風(fēng)器、二“煤氣化一-無煙懲燒技術(shù)”應(yīng)用于工業(yè)鍋爐,開發(fā)了次風(fēng)、往復(fù)爐排.并在一定程度上取得了消除煙塵的良好效“煤氣化一-無煙燃燒鍋爐".這種新型鍋爐.結(jié)構(gòu)上將移動果。我們在總結(jié)多年工業(yè)鍋爐消煙除塵的基礎(chǔ)上,并結(jié)合工床與層燃鍋爐有機(jī)地結(jié)合為一體,爐膛自下而上分為煤氣業(yè)鍋爐的現(xiàn)狀.發(fā)明了“煤氣化---無煙燃燒技術(shù)”,應(yīng)用于化段(室)--即煤層表面至爐排平面、燃燒室一-即煤層小型工業(yè)鍋爐的改造和新設(shè)計.表面至爐膛出口、爐膻四周為輻謝受熱面,爐膛底部為自破渣滾動爐排,爐排下部為氣化室與灰坑:燃繞室四壁布置分1“煤氣化一無煙燃燒技術(shù)"概述段送風(fēng)裝置.理論上,沖破了傳統(tǒng)的移動床煤氣發(fā)生爐與層煤的氣化或稱完全氣化是用氣化劑與煤中的可燃物，燃爐模式的約束,采用薄料層低風(fēng)速氣化，而在煤層上部空其中主要是碳在起高溫反應(yīng)下生成可燃?xì)怏w的過程。氣化間組織分段送風(fēng)、分級燃繞。正常運行時,煤自煤層表面人劑通常用空氣、氧氣作為放熱反應(yīng)的成分，把水蒸氣,二氧工或機(jī)械加工,氣化風(fēng)自氣化室送人,經(jīng)爐排均布后進(jìn)入煤化碳作為吸熱反應(yīng)的成分。兩類氣化劑成分的適當(dāng)配合來層,使煤氣化.煤氣自煤層表面逸出;供煤氣燃燒的空氣從控制氣化時的溫度,使氣化反應(yīng)能在需要的條件下進(jìn)行。煤燃燒室四壁分段送人,由于特殊的空氣動力學(xué)參數(shù),不僅使的固定床氣化就是指這反應(yīng)是在氣化劑與煤形成的固定床煤氣和其中的微細(xì)碳粒在旋渦運動中燃燼,而且使大部分內(nèi)進(jìn)行的"。鍋爐使用爐柵來承接煤塊,通常要求煤塊的尺微細(xì)碳粒返回煤層表面再燃.因面大大降低了爐膛出口煙寸控制在6.35~38.00mm之間.氣化劑與煤及殘渣是彼此塵濃度,爐膛四周的輻謝受熱面及時吸熱,維持爐勝內(nèi)的溫逆向流動的.煤從氣化爐的爐頂加人的，進(jìn)入爐內(nèi)的煤在固度水平。灰渣則通過爐排破碎后排入灰坑。煙氣自爐膛出口定床內(nèi)要經(jīng)過幾個溫度逐漸升高的區(qū)城完成不同的反應(yīng)過進(jìn)人高效傳熱元件組成的對流曼熱面。程.煤氣含量較多有利于提高煤氣的發(fā)熱量[。由此可見.“煤氣化一無煙燃繞鍋爐”實現(xiàn)了 以煤為“煤氣化- - -無煙技術(shù)”是一 種將移動床煤氣發(fā)生爐與燃料的氣化一無煙燃燒;對 于合硫量較高的煤,則在原煤層燃爐有機(jī)的結(jié)合為一體的復(fù)合燃燒技術(shù)。它實現(xiàn)了以煤或型煤中混入固確劑,床內(nèi)固硫,實現(xiàn)“煤氣化一無煙燃為燃料的氣化與燃燒設(shè)備的一體化.可應(yīng)用與工業(yè)鍋爐、家燒一脫流"一體化。用鍋爐與工業(yè)窯爐,無須除塵器,使排煙無色一俗稱無煙,初始煙塵依度小于100/mg. Nm-*.SO:依度小于2“煤氣化無煙燃燒技術(shù) ”的優(yōu)點1200/mg.° Nm-',符合國家一類地區(qū)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。因此“煤氣化-無爝燃燒鍋爐”,結(jié)構(gòu)上將移動床煤氣發(fā)生它是煤層狀燃燒方式的一次重大變革.爐與鍋爐有機(jī)地結(jié)合為一體,使煤炭氣化過程與燃燒過程收稿日期2000-11-22一1一環(huán)境保護(hù)科學(xué)第27卷總第106期 2001年8月在一個爐膻內(nèi)完成,理論上,突破了傳貌的移動床煤氣化與設(shè)備系統(tǒng)簡單。基建投資少。層狀燃燒分別進(jìn)行的束縛,發(fā)明了“煤移動床氣化一燃繞一(3)煤種適應(yīng)性強(qiáng),不僅可燃用各類煙煤,尚可燃用無體化技術(shù)"。