浙江大学煤炭分级利用多联产技术.docxVIP

PAGE 2 浙江大学煤炭分级利用多联产技术 应用情况报告 为有效提高煤炭资源综合利用价值，集团公司与浙江大学热能工程研究所密切沟通对接，深入了解煤分级利用多联产技术基本原理及应用前景，并赴浙江大学能源清洁利用国家重点实验室、开封东大集团实地勘察调研。通过前期调查分析，结合集团公司发展实际，拟将该技术应用至义煤公司，前期拟在义煤集团热电分公司与义马园区开展实验工作。具体情况汇报如下： 一、煤分级利用多联产技术简介 基于义煤公司煤炭热值低，挥发分成分较高，因此选用煤热解煤燃烧为核心的多联产系统。 （一）煤热解煤燃烧为核心的多联产系统 以煤热解燃烧为核心的多联产系统主要用热载体提供煤热解所需的热量，生产中热值煤气及焦油，热解产生的半焦送入锅炉，作为燃料燃烧产生蒸汽，用于发电和供热。目前以循环流化床实现多联产已趋近成熟，其工艺特点是利用循环流化床技术在煤燃烧之前，将煤中富氢成分提取出来用作优质燃料和高附加值化工原料，剩下的半焦通过燃烧产生热量，再去供热和发电，在一个系统中实现煤的分级转化和多级利用，大幅度提高煤的综合利用价值。目前浙江大学对该技术已完成了基础实验和小型热态试验研究，现在处于工业试验阶段。 图1-煤热解煤燃烧为核心的多联产系统 （二）浙江大学1MW循环流化床热电气多联产试验装置 浙江大学在教育部博士点基金、国家“八五”公关项目的资助下，在实验室建立了一套1MW热态实验装置，并将不同的煤种进行大量的试验，证实了技术上和工艺上的可行性，于1995年获得国家发明专利。 图2-浙江大学1MW循环流化床热电气多联产试验装置 浙江大学1MW热态实验装置的主要工艺为：循环流化床锅炉运行温度在850-900℃，大量的高温循环灰被携带出炉膛，经分离机构分离后部分作为热载体进入以再循环煤气为流化介质的流化床汽化炉。煤在气化炉中经热解所产生的粗煤气、焦油和细灰颗粒进入气化炉分离机构，经分离后的粗煤气进入煤气净化系统，经洗涤塔、电捕焦油器后，部分粗净化后的煤气通过煤气再循环风机加压后送回气化炉底部，作为气化炉的流化介质，其余煤气则进入脱硫等设备继续净化变成净煤气供民用或经变换、合成反应变成甲醇等液体燃料。电铺焦油器收集下来的焦油提取高附加产品或改性成高品位合成油。 二、浙江大学煤分级利用多联产技术优点 工艺简单先进。将循环流化床锅炉和热解炉紧密结合，通过简单而先进的工艺在一套系统中实现热、电、焦油、煤气的联合生产。 燃料适应性广。收到基挥发份在20%以上的各种褐煤 、烟煤都适用于这种工艺。同时煤的颗粒粒度与现有循环流化床锅炉同样要求，避免了现有煤气化和干馏工艺对煤种和煤粒度有较严格的限制的缺点。 工艺参数要求低，设备投资低。褐煤在常压低温无氧条件下热解气化，对反应器及相关设备的材质要求低（常规气化炉操作温度为1300℃~1700℃，压力2~4MPa），设备制造成本低，同时热解气化过程不耗氧气和蒸汽，避免了常规气化炉所需的氧制备装置和蒸汽锅炉，大幅度降低气化系统的设备建设成本。 运行成本低。热解气化单元不需要氧气、蒸汽作为气化剂，系统能量损耗低，与常规气化技术相比，运行成本大幅度降低；原煤热解气化后的半焦直接送锅炉燃烧发电，避免了散热损失，使能源得到充分利用；而锅炉燃用不含水分的半焦，锅炉烟气量大幅度减少，从而降低了引风机的电耗，装置能耗较低，系统效率也有所提高。 具有较好的污染物排放控制特性。硫氮等污染源主要以H?S、NH?形式析出，与直接燃烧产生的烟气中SO2、NOx等相比，脱除煤气中H?S、NH?的设备投资与运行成本低,且可以获得硫磺、氨等副产品，实现硫、氮的综合利用。 三、技术应用情况 淮南矿业集团与浙江大学签订合作协议，以淮南烟煤为试验煤料，通过浙江大学1MW热态试验装置试验验证，后在淮南矿业集团新庄孜电厂，将75t/h循环流化床锅炉改造为热电气焦油多联产装置，投入工业实验运行，产气量为200立方米/吨煤，运行时间20天，期间运行状况良好。 浙江大学热能工程研究所还完成135-600MW等多个多联产装置的可行性研究。该技术规划在内蒙古兴安盟经济技术开发区、开封东大化工、山西朔州格盟电厂等地应用。 开封东大化工的循环流化床煤热解应用项目于2017年开始立项，应用包括浙江大学循环流化床煤热解技术、青岛科技大学旋风分离器技术、西安西矿的高温静电除尘技术等多项技术，由郑州煤炭设计院总体设计，目前设计方案已完成，大部分配套设备已制造完成。计划于2020年投入应用。项目总费用8000万元，已支付浙江大学初期研发费600万元。