工藝管理流態(tài)化技術(shù)在煤氣化工藝中的應(yīng)用研究陸元龍(中國化學(xué)工程第三建設(shè)有限公司安徽準(zhǔn)南232000)摘要:我國是目前世界最大的煤炭生產(chǎn)國及消費國,煤炭資后 含塵量較低的煤氣可通過廢熱鍋爐,有效降低對爐管的磨損，源相對豐富而石油天然氣資源相對缺乏,加強煤氣化工藝的研究避免積灰,延長其使用壽命及檢修周期。這種改進使褐煤、長焰與發(fā)展,也是煤化工及未來潔凈發(fā)電制氫的核心技術(shù)。當(dāng)前,煤煤等 多種煤種均可得到有效氣化,煤種適應(yīng)性寬，氣化爐生產(chǎn)負(fù)氣化工藝已形成固定(移動)床、流化床和氣流床三種技術(shù)。本文荷 可在設(shè)計負(fù)荷的60%" 105%范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié),氣化率較高,年運就流態(tài)化技術(shù)在煤氣化工藝中的應(yīng)用進行研究與總結(jié)。轉(zhuǎn)率可達到90%以上。但恩德爐技術(shù)仍存在設(shè)備體積較大,灰渣關(guān)鍵詞:流態(tài)化技術(shù);煤氣化工藝;氣化床仿碳量高,煤氣有效成分相對較低等問題。我國是目前世界最大的煤炭生產(chǎn)國及消費國,每年煤的年產(chǎn)2.灰熔聚流化床煤氣化技術(shù)量可達10億噸以上,大多數(shù)是直接燃燒用使用，其中采用煤氣化灰熔聚流化床煤氣化技術(shù)是以碎煤為原料,通過空氣、富氧、形式生產(chǎn)合成的比重較低。煤氣化工藝自開發(fā)至今,已有150年氧等作為氧化劑， 水蒸氣或CO2作為氣化劑，在適當(dāng)?shù)臍馑傧?，的歷史,目前已形成了固定(移動)床、流化床和氣流床三種技使 床層中粉煤沸騰,達到床中物料強烈返混，氣固兩相充分混合，術(shù)。自1921年Winler發(fā)現(xiàn)流態(tài)化現(xiàn)象,并開發(fā)流化床氣化反應(yīng) 在部分燃燒產(chǎn)生的高溫下進行煤的氣化。煤可在床內(nèi)實現(xiàn)- -次器以來,這一技術(shù)原理再次引起固體物料加工工藝的革命,并在破黏 .脫揮發(fā)分.氣化、灰團聚.分離.焦油及酚類裂解等過程。具煤氣化工藝領(lǐng)域得到廣泛發(fā)展與應(yīng)用"。有結(jié)構(gòu)相對簡單,操作較為方便,煤種適應(yīng)性廣,可實現(xiàn)氣化原料一、流態(tài)化技術(shù)在煤氣化工藝中的應(yīng)用原理本地化、提高氣化強度及灰渣團聚,提高碳轉(zhuǎn)化率,產(chǎn)品氣中不含流態(tài)化是指在一- 個圓簡形容器中設(shè)置多空形水平分布板,將焦油及 揮發(fā)酚等優(yōu)勢。它也是具有中國自主專利的,較為針對中物態(tài)顆粒堆;放在分布板上,形成固體層,即床層;當(dāng)流體引入分布國煤炭特 點,目前已實現(xiàn)常壓工業(yè)應(yīng)用,與引進氣化技術(shù)相比,其板下,使流體均勻地通過分布板后進人床層后,因流體速度不同，投資率降低50%左右。床層會出現(xiàn)固定床、流化床及輸送床三種不同的狀態(tài)。固定床流在對太原東山瘦煤、西山焦煤.王封貧瘦媒、陜西神木弱粘結(jié)體流速較低,固體顆粒相對位置不變,床層高度不變;當(dāng)流體速度性長焰煙煤、冶金焦煤等代表我國大多數(shù)煤種進行試驗表明,所進一步提升,顆粒被帶到容器外,這時分布板到容器出口會出現(xiàn)有煤種采用灰熔聚流化床氣化爐均能夠得到穩(wěn)定操作,并得到合浮動有流體顆粒，它是- -種向上的凈速度運動,不存在床層界面，理的氣化結(jié)果 ,產(chǎn)氣率隨原料熱值增高而增高，氣化強度隨煤階此時被稱為輸送床;介于輸送床與固定床間的就是流化床。