第22卷第9期現(xiàn)代化工ep. 20022002年9月Modern Chemical Industry43.采用Prenflo氣化技術(shù)的IGCC流程路文學(xué)亓棟?( 1.水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心滕州277527 2.兗礦魯南化肥廠甲醇分廠滕州277527)摘要Prenflo氣化屬于粉煤氣化技術(shù)與Shell的粉煤氣化技術(shù)相似同屬氣流床氣化工藝整體煤氣化燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)( IGCC)是先進(jìn)的潔凈煤技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。介紹了IGCC技術(shù)的起源進(jìn)展、特色重點(diǎn)介紹采用Prenlo煤氣化工藝的IGCC流程。關(guān)鍵詞:氣化發(fā)電粉煤,Prenlo ;CCC中圖分類號(hào):T1Q54文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AIGCC technology with Prenflo coal gasification processLU Wen-xue! , QI Dong2( 1.National Research and Engineering Center for Coal Slury Gasification and Coal Chenmicals , Tngzhou 277527 , China ;2. Lunan Fertilizer Plant of Yanzhou Mine Group , Tengzhou 277527 , China )Abstract : Prenlo gasification is a gasification process under pulverized coal similar to Shell gasification pand they are bothfalling into the entrained-bed coal gasification process. IGCC integrated gasifcation combined cycle ) is an advanced clean coaltechnology and ses a wide application prospect. The history progress features of IGCC technology are introduced Prenflo coalgasification process emphasized.Key words : gaifcation ; electricity generation ; pulverized coal ; Prenlo ; IGCC整體煤氣化燃?xì)鈅蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電( IGCC )是上第一個(gè)I6CC的示范裝置;1984年建成于美國(guó)加從20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的潔凈煤發(fā)電技術(shù),它州Daggett的CoolWater電站,則是世界上公認(rèn)的試是使煤在氣化爐中氣化為中熱值或低熱值煤氣然運(yùn)行成功的ICCC裝置;此外在美國(guó)路易斯安那州后通過凈化處理供到燃?xì)鈤蒸汽聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電機(jī)Dow化工廠內(nèi)的IGCC示范裝置( LGTI)則進(jìn)一步組中去燃燒做功。它實(shí)際上是在燃?xì)鈅蒸汽聯(lián)合循證明了ICCC作為-種新的潔凈煤發(fā)電方式的實(shí)用環(huán)發(fā)電的基礎(chǔ)上疊加煤的氣化和凈化設(shè)備使煤變價(jià)值。成人造的干凈煤氣進(jìn)而在燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電②快速提高IGCC性能階段的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)煤的潔凈發(fā)電目的。ICCC以常規(guī)的20世紀(jì)90年代開始,人們競(jìng)相建立IGCC的示燒油(或天然氣)的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電機(jī)組范電站進(jìn)行設(shè)備和系統(tǒng)的優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)其商業(yè)性示為基礎(chǔ),目前,這種發(fā)電機(jī)組已相當(dāng)成熟。在開發(fā)范的目標(biāo)。在美國(guó)的6個(gè)示范工程中，有采用以氧ICCC時(shí)人們的注意力將主要放在煤的氣化技術(shù)和氣為氣化劑,水煤漿為供煤方式的噴流床氣化爐粗煤氣的除灰脫硫等凈化技術(shù)上。( Texaco爐和Ddextec爐) ,有以空氣鼓風(fēng)干法供煤的流化床氣化爐( KRW爐和U-Gas爐);在歐洲則側(cè)1 IGCC 技術(shù)簡(jiǎn)介重于開發(fā)以氧氣為氣化劑干法供煤的噴流床氣化，IGCC作為一種先進(jìn)的潔凈煤發(fā)電技術(shù)經(jīng)歷了爐較著名的是Shell 爐和Prenflo 氣化爐,本文將重以下3個(gè)發(fā)展階段:點(diǎn)介紹采用Prenflo煤氣化工藝的IGCC技術(shù)。