【正文】 循環(huán)至熱風(fēng)爐循環(huán)使用，部分排入大氣。工藝過程大部分水循環(huán)使用。絕大部分熔渣從爐底離開氣化爐，用水激冷，再經(jīng)破渣機進入渣所系統(tǒng)，最終泄壓排除系統(tǒng)。這些費用的增加可以通過降低氣化操作溫度，節(jié)約氧耗和煤耗來補償一般情況下，選用中低灰熔點的煤對shell煤氣化爐是有利的。如灰熔點過高，勢必要求提高氣化操作溫度，從而影響氣化爐運行的經(jīng)濟性。它是反映煤的變質(zhì)程度的重要標志，能夠大致地代表煤的變質(zhì)程度。煤種特性對煤氣化爐和相關(guān)設(shè)備的設(shè)計及操作密切相關(guān)。7．氣化爐燒嘴及控制系統(tǒng)安全可靠。干煤氣中的有效成分CO+H可高達90%以上，甲烷含量很低。d、運轉(zhuǎn)周期因氣化爐結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致氣化爐運行周期有較大差別，德士古氣化爐內(nèi)砌耐火磚，目前國產(chǎn)耐火磚使用壽命約一年，國外耐火磚也只有1～2年，德士古氣化燒嘴連續(xù)運行周期目前僅2～3個月，因而需備用爐來維持裝置正常運行。本項目原料煤為永城無煙粉煤，由于其灰熔點較高，因此所需氣化溫度將超出Texaco氣化爐內(nèi)襯里能長期承受范圍；由于灰含量也較高，因此將加劇對Texaco氣化爐內(nèi)襯耐火磚的侵蝕影響，增加排渣操作頻率。（8）根據(jù)投煤量720噸／日示范裝置的操作經(jīng)驗，GSP氣化爐每3個月停車檢查一次氣化爐燒嘴頭部（停車2天），（停車2天），其年開工率約90％。 t/h，因此能耗低，相應(yīng)氧氣消耗較低。（7）對環(huán)境影響小。水冷壁設(shè)計壽命按25年考慮。對煤種的適應(yīng)性比較廣泛，從較差的褐煤、次煙煤、煙煤到石油焦均可使用；對煤的灰熔點適應(yīng)范圍比其它氣化工藝更寬，即使是高灰分、高水分、高硫的煤種也能使用。氣化過程不產(chǎn)生焦油、萘、酚等污染物，故廢水治理簡單，易達到排放指標。氣化爐為專門設(shè)計的熱壁爐，為維持1350～1400℃溫度下反應(yīng)，燃燒室內(nèi)由多層特種耐火磚砌筑。該工藝采用水煤漿進料、液態(tài)排渣、在氣流床中加壓氣化，水煤漿與純氧在高溫高壓下反應(yīng)生成煤氣。氣化裝置運轉(zhuǎn)率達到90%以上。膜壁和外殼間有約50mm間隙，間隙充CO、N或粗合成氣，水冷壁水冷管內(nèi)的水采用強制密閉循環(huán)， MPa的低壓蒸汽。m)11123氣化工藝簡介A．GSP干煤粉氣化工藝GSP工藝是一種氣流床加壓氣化工藝（屬第二代氣化工藝），可以使用固體（干煤粉或垃圾）、液體（焦油等）、氣體（天然氣等）為原料，原則上可以處理各種各樣的煤和廢物，氣化溫度為1400～1600℃（當(dāng)煤灰熔點T31400℃需加助熔劑），～，負荷變化為75～110%，碳轉(zhuǎn)化率～99%，液態(tài)排渣，渣中含碳～1%，粗煤氣中有效氣含量～90%，冷煤氣效率為78～85%，單爐開工率90～95%。d)168284120260120216氣化條件氣化壓力/kPa氣化溫度/℃ 950105095010509501100爐頂溫度/℃9009509009809501000入爐蒸汽溫度/℃250300250285280310消耗定額氧氣消耗率/[m179。②按煤氣熱值可分為低熱值煤氣（8340kJ/m），中熱值煤氣（16000—33000 kJ/m）和高熱值煤氣(33000 kJ/m)三類。高壓粉煤氣化爐已是近年來世界各國研究煤氣化中普遍使用的方法。當(dāng)氣化劑中加入水蒸汽或二氧化碳，可以提高上述兩還原反應(yīng)的速度，并通過這兩反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣。通常采用改變煤氣化和蒸氣煤比來調(diào)節(jié)氣化爐溫度。