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德士古煤气化技术及工艺流程

Texaco德士古煤气化技术

Texaco-德士古煤气化技术的气化炉主要结构是水煤浆单喷嘴下喷式,大部分是采用水激冷工艺流程,但在IGCC发电项目的,也采用废锅流程。单炉容量目前最大可达日投煤量2000吨,操作压力大多采4MPa、6.5MPa,少数项目也已达到8.4MPa。中国引进德士古煤气化技术最早的是山东鲁南化肥厂,于1993年投产,目前已有十来家使用德士古煤气化技术。

有着30年应用经验的德士古煤气化技术在中国应用也十几年了,是较成熟的煤气化技术。从技术的掌握和操作的熟练,设备的国产化和配套的耐火材料的制造都有较大优势。德士古煤气化技术的主要优点是水煤浆带来的,即较容易把压力升上去。如南化的气化炉压力达到了8.4MPa,这样就可能实