①概念性驗(yàn)證階段③大幅度降低比投資費(fèi)用和發(fā)電成本的階段1972年在德國(guó)Lugen的斯第克電站投運(yùn)了世界只有ICCC的比投資費(fèi)用和發(fā)電成本能夠和PC現(xiàn)代化工第22卷第9期+FCD抗衡時(shí),IGCC才有可能在發(fā)電市場(chǎng)上獲得一化爐噴嘴。爐膛內(nèi)火焰溫度達(dá)2 000°C，氣化爐內(nèi)襯定數(shù)量的應(yīng)用,樂觀地估計(jì)，這個(gè)目標(biāo)將在21世紀(jì)循環(huán)鍋爐水管煤中灰渣形成遮蔽層保護(hù)氣化爐外初實(shí)現(xiàn)。殼冷卻管內(nèi)產(chǎn)生飽和蒸汽。自爐中排出的液態(tài)渣發(fā)展ICCC技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)該是煤的氣化技術(shù)、在集渣器中冷卻成固體。集渣器中有破渣機(jī)，可將粗煤氣的凈化技術(shù)以及高溫高效率的燃?xì)鈅蒸汽聯(lián)較大的渣塊破碎。灰渣臨時(shí)收集在灰鎖斗內(nèi),并定合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。期將渣排出系統(tǒng)。反應(yīng)生成的粗煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐在此處經(jīng)激冷氣循環(huán)壓縮機(jī)輸送到廢熱鍋爐的2 Prenflo 粉煤氣化激冷煤氣激冷后混合煤氣溫度約為900C粗煤氣Prenflo 粉煤燃料的氣流床(攜帶床X pressrized夾帶的熔渣變成固體廢熱鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽混合entrained- flow gasification )技術(shù)由Krupp Uhde公司開煤氣出廢熱鍋爐經(jīng)過濾器除塵分離后大部分進(jìn)入洗發(fā)該技術(shù)繼承了K-T爐的優(yōu)點(diǎn)適用的原料范圍滌塔經(jīng)洗滌塔除塵后含塵量為1 mg/m2的煤氣送寬硬煤、褐煤、煙煤、石油焦等都可作為氣化原料。往后面工序。飛灰經(jīng)閘式料 斗循環(huán)返回氣化室的噴①可以氣化高灰分、高含硫煤預(yù)處理時(shí)要求硬嘴。煤粉75%的粒徑<0.1 mm，含水量為2% ,褐煤粉氣化爐大體分為兩部分,下部為氣化室上部為75%的粒徑<0.1 mm含水量約為6%。經(jīng)預(yù)處理廢熱鍋爐副產(chǎn)高壓蒸汽。兩者的交界處為激冷煤的煤粉用壓縮空氣送入常壓旋風(fēng)過濾器。氣入口。氣化室中有4個(gè)噴嘴在同一水平面上對(duì)②工藝流程見圖1。稱布置。氣化爐的內(nèi)襯也為鍋爐水(此點(diǎn)與Shell氣鍋爐蛤水蒸汽化爐相似)并副產(chǎn)中壓蒸汽,氣化爐的下部為排渣粉燃01P8口。02建于西班牙Puetollano 的IGCC發(fā)電裝置凈發(fā)電能力為300 MW混合燃料的日處理為2600t產(chǎn)2煤氣430萬m'/d約26 MPa下氣化,氣化爐的殼體05=粗煤氣直徑為5m，氣化室內(nèi)直徑為4.5m爐高45m,氣化6洗濠水爐總框架高為76 moPrenflo氣化爐的氣化指標(biāo)見表1。表1 Prenflo 氣化爐與K-T爐的氣化指標(biāo)對(duì)比1-常壓旋風(fēng)過濾器2- -閘式料斗3- -常壓進(jìn)料斗;4- -Prenfol 氣化室S-集渣器x- -閘式渣斗7-余熱鍋爐;K-T爐Preno氣化爐8-汽包9-過濾器;10.11- -閘式料斗;12-洗滌器原煤耗量/t1.131圖1 Prentlo 工藝流程示意圖氧氣( 98% )耗量/m21.24粗煤氣產(chǎn)量/m21.0氣化煤經(jīng)過破碎、研磨、干燥后粉煤粒度達(dá)到(C0+H2 )產(chǎn)量/m2)0.91有70% ~ 80%通過20目的篩孔，由自動(dòng)閘門儲(chǔ)料器冷煤氣效率/%73.480.8系統(tǒng)將粉煤自旋風(fēng)過濾器送至常壓進(jìn)料斗粉煤在注氧氣為每公斤煤的消耗量粗煤氣( CO+ H2 )為每公斤煤的常壓進(jìn)料斗內(nèi)通過氮?dú)廨斔团c氧、蒸汽一起送入氣產(chǎn)量以Prenlo氣化爐各項(xiàng)值為1 ,K-T 爐為相對(duì)值。(上接第42頁)業(yè)出版社,1982連續(xù)輸送倉式泵有望取代能耗高、效率低的單、[2]白禮懋.水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手刪M ]北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997雙倉泵廣泛應(yīng)用在化工、冶金和食品等行業(yè)。這將大大減少能耗提高產(chǎn)量給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效[3]上法貝貞阮少明,許尚宏等粉粒體的空氣輸送[ M ].北京電力工業(yè)出版社,1982益。[4]金星.脈沖氣力輸送J].水泥,1980( 3)49~51[5]黃標(biāo).氣力輸送M].上海上海科學(xué)技術(shù)出版社,1984參考文獻(xiàn)[6]白增辰.CP20型單倉泵的使用維修J1.水泥,19890 3)402002年9月.