煤氣化，從狹義來說，即在煤氣發(fā)生爐中，煤料在高溫條件下，與氣化劑（空氣、氧氣、水蒸汽、二氧化碳或是它們的混合物）作用產(chǎn)生煤氣的過程。氣化溫度高煤中有機物質(zhì)分解氣化，消除或減少環(huán)境污染，對煤種適應(yīng)性廣。氣化劑為水蒸氣、純氧、空氣、CO 和H 。二期的主控樓緊鄰煤氣化布置在其西側(cè)，位于兩大主裝置的之間，便于為其服務(wù)。主要河流洪峰顯著，年內(nèi)洪水期和干旱季節(jié)的流量懸殊，洪水時河流超過地面標高，造成內(nèi)澇；干旱時河流斷流。廠區(qū)周圍預(yù)留有發(fā)展用地。 設(shè)計基本原則（1）煤氣化、酸性氣體脫除等核心工藝和關(guān)鍵設(shè)備引進國際先進技術(shù)和裝備，以實現(xiàn)工廠低消耗、高可靠性、長周期運行。在烴類合成中，甲烷合成作為從合成氣中脫出微量CO+CO的手段已在合成氨等工業(yè)中得到應(yīng)用，大規(guī)模制取高濃度甲烷已在美國實現(xiàn)工業(yè)性生產(chǎn)。其通過調(diào)節(jié)組分比例而被廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟的不同部門，包括合成氣、城市煤氣、工業(yè)用燃氣、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電用燃氣及冶金工業(yè)還原氣等。國家實施西部大開發(fā)的戰(zhàn)略決策以及省政府的大力支持，為永煤集團的發(fā)展提供了十分有利的歷史機遇。建成后，每年可實現(xiàn)銷售收入10億元，實現(xiàn)利潤3億元。另有天然焦6億噸。本區(qū)含煤地層為石碳二迭系，屬華北型含煤沉積。產(chǎn)品甲醇的單位能耗在國內(nèi)煤制甲醇裝置中具領(lǐng)先地位。本項目在煤氣化、酸性氣體脫除等主要工藝技術(shù)上，擬采用國內(nèi)外的先進技術(shù)，以安全、環(huán)保、低耗、節(jié)能、節(jié)水為本，生產(chǎn)操作實現(xiàn)高水平自動化和機械化，將成為現(xiàn)代化企業(yè)的典范，以此帶動和推進當(dāng)?shù)毓I(yè)技術(shù)水平的提高，促進和實現(xiàn)企業(yè)及地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。合成氣又可稱為化工原料氣，其除了作為氣體燃料使用外，它的另一個重要用途是作為化工合成的原料，并已展現(xiàn)出廣闊的前景。其烯烴的直接液化目前還處于試驗階段，并不成熟。（3）嚴格執(zhí)行國家及有關(guān)部委、當(dāng)?shù)卣C布的有關(guān)法令法規(guī)及標準規(guī)范，貫徹落實國家環(huán)保及安全衛(wèi)生的有關(guān)政策和法規(guī)，做到工程建設(shè)、環(huán)境保護和安全衛(wèi)生“三同步”，創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)環(huán)保工程。污水?dāng)M排入小運河，距離約7公里，通過小運河排入汪樓溝，最終排入新城區(qū)下游的沱河?？紤]到經(jīng)濟、安全等方面因素具體布置如下：總平面設(shè)計將新增裝置中的硫回收和除鹽水布置在一期相同裝置附近的預(yù)留地上；新增成品罐區(qū)布置在一期污水處理西側(cè)的預(yù)留地上，新增中間罐區(qū)分別布置在合成凈化聯(lián)合裝置內(nèi)部和一期罐區(qū)內(nèi)。進入21世紀，為了保護中國經(jīng)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?jié)崈裘杭夹g(shù)，煤炭氣化是最重要的應(yīng)用廣泛的潔凈煤技術(shù)，是發(fā)展現(xiàn)代煤化工最重要的單元技術(shù)，煤炭氣化可以生產(chǎn)工業(yè)燃料氣、民用燃料氣、化工合成原料氣、合成燃料油原料氣、氫燃料電池、煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、合成天然氣、火箭燃料等。