水煤漿氣化技術(shù)在中國的應(yīng)用及其發(fā)展-在線瀏覽
2024-08-06 00:22本頁面
【正文】 煤，從而實現(xiàn)了降低氣化溫度，減少氧耗，延長氣化爐耐火磚使用壽命的目的。水煤漿氣化噴嘴已由國產(chǎn)噴嘴替代美國引進噴嘴，使用壽命約為2個月；氣化爐用耐 火磚已由國產(chǎn)洛耐磚替代進口法國磚，：1。兗礦魯南化肥廠的設(shè)備國產(chǎn)化率達到90％以上。以兗礦魯南化肥廠為例，氣化裝置的生產(chǎn)能力比設(shè)計值提高20％，氧耗下降10％，詳見下表：項目單位設(shè)計值運行值氣化壓力Mpa氧氣流量Nm3/h1000011500氧氣成份%煤種七五北宿、落陵、井亭級索煤漿濃度固體%63177。1氣化爐負荷m3/h(煤漿)t/h22．017．6煤氣成份CO% 47．2H2%35．4CO2%17．3N2+Ar%0．1碳轉(zhuǎn)化率%～96合成氣產(chǎn)率Nm3/h2726233234氣化爐開工率%85～97中國水煤漿技術(shù)進入產(chǎn)業(yè)化推廣階段我國水煤漿技術(shù)已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化推廣階段，這對一大批為環(huán)保問題困擾的中小企業(yè)來說是一個好消息。它是由煤炭、水和添加劑通過物理加工成的漿體燃料，具有像油一樣的易于裝卸儲存及直接霧化燃燒的特點。實踐證明，水煤漿在鍋爐和窯爐中的燃燒效率可高達95％－98％，而燃用水煤漿的運行成本僅僅占成本的1／3。據(jù)會議主辦者介紹，目前這一難題已基本得到解決?！ ?jù)悉，我國現(xiàn)有10萬噸以下的鍋爐約70萬臺，而因煙塵排放不符合環(huán)保標準和運行效率低下，將停用、更換和改造的鍋爐高達50％以上。2 中國水煤漿氣化技術(shù)的研究與開發(fā) 2 中國水煤漿氣化技術(shù)的研究與開發(fā)中國的水煤漿氣化技術(shù)是在對引進技術(shù)吸收消化過程中發(fā)展起來的，尤其是通過七 五、八五和九五國家重點科技攻關(guān)，結(jié)合引進技術(shù)的工業(yè)實踐，逐步形成了一套 創(chuàng)新的研究開發(fā)方法，建立起系統(tǒng)的水煤漿氣化理論，成功地開發(fā)出具有中國特色的水煤 漿氣化技術(shù)。這些研究成果，為中國水煤漿制備技術(shù)發(fā)展提供了有益的指導(dǎo)。根據(jù)煤種不同，選用不同品種與系列的添加劑制 備水煤漿，氣化用水煤漿濃度為60~65％。對此，華東理工大學在化學工程與工藝相關(guān) 理論指導(dǎo)下，結(jié)合多年研究開發(fā)中積累的方法與經(jīng)驗，在對氣化過程進行深刻、全面分析基礎(chǔ)上，提出了正確把握各種影響因素間關(guān)系的層次機理模型。即在冷模裝置上研究流體流動規(guī)律、霧化與混合規(guī)律；借鑒工程經(jīng)驗，在計算機上綜合迭代的一步轉(zhuǎn)化方法。噴嘴是水煤漿氣化技術(shù)的核心。華東理工大學在多年科技攻關(guān)基礎(chǔ)上，與原魯南化肥廠、水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心合作，研制出新型水煤漿氣化噴嘴，實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新與工業(yè)應(yīng)用。1995年，新型噴嘴在原魯南化肥廠Texaco氣化裝置上進行了工業(yè)試驗考核。由原化工部科技司主持的專家鑒定為：填補國內(nèi)空白，形成了中國水煤漿氣化技術(shù)特色，達到國際領(lǐng)先水平。華東理工大學圓滿完成了九五國家重點攻關(guān)項目《氣化爐關(guān)鍵部件的研究與開發(fā)》，研究開發(fā)出新型耐磨水煤漿氣化噴嘴。2．4新型(多噴嘴對置式)水煤漿氣化爐 為了節(jié)省外匯，形成自主知識產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)，在原化工部科技司主持下，1996年10月原國家計委批準立項，由華東理工大學、原魯南化肥廠、原化工部第一設(shè)計院聯(lián)合承擔新型(多噴嘴對置式)水煤漿氣化爐開發(fā)應(yīng)用基礎(chǔ)研究國家九五重點科技攻關(guān)項目，于2000年6月在兗礦魯南化肥廠建成我國第一套自主知識產(chǎn)權(quán)，日處理22噸煤的新型(多噴嘴對置式)水煤漿氣化中試裝置。