因而實現(xiàn)了燃煤層燃鍋爐清拮、高效率燃燒,可煙煤、貧煤、褐煤、油頁巖、泥煤;燃用型煤時效果更佳。以說是層狀燃繞史上一次重大變革。對減輕我國煤煙型大(4)由于采用了分毆燃繞擼施,可懊煙氣中的NO,排氣污染具有重大意義.放量大大減少,在煤中加入固硫劑可減少SO,的措放，“煤氣化一無煙燃僥鍋爐"同現(xiàn)有的燃煤層鍋爐相比，SO2.NO,排放符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。具有以下優(yōu)點:(5)直接燃繞原煤無需加工處理。遁過煤氣化可以使(1)鋼爐無需任何一種除塵器,面使排煙無色- -俗稱無煤炭中的可燃物質(zhì)燃繞更完全。煙,初始煙塵旅度<100/mg. Nm-',符合國家I類地區(qū)環(huán)它同燃油、燃?xì)忮仩t相比,可節(jié)省75%以上的燃料費保標(biāo)準(zhǔn)要求,因面可以在任何地方使用,是層燃鍋爐的換代用,具有很高的經(jīng)濟(jì)效益,而且安全可靠,無爆炸危險,因產(chǎn)品。此,它可以實現(xiàn)以煤代油之目的。目前利用煤氣化無煙燃繞(2)熱效率高達(dá)78~ 82%,實屬節(jié)能產(chǎn)品。由于不霄除技術(shù).研發(fā)了立式煤氣化無煙燃燒工業(yè)鍋爐系列產(chǎn)晶,立式塵器,煙氣側(cè)阻力小。節(jié)省引風(fēng)機(jī)電耗;鍋爐凈效率高,而且無煙燃?xì)忮仩t主要技術(shù)特性。見表1.囊1立式無爛燃燒鋼爐主霎技術(shù)特性復(fù)定嘉發(fā)量/.h-10.10.20.30.40.50.75機(jī)定供熱量/MW0.070.140. 210.280.350.53.7工作壓力/MPa0.686 0. 686/0.980. 686/0. 98熱水溫度/C95/7005/70熱效率/%78. 078.079.080.0通風(fēng)方式設(shè)計燃料■類熠煤墅煤代用燃料1、I類煙煤貧煤無煙煤褐煤排煙黑度<0.5格林曼熏度煙塵初始濃度/mg* Nm-≤100學(xué)研究論文集。山東東宮:石油大學(xué)出版社.1993:245~-250.3結(jié)論E. L. Daman> Coel combustion in the 2l"Century. Proceeding媒氣化無煙燃燒技術(shù)實現(xiàn)了以煤為燃料的氣化一無of the 2m Interntional Symporisum on Coal Combustion. Bei-jing:Chisn Mechine Press. 1991:1~7.煙燃繞--脫碗一體化,達(dá)到了清潔燃燒,高效利用的雙重5 L. Reh. Cleaner energy from Coal with Circulatiog Fluid Beds目的,對解決我國小型工業(yè)鋼爐大氣污染具有重大意義和Proceeding of the 2= Iatenational Symposium明Coul Com-實用價值.bustion Being: China Macchine Press. 1991:44~45.郝吉明.陸水琪. 賀克斌中國燃煤電廠熘氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀及經(jīng)●考文獻(xiàn)擠分析.齒凈煤燃燒與發(fā)電技術(shù).1997, 12(4);1~17.7朱廷鈺.黃戒介.王常.張建民媒溫和氣化.媒炭轉(zhuǎn)化1998. 21.， 朱重杰，錢家瞬.油頁巖科學(xué)研究論文集。山東.東營:華東石袖17~13.學(xué)陵出版社.1984, 1~4.8陳家仁.速化床氣化的過去與將來.結(jié)凈煤技術(shù), 1998 4.1.8~林權(quán)雄.朱重杰.錢家林等.石油脆溆現(xiàn)狀展望.北京:中國能源研究會.1984. 37~142.9崗德敏.陳安斌王水背。魑煤氣的閉式循環(huán)中氣化系既能量轉(zhuǎn); 索重杰.中國可再生能舞的展望。 石油高等教育出版四十年科化效率的研究熱能動力工程. 1995. s.14) :170~ 173.一2 一