路文學(xué)等采用Prenflo氣化技術(shù)的IGCC流程45.3 Prenflo 氣化與整體煤氣化燃?xì)庹羝?lián)合由空分系統(tǒng)提供的體積分?jǐn)?shù)為85%的氧氣與來自磨煤系統(tǒng)的粉煤進(jìn)入Prenflo 氣化爐產(chǎn)生的粗循環(huán)發(fā)電( IGCC )煤氣經(jīng)脫硫凈化后進(jìn)入燃燒室充分燃燒產(chǎn)生高溫Prenflo的第一個(gè) 商業(yè)氣化裝置是西班牙Puer-高壓氣體進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行發(fā)電。煙道氣直接進(jìn)入tollano的IGCC 發(fā)電裝置,西班牙ELCOGAS 公司余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽回收熱量蒸汽帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。1992年著手建設(shè),1997 年12月19日第-次投料開蒸汽輪機(jī)的尾氣通過給水加熱器預(yù)熱原水。車試生產(chǎn)煤氣,1998年1~4月以及1998 年6月又該裝置達(dá)到的工藝指標(biāo):進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn),此期間最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間為25ho①兩級(jí)除塵效果良好脫硫后潔凈煤氣中含塵1998年3月20日第-次以煤氣為燃?xì)廨啓C(jī)燃料在量<0.3mg/m(設(shè)計(jì)值為3 mg/m3 );此之前以天然氣為燃料)試運(yùn)轉(zhuǎn)。1998 年6月中②氣化爐及廢熱鍋爐產(chǎn)的高壓蒸汽為12.6旬煤、氣化、脫硫3個(gè)單元連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)198hoMPa ,中壓蒸汽為3.7 MPa均達(dá)到期望值;空分裝置采用法國(guó)空氣液化公司(L-AirLiq-③MEDA、氧硫化碳( COS )水解單元工作良好,uide )技術(shù)不單獨(dú)設(shè)空壓機(jī),空氣由燃?xì)廨啓C(jī)提供,脫硫后潔凈煤氣中u( COS+ H2S)<12x 10-6從而所得氣化用氧體積分?jǐn)?shù)為85% ,氮?jiǎng)t用于煤粉的干使排放煙氣中SO2含量< 10 mg/m3 ;燥輸送以及潔凈煤氣進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室前的稀釋;④開車初采用天然氣為燃?xì)馔钙饺剂献詈玫膯螤t(無備用)發(fā)電則采用德國(guó)西門子技術(shù)采用甲發(fā)電效率為53%,預(yù)測(cè)Prenflo的發(fā)電效率為基二乙酸胺( MEDA )來脫硫，并設(shè)有克勞斯裝置,以51.7%投資價(jià)1 100 美元/kW ;回收硫。⑤每-套噴嘴的控制系統(tǒng)工作良好。工藝流程見圖2。電力4結(jié)論空氣燃?xì)廨啓C(jī)放空氣。Prenflo 氣化工藝?yán)^承了K-T 爐的優(yōu)點(diǎn),適用的空壓機(jī)φ 1由. I 。TKo燕光輪機(jī)原料范圍寬氣化效率高，很有發(fā)展前途。國(guó)外燃?xì)釱H廢熱鍋爐~_蒸汽聯(lián)合循環(huán)是-一種相當(dāng)成熟的技術(shù)而對(duì)我國(guó)來空分圖撒燒氮?dú)狻Ｕf燃?xì)鈤蒸汽聯(lián)合循環(huán)卻是-一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。因?yàn)槲义仩t給水給水加熱器國(guó)的燃?xì)廨啓C(jī)工業(yè)非常落后我們必須重整燃?xì)廨喲喙舛?機(jī)制造工業(yè)。目前采用的整體煤氣化燃?xì)鈅蒸汽聯(lián)原燃-厘煙一氣化爐-鹿確-德回妝商品疏合循環(huán)發(fā)電(ICCC)裝置的主要任務(wù)是如何使機(jī)組爐渣.在滿負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行,對(duì)氣化和凈化系統(tǒng)的考核圖2 IGCC 流程示意圖尚需較長(zhǎng)時(shí)間?！觥吨袊?guó)化工產(chǎn)品目錄》2001 ~ 2002年第10版該書是由中國(guó)化工信息中心、中化信富邦信名稱索引及CA登記號(hào)索引。.息技術(shù)有限公司主編的大型化工工具書第10次訂價(jià)350元/套(含郵資)出版經(jīng)過每年的更新充實(shí)積累了豐富翔實(shí)的信中化信富邦信息技術(shù)有限公司.息,可滿足不同讀者的要求。網(wǎng)上書店:www . cheminfo. gov . cn上冊(cè)(產(chǎn)品):十九大類24 000余種(類)產(chǎn)地址北京安外小關(guān)街53號(hào)( 100029 )品。聯(lián)系人:馮立紅下冊(cè)(企業(yè)):全國(guó)18000余家企業(yè)。電話010-64444193附錄石油化工上市企業(yè)簡(jiǎn)況、化工進(jìn)出口貿(mào)傳真010-64437137易公司名錄、化工社團(tuán)機(jī)構(gòu)名錄、化工企業(yè)網(wǎng)址名開戶行北京農(nóng)行亞運(yùn)村支行錄、石油科研院所及設(shè)計(jì)院名錄、化工產(chǎn)品中英文帳號(hào)230101040004176