【正文】 氣化生產合成氨和甲醇，年耗原料煤 4000噸，合成氨產量占全國總產量的 60％以上，為中國農業(yè)生產提供了充足的化肥。對原料煤的質量要求是：化學反應性要大于 60%，不粘結或弱粘結，灰分 (Ag)＜ 25%，硫分 (SgQ)＜ 2%，水分 (WQ)＜ 10%，灰熔點 (T2)＞ 1 200℃ ，粒度＜ 10mm，主要使用褐煤、長焰煤和弱粘煤等。氣化時所得的可燃氣體稱為氣化煤氣，其有效成分主要包括一氧化碳、氫氣及甲烷等。 煤加壓氣化課件 李群祥 ? 歡迎各位? 走進新疆? 走進慶華? 我是氣化車間的李群祥，普通話說的不好，請大家諒解。 ? ? 煤的氣化方法： ? 煤氣的用途多種多樣，制取煤氣的控制方式也多種多樣。 ? 二、煤氣化的應用及重要性 ? 進入 21世紀，為了保證中國經濟的可持續(xù)發(fā)展，實施 《 京都議定書 》 ，減少燃煤對大氣的污染，必須大力發(fā)展 潔凈煤技術，煤炭氣化是最重要的應用廣泛的潔凈煤技術，是發(fā)展現(xiàn)代煤化工最重要的單元技術。 ? 因此，煤氣化過去和今后在中國工農業(yè)生產和居民生活中，特別是對現(xiàn)代煤化工和潔凈煤化工技術的發(fā)展，占有十分重要的地位。 1936年對不同煤種進行了三十四次試驗，在這基礎上設計了 MaRKⅠ 型氣化爐。 ? 第二階段 。爐型有 MaRKⅡ 型和 MaRKⅢ 型。 ? ③采用了先進的制造技術與控制系統(tǒng)。 使用煤粒度下降，進一步增加氣化強度及碳轉化率。 ? ④進一步研究爐篦布氣方式，提出、試出最佳布氣方案，可以進一布提高煤氣化強度 。其內徑為￠ 305Mpa。 ? 在爐內 ，攪拌器安裝在布煤器的下面，其攪拌槳葉一般設上、下兩片槳葉。 該鍋爐水的冷卻循環(huán)對布煤器的正常運行非常重要。 ? 爐篦分為五層，從下至上逐層疊合固定在底座上，頂蓋呈錐形，爐篦材質選用耐熱耐磨的絡錳合金鋼鑄造。由于氣化爐直徑較大，為使爐篦受力均勻兩臺電動機對稱布置。其外筒體承高壓，一般設計壓 ? 力 3由于內外筒受熱后 ? 的膨脹量不盡相同，一般在內筒設有補 ? 償裝置。一般在設置攪拌器的 同時也設置轉動的布煤器，它們連接為一體由設在爐外的傳動電動機帶動。 ? 爐篦整體由下部的支承盤 ? 支撐，支承盤由焊接在爐體 ? 內殼上的三個內通鍋爐水的 ? 三角錐形筋板支撐，其內部 ? 的鍋爐冷卻水與夾套相同， ? 形成水循環(huán)，以防止三角形支 ? 撐筋板過熱變形。 ? 爐篦的傳動功率一般考慮以下幾方面因素： ? （ 1）克服燃料層對灰渣錯動產生的摩擦阻力。 ? （ 5）備用系數。在最下層爐篦下設有用于排灰的刮刀，可將大灰塊破碎，并從爐內刮至灰鎖。為減少摩擦系數，一般用高壓潤滑油泵將耐高溫的潤滑油經油管導入止推軸面進行潤滑，以保證爐篦的安全平穩(wěn)。 圓筒型溜槽閥，兩側開孔。這樣，只要溜煤槽在一個加煤循環(huán)時開一次，煤鎖就不會充得過滿，從而避免了儀表失誤造成的煤鎖過滿而停爐。即橡膠密封圈嵌入其中，構成了軟碰硬和硬碰硬的雙道密封，這樣能延長上閥的使用壽命。 ? 灰鎖由于是儲存氣化后的高 ? 溫灰渣，工作環(huán)境較為惡劣， ? 所以一般灰鎖設計溫度為 470℃ ， ? 并且為了減少灰渣對灰鎖內壁的 ? 磨損和腐蝕，一般在灰鎖簡體內 ? 部都襯有一層鋼板，以保護灰鎖 ? 內壁，延長使用壽命。它的作用是在灰鎖泄壓時將含有灰塵的灰鎖蒸汽大部分冷凝，洗滌下來。 膨 ? 脹冷凝器的設計壓力、溫度與灰鎖相 ? 同，只是中心管的材質由于長期受灰 ? 蒸汽的沖刷需采用耐磨性能較好的合金鋼。 ? 5：噴淋洗滌冷卻器 ? 噴淋洗滌冷卻器（簡稱噴冷器） ? 與氣化爐粗煤氣出口管垂直相連， ? 其作用是對氣化爐出來的高溫粗煤 ? 氣進行洗滌冷卻，使粗煤氣溫度由 ? 600～ 700℃ 降至 204 ℃ ，并且除去 ? 焦油和煤塵。 ? 氣化爐生產的粗煤氣由煤氣出口管導入噴冷器，由煤氣水處理裝置來的凈煤氣水從煤氣水入口進入噴冷器，煤氣水通過文丘里洗滌器上入口處的螺旋葉片（葉片共 16片）與粗煤氣一同進入丘里收縮段，經器壁旋轉流下 ，在此煤氣得到了冷卻、洗滌。刮刀與器壁的間隙為 1㎜ ，刮刀行程 1260 ㎜ 。 ? : ? 