增高而降低,所有高灰熔點煤均可實現(xiàn)灰熔聚成球及選擇性排流化床的形成有幾大條件:有合適的容器作為床體,底部有灰,且可穩(wěn)定操作高灰煤氣化,合成氣比消耗指標(biāo)隨著灰的含量流體分布器;有大小適中.足量的顆粒形成床層;有連續(xù)供應(yīng)的流的增高而增高。但在操作上,需根據(jù)不同的煤種采用針對性設(shè)體充當(dāng)介質(zhì);流速大于最小流化速度,但不能超過帶出速度。計,使其更適應(yīng)煤種的特點進行氣化”。流化床(或稱沸騰床)在煤氣化工藝的應(yīng)用是通過氣化劑，如3.循環(huán)流化床技術(shù)在煤氣化工藝中的應(yīng)用氧氣工空氣、水蒸汽從氣化爐底部鼓人爐內(nèi),使其中的煤粒呈流循環(huán)流化床是指爐膛內(nèi)物料及飛出又返回爐膛的物流流化態(tài)化,并在一-定溫度下發(fā)生燃燒工氣化反應(yīng)，它是煤氣化工藝的燃燒(氣化)的方式， 與加壓流化床同樣，它屬于流化床燃燒技術(shù)，其較常規(guī)流化床的流化速度高,因此床內(nèi)物料的速度遠低于氣體二流態(tài)化技術(shù)在煤氣化工藝中的應(yīng)用速度,氣、固體流速較高，對質(zhì)量與熱量的交換極為有利。1.溫克勒氣化床的應(yīng)用結(jié)語溫克勒氣化是流化床煤氣化工藝應(yīng)用的代表,它采用常壓操煤氣化技術(shù)是煤化工及未來潔凈發(fā)電、制氫的核心技術(shù),我作,生產(chǎn)能力較低,氣化溫度較低,產(chǎn)生的灰渣及物碳損失較大，國是--個煤資源相對豐富,石油天然氣資源相對缺乏的國家,加且氧耗高,目前已較少應(yīng)用;針對溫克勒氣化技術(shù)的缺點,人們通強煤氣化工藝的研究,因此應(yīng)結(jié)合我國煤種特點,特別是加強各過對氣化溫度及壓力的提高,開發(fā)展高溫溫克勒氣化技術(shù),這項煤 種燃燒、氣化性能的研究,采用針對性氣化工藝,尤其是流態(tài)化技術(shù)將氣化溫度由原來的900C~950C的溫度提高于850C~技術(shù)的研究與開發(fā),使煤氣化工藝得到不斷完善與發(fā)展,為我國1100C,粗煤氣帶出物在經(jīng)過分離之后,重新返回氣化爐,灰渣的經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展發(fā)揮良好的效益。含碳量降低,使碳轉(zhuǎn)化率得到有效提高,增加了煤氣產(chǎn)率,在操作參考文獻:壓力上由常壓提高到1.0^2.2MPa,這樣可以有效提高氣化爐的[1]吳蓬勃.煤氣化工藝技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用[J甘肅石油和化生產(chǎn)能力。目前，我國用于工業(yè)生產(chǎn)的恩德爐粉煤氣化技術(shù)是溫工 .2010,3:14- 15.克勒煤氣化技術(shù)”。[2]李宇航, 馬玉紅.煤氣化工藝技術(shù)比較[].煤炭技術(shù).2011,撫順恩德爐在溫克勒氣化床的應(yīng)用基礎(chǔ)上,加入三大改進措2:7-9.施:1.氣化爐底改為噴嘴布風(fēng)，提高了氣化溫度，減少爐璧結(jié)渣問[3]原小靜.現(xiàn)代煤氣化技術(shù)及其煤種的適應(yīng)性分析[J].山西題,提高氣化爐的運轉(zhuǎn)率;2.爐中上部增設(shè)兩次進風(fēng)噴嘴,出口化 工.2011,6:5.增設(shè)干式旋風(fēng)除塵器，使煤氣平整的細煤粒及熱灰得到有效回作者簡介:陸元龍,中國煤化工理工程師，收，再返回氣化爐,達到流化氣化,形成熱物料循環(huán),降低了灰中化工建設(shè)方向, 中國化學(xué)淮南的碳的含量,提高碳轉(zhuǎn)化率;3.旋風(fēng)除塵器后放置廢熱鍋爐,除塵YHCNMHG238|化工管理 2014年3月