中試裝置運行結(jié)果表明，主要技術(shù)指標全面超過Texaco水煤漿氣化水平。專家鑒定認為：本項目填補國內(nèi)空白，是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)，能與國際先進技術(shù)競爭的煤氣化技術(shù)的里程碑。該項目榮獲國家科技部、財政部、國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委組織的九五國家重點科技攻關(guān)優(yōu)秀科技成果獎，為我國自主知識產(chǎn)權(quán)的水煤漿氣化技術(shù)工業(yè)化奠定了扎實的技術(shù)基礎(chǔ)。我們 相信，這些成果必將為中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造提升和清潔能源的發(fā)展應(yīng)用提供可靠的技術(shù)支 撐，同時也將進一步帶動潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展。其技術(shù)內(nèi)容主要可分為四個部分如圖1—1。與此同時，化工系統(tǒng)對水煤漿制氣工藝技術(shù)已進行了大量開展研究，冶金系統(tǒng)對于冶金系統(tǒng)使用的水煤漿技術(shù)也進行了大量研究。典型的水煤漿是由70％左右的煤粉、30％左右的水和1％的添加劑組成。1 水煤漿的背景1．1 我國富煤貧油的能源結(jié)構(gòu)我國煤炭儲量約占石化能源總儲量的90％，而石油和天然氣儲量約占10％，煤炭的消耗約占能源消耗的72％左右，因此說，煤炭是我國最可靠、最有保障的能源。但進入下一個能源時代之前，能源消耗需經(jīng)過一個過渡時期，由于煤的蘊藏量超過石油甚多，這個過渡時期應(yīng)是一個以煤為主的混合型能源結(jié)構(gòu)階段。1．2環(huán)保對燃料的約束一方面隨著人們生活水平的提高，人們對自己生活質(zhì)量的要求越來越高；另一方面隨著社會的發(fā)展，人們生活的環(huán)境卻不斷的惡化，其中由散煤低層次利用造成的環(huán)境污染是其中重要的原因。因此，潔凈度成為人們選擇燃料主要指標之一。1．3 國家能源供應(yīng)安全隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國對石油進口的需求急劇增加。2000年進口石油達7 000多萬“隨著轎車進入家庭步伐的加快，我國石油需求將進一步加大，據(jù)估計，2010年供需缺口將達到1．31．5億to長期依賴國際市場補充國內(nèi)燃料的不足，必將對國家液體燃料供應(yīng)的安全形成問題。在制漿工藝與裝備、添加劑、貯存、運輸、燃燒技術(shù)等方面均取得了多項成果。我國近20a來，針對煤質(zhì)的特點，開發(fā)了價格低廉、效果好的添加劑，已形成了一定的生產(chǎn)能力，可以替代進口并能滿足制漿和燃燒的需要。我國的制漿和燃燒技術(shù)等方面已達到了國際先進水平。多年來，水煤漿已先后成功地在電廠鍋爐、工業(yè)窯爐和鍋爐上進行燃燒取得了成功。②化工原料。德士古氣化爐是以水煤漿為進料的。該技術(shù)最先在山東魯南化肥廠得到應(yīng)用，以后又在上海焦化廠、首鋼等單位得到應(yīng)用。3 應(yīng)用狀況分析從前面的情況可以看出，水煤漿生存環(huán)境比較良好，技術(shù)水平國際先進，但生產(chǎn)能力卻僅為1．5mt／a。啟用水煤漿這一技術(shù)，僅僅掌握水煤漿的制備技術(shù)，生產(chǎn)出合格的水煤漿，是遠遠不夠的，必須是生產(chǎn)者和用戶共同啟用這一新技術(shù)，并且雙方都有利可圖，才能把這一技術(shù)付諸實施。
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