shell粉煤气化讲座概述.pptVIP

Shell煤气化为并流反应 受气化空间的限制,反应时间很短(1～10s)。为弥补反应时间短的缺陷,要求入炉煤粒度很细(＜0.1mm),以保证有足够的反应面积。 并流气化气固相对速度低，气化反应朝着反应物浓度降低的方向进行。为增加反应推动力，提高反应速度,必须提高反应温度(火焰中心温度2000℃以上), 液态排渣是并流气化的必然结果。 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * ● Shell 粉煤气化技术特点 ① 气化炉结构较简单，内部为膜式水冷壁，无任何耐火砖，烧嘴寿 命长，所以气化炉坚固耐用，操作可靠。 ② 煤种适应性好，灰熔点高时只需加入助熔剂石灰石，干粉进料, 气化效率高，氧气消耗低于Texaco工艺（约15％）。 ③ 高效率。原料煤所含能量之中，大约80～83%以合成气形式回收, 另外14％～16％以蒸汽形式回收。 ④ 对称式多烧嘴，混合效果好，碳转化率高。 ⑤ 熔渣气化,熔渣可保护膜式水冷壁,并确保产生无毒废渣及灰。 ⑥ 高温气化，碳转化率大于99%，有效气体成份含量高，CO2含量低, 几乎无CH4及酚类、焦油等生成。 ⑦ 必威体育精装版.课件 * Shell粉煤气化工艺的优势在于 ① 煤种适应范围较宽(能使用周边高灰熔点原料煤) ② 工艺指标先进(煤耗、氧耗低，气化效率高，冷煤气效率可达 80～83%) ③ 操作和维护费用低(无耐火砖，炉子及烧嘴寿命较长)；④ 灰渣可直接利用，有利于环保。 虽然目前在合成氨装置上尚无应用业绩，但由于其产品也是合成气(H2＋CO)，而且Shell粉煤气化工艺在荷兰有大型化联合发电装置(其产出的合成气主要用于燃气轮机发电)已稳定运行多年。因此只要工艺流程匹配合理和前后工序衔接得当，Shell煤气化工艺实现合成氨装置的良好运行应当是有把握的。 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 3.1 原料煤贮运 原料煤通过专列直供至铁路工业站，利用电厂现有卸煤设施将其煤卸至东侧槽式皮带，经皮带机转送至煤筒仓。煤筒仓设计为3个，预留一个筒仓位置。每个囤仓容量为6000吨，对应于日投煤量2000t的工厂而言，其储煤天数最大9天。 原料煤自筒仓下部由螺旋输送机送至破碎楼，经破碎机破碎至合格粒度后再送往碎煤仓。 必威体育精装版.课件 * 固气比=0.4Kg/m3 指标 90%的粉煤粒度＜90μm 水分含量＜2％ 惰性气中的O2含量≤8％ 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 选择Shell粉煤气化工艺的原因 低能耗 用于发电，能耗比Texaco工艺低20％左右 用于合成氨，能耗比Texaco工艺低8％左右 进煤能量100％ 83％ 冷煤气效率 0.8% 14% 0.2% 2.0% 水冷壁产蒸汽 废锅生产蒸汽 残碳 热损（渣池、湿洗以及散热等） 必威体育精装版.课件 * 煤种适应性好 烧嘴和水冷壁的寿命长 Shell粉煤气化炉操作温度高达1400～1700℃，在此温度下，大部分煤种均能气化。 烧嘴设计寿命8000h。Demkolec工厂的烧嘴和水冷壁安全运行至今。 必威体育精装版.课件 * SCGP的硫氧化物及粉尘排放量几乎为零 废液基本为零排放 粉煤灰可外卖作生产水泥原料 炉渣可用作道路建筑材料 环保 必威体育精装版.课件 * 磨煤与干燥 根据设计煤种和合成氨生产能力，以及可能的煤质变化情况，配磨煤机2台，每套能力为设备设计工况的75％。 干燥用燃料设计为炼厂干气，备用燃料为合成回路尾气。 必威体育精装版.课件 * 磨煤干燥流程 指标 90%的粉煤粒度＜90μm 水分含量＜2％ 惰性气中的O2含量≤8％ 必威体育精装版.课件 * 控制参数 循环气中的水含量约3.0％ 惰性气体发生装置出口温度150～250℃，磨机出口温度105℃左右。 **为保证粉煤能被惰气带走，惰性气循环量＞30Kg/s，固气比约1：2～4（重量） 必威体育精装版.课件 * 加压通过锁斗来实现，用N2对锁斗进行加压，将粉煤由大气压力加压至所需压力，该压力通常比气化炉压力高8～10 kg/cm2。 加压进煤 粉煤输送主要靠重力自流。 采用充气锥防止煤粉架桥 必威体育精装版.课件 * 加压进煤流程 关于粉煤气化的研究始于20世纪50年代初期，直到90年代才建立了第一套工业化示范装置，原因就在于长期以来未能有效解决粉煤输送这个技术难题。 必威体育精装版.课件 * 干煤粉输送的关键 粉煤加压连续输送技术 1978年，和Krupp-Koppers公司联合开发出一种粉煤间断升压和加压下连续进料的半连续加煤工艺。 粉煤密相输送技术 为减少煤气中的N2量，要求提高粉煤输送的固气比，每立方米氮气可输送300～400kg粉煤。 必威体育精装版.课件 * 干法粉煤气化工艺关键 阀 门 密封料斗系统的各类阀门开闭频繁，磨损严重，故要解决好阀门的结构及材质问题。 料斗煤