云南解放軍化肥廠氣化裝置于 20世紀 50年代建設，屬典型的無廢熱回收第一代加壓氣化爐，其加壓氣化裝置工藝流程如圖 ? 該爐的特點： ? 1：沒有攪拌器裝置，只適用于褐煤或不黏結性煤種。 ? 5：氣化爐生產出來的粗煤氣沒有洗滌 只是冷卻。其加壓氣化流程如圖所示： ? 該爐的特點 : ? ，以回收煤氣的廢熱，付產低壓蒸汽。首先用煤氣冷卻工號，這時的煤氣溫度較低，然后再用爐本身粗煤氣充至最終壓力 。攪拌裝置設有兩個攪拌葉片，其設計高度在燃料層的干餾層，隨著葉片的轉動，在干餾層的煤焦受到了攪動，破壞了煤的粘結，這樣使氣化爐能夠氣化弱粘煤，擴大了氣化煤種。 ? 5：灰鎖設置在爐底正中位置，氣化爐產生的灰渣從爐篦的周邊環(huán)隙落在爐下部的下灰室 然后再進入 灰鎖。8M 三臺氣化爐，采用德國魯奇公司專利技術，除灰鎖、爐篦引進外，其余設備由中國國內制造。 ? 5：哈爾濱氣化裝置 ? ? 哈爾濱氣化廠氣化裝置于 20世紀 90年代從原德意志民主共和國引進，由原德意志民主共和國黑水泵廠與 PKM設計院，用于生產城市煤氣并聯(lián)產甲醇。 ? 3：氣化爐內壁仍設置有耐火襯里 國內魯奇爐使用概況表 項目 天脊集團 哈煤氣 云解化 蘭煤化 義馬廠 爐臺數 4+1 5 9 3 2+3 氣化煤種 貧煤 長焰煤 褐煤 長焰煤 長焰煤 爐型 第三代 PKM 第一代 第二代 第三代 爐徑 3800 3800 2700 2800 3800 灰鎖及膨脹冷凝器設置 中置灰鎖設冷凝器 中置灰鎖不設冷凝器 旁置灰鎖不設冷凝器 中置灰鎖不設冷凝器 中置灰鎖設冷凝器 夾套水循環(huán)方式 強制循環(huán) 自然循環(huán) 自然循環(huán) 自然循環(huán) 自然循環(huán) 夾套蒸汽分離方式 夾套上部與外部分離器 外設氣包 外設氣包 外設氣包 夾套上部與外部分離器 爐篦布氣方式 寶塔式四層布氣 寶塔式三層布氣 單層（后改多層） 多層布氣 寶塔式四層布氣 布煤器型式及攪拌器設置 旋轉型布煤器，設攪拌器 固定型布煤器，不設攪拌器 固定型布煤器，不設攪拌器 固定型布煤器，不設攪拌器 固定型布煤器，不設攪拌器 ? 七：氣化爐工藝說明 ? Ⅰ: 魯奇爐的操作條件 ? ① :關于原料煤 ? 原料煤元素分析 煤 種 項目 C H N S CI O 天脊 89 義馬 慶華 原料煤工業(yè)分析％ 項目 煤種 揮發(fā)分 V 灰分 A 水分 W 固定碳 備注 天脊 貧瘦煤 義馬 褐煤 慶華 ? 原料煤灰熔點 項目 煤種 變形溫度Ｔ１ 軟化溫度Ｔ２ 熔融溫度Ｔ３ 天脊 １３３０ ＞１５００ ＞１５００ 義馬 １２２０ １２３９ １２５０ 慶華 1340 1350 １３ 6０ 煤分析數據綜合性能 揮發(fā)份比較高，說明成煤年代比較淺、易燃、甲烷及輕質油含量比較高；焦油產量可能較高，會帶來較多的不利因素，給煤氣冷卻分離帶來不利影響。對固定床來說，氣氧比較高。 ? 結論性評價意見 ? 此煤種對固定床氣化技術適用性中等原因如下： ? ①灰熔點低，氣氧比高，引起裝置能耗高。 ? —— 粗煤氣流量 19500— 38500Nm3/h（干） ? —— 氣化劑蒸汽流量 20220— 36000kg/h ? —— 氧氣流量 3000— 6000Nm3/h（純度 %） ? —— 汽氧比 ~ ? —— 氣化爐出口煤氣壓力 ? —— 爐蓖轉速 根據灰份及負荷調整 ? —— 氣化劑溫度 320~350℃ ? —— 氣化爐出口煤氣溫度 ≤ 420℃ ? —— 灰鎖溫度 300~350℃ ? —— 氣化爐頂部法蘭溫度 150℃ ? —— 洗滌冷卻器出口溫度 201℃ ? —— 廢熱鍋爐出口煤氣溫度 187℃ ? —— 粗煤氣（干氣）中 CO2含量 30~35%（體積） ? —— 灰粒度 稍有燒結 ? —— 灰渣殘?zhí)剂? ＜ 6% ? ④ :固定床氣化對煤的質量要求： ? 1：水分： ? 煤中水分含量隨煤的碳化度而異。有資料認為，若灰分含量不超過 10 ％，則允許水含量達到 35％，但必須有足夠高的燃料層使原料在進入氣化區(qū)時得到充分預熱。 ? 3：化學活性： ? 是指煤與氣化劑中氧、蒸汽、二氧化碳及氫的反應能力。一般控制在 16％以下 ? 一般要求灰熔點 T2在 1250℃ 以上，在生