煤炭氣化技術(shù)的發(fā)展趨勢：1氣化壓力向高壓發(fā)展　氣化壓力由常壓低壓（﹤）向高壓（‐）氣化發(fā)展，從而提高氣化效率、硫轉(zhuǎn)化率和氣化爐能力，實現(xiàn)氣化裝置大型化和能量高效利用，降低合成氣的壓縮能耗或?qū)崿F(xiàn)等壓合成（如甲醇低壓合成）降低生產(chǎn)成本。6煤氣化技術(shù)與先進脫硫除塵技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)環(huán)境友好、減少污染。氣化爐是進行煤炭氣化作業(yè)的設(shè)備；氣化原料包括各種煤或焦炭；氣化劑為氧氣或其他含氧物質(zhì)（空氣、水蒸汽。此時，煤中的碳通過部分氧化反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為煤氣中的一氧化碳；如果氧的用量超過了這個比值，則一部分碳將被完全氧化，生成二氧化碳。氧煤比對氣化過程同時存在兩方面的影響：一方面，氧煤比的增加使燃燒反應(yīng)放出的熱量增加，爐溫相對提高，有利于二氧化碳還原反應(yīng)和水蒸汽分解反應(yīng)的進行，增加了煤氣中的有效成分，提高了碳的轉(zhuǎn)化率；另一方面，氧煤比的增加，燃燒反應(yīng)所生成的二氧化碳和水蒸汽量也增加，從而增加了煤氣中的無用成分。煤粒度好，比表面積大，氣化速度快，反應(yīng)時間短，碳轉(zhuǎn)化率高。 表121 固定床氣化爐技術(shù)指標項目M型爐WG爐爐膛內(nèi)徑/m氣化爐總高/m原料煤種無煙煤，焦炭無煙煤、煙煤無煙煤，焦炭入爐煤粒度/mm13751860625氣化條件氣化壓力/kPa810氣化溫度/℃ 900100087010009001050爐頂溫度/℃350400450500450500氣化強度/( .h )350560200250280340氧氣消耗率/[m179。.t (煤)]160018504680497022002400干煤氣組成H/％(體積分數(shù))323415163839CO/％(體積分數(shù))363820213132CO/％(體積分數(shù))892122CH/％(體積分數(shù))O/％(體積分數(shù))N/％(體積分數(shù))煤氣低熱值(標態(tài))/(MJ氧耗低，與水煤漿氣化相比，氧耗低10～15%，因而配套的空分裝置投資可相應(yīng)減少。（2）煤的準備在GSP工藝中，采用濃相輸送干煤粉進料，將煤研磨至氣化合適粒度的同時，用加熱的惰性氣體進行干燥，充分利用全廠燃料氣，將煤粉干燥，避免燃料氣的外排及環(huán)境污染。另外3層為密閉熱水循環(huán)系統(tǒng)，分布在進料氣體和原料物料之間，以使燒嘴在恒定溫度下運行，以保證燒嘴不至于燒毀。但是，國內(nèi)企業(yè)運行證實水煤漿氣化對使用煤質(zhì)仍有一定的選擇性：氣化用煤的灰熔點溫度t3值低于1350℃時有利于氣化；煤中灰分含量不超過15%為宜，越低越好，煤的熱值高于26000kJ/kg，并有較好的成漿性能，使用能制成60～65%濃度的水煤漿之煤種，才能使運行穩(wěn)定，又較為經(jīng)濟，并能充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢。其有效組分（CO+H）含量占80%，甲烷量%。早在1972年就開始基礎(chǔ)研究，1978年德國漢堡殼牌150 t/d投煤量中試裝置運行幾年并取得豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。由于氣體中有效組分高，煤氣總量有所減少，因而氣化消耗煤量也可降低。（5）每臺氣化爐設(shè)有4～6個燒嘴，故對生產(chǎn)負荷調(diào)節(jié)比Texaco單個燒嘴更為靈活，范圍也更寬。氣化污水不含焦油、 酚等，容易處理，需要時可作到零排放。（5）從目前淮化集團送煤樣到GSP中試裝置試驗結(jié)果來看，煤種試燒結(jié)果不理想，氣化溫度在1670 ～1955 ，煤氣中（CO+H）含量在～75％，煤氣中N2含量在16～17％，該合成氣組分有效氣不夠理想，而且對于生產(chǎn)甲醇的裝置不利。WEC的考察人員沒有查到一份褐煤的生產(chǎn)運行記錄，而且其技術(shù)人員也沒有解釋在褐煤運行中是否存在其他問題，因此其可靠性還值得研究。如水煤漿濃度為65%%， kg的水煤漿中，1 kg的水，并將其加熱到1400℃，約需2900 kJ的熱量。因此本裝置煤氣化技術(shù)宜采用殼牌煤氣化技術(shù)。2．氣化溫度約1400～1600℃，碳轉(zhuǎn)化率高達99%以上，產(chǎn)品氣體潔凈，不含重?zé)N，甲烷含量極低，煤氣中有效氣體（CO+H）達到90%左右。氣化爐高溫排出的熔渣經(jīng)激冷后成玻璃狀顆粒，性質(zhì)穩(wěn)定，對環(huán)境幾乎沒有影響。對水分含量高的煤種，比較適合于就近建廠或坑口建廠，原煤應(yīng)進行干燥處理。由于煤粉粒度的粗細直接影響了制粉的電耗和成本，因此在保證碳的轉(zhuǎn)化前提下，對揮發(fā)分含量高、反應(yīng)活性好的煤可適當(dāng)放寬煤粉粒度，對于低揮發(fā)分、反應(yīng)活性差的煤（如：無煙煤）煤粉粒度應(yīng)越細越好。煤灰主要是由SiO、AlO、FeO、CaO、MgO、TiO及NaO、KO等組成。來自制粉系統(tǒng)的干燥粉煤由氮氣或二氧化碳氣經(jīng)濃相輸送至爐前煤粉儲倉及煤鎖斗，再經(jīng)由加壓氮氣或二氧化碳氣加壓將細煤粒子由煤鎖斗送入周向相對布置的氣化燒嘴。使熔渣固化而不致粘在合成氣冷卻器壁上，然后再從煤氣中脫除。剩下的殘渣只是無害的鹽類。煤粉給料倉中的煤粉由管道通過高壓CO送往氣化爐噴嘴。為保證上述設(shè)備的運行安全，氣化爐水冷壁及合成氣冷卻器均采用循環(huán)泵強制循環(huán)操作。 從干法除塵器出來的部分煤氣進循環(huán)氣壓縮機，加壓后送煤氣化爐作為冷激煤氣。（8） 公用系統(tǒng) A．氮氣系統(tǒng)（包含合成氣反吹系統(tǒng)和二氧化碳輸送系統(tǒng)）煤氣化裝置使用的惰性氣體主要為氮氣和CO氣體，開車時，全部使用氮氣，正常生產(chǎn)時，使用氮氣與CO氣體。 煤氣化裝置開車時，惰性氣體采用氮氣， Mp(超高壓) Mp(高壓)，主要用于煤粉鎖斗、煤粉輸送及反吹系統(tǒng)。F．酸堿系統(tǒng)槽車運來的堿液經(jīng)堿液加料泵送出并與工藝水按比例混合后至堿液貯槽，再經(jīng)堿液噴射泵加壓后送至濕洗。設(shè)計環(huán)形空間的目的是為了容納水/蒸汽的輸入/輸出管和集汽管，另外，環(huán)形空間還有利于檢查和維修。由于采用多燒嘴結(jié)構(gòu)，氣化爐操作負荷具有很強的可調(diào)幅能力。（6）煤粉的加壓系統(tǒng)進料 該系統(tǒng)由鎖斗和料斗組成。干燥煤所需熱能可以直接或間接提供。洗滌系統(tǒng)的排放水送至酸氣汽提塔，經(jīng)澄清后再循環(huán)使用，以最大程度減少需（生化）處理或蒸發(fā)后的排放量。工藝排放液易于處理且達到排放標準。L)固體懸浮物總量固態(tài)溶質(zhì)總量有機碳總量ClF645047712025830BrCNSCNHCOOHCONH＜626602190NHSONO主要有機污染物PH29940＜1進料煤元素組成（重量%）元素組成 C H O N S W A重量（%） 進料煤熱值：Q=2粗合成氣組成（體積） 組成 CO CO H N HS COS NH體積（%） 合成氣熱值：Q=7405 MJ/kg3熔渣組成組成 C S 灰重量（%） 4飛灰組成組成 C S 灰重量（%） 0 5假設(shè)進料煤中的灰分有20%轉(zhuǎn)化為飛灰其余隨熔渣排出6合成氣急冷前溫度為1500℃ 急冷后為900℃ 余熱回收后為340℃ 7采用純氧和水蒸汽作為氣化劑8取氣化原料為100kg?！?) 則： Q=1500= kJ飛灰物理熱 Q=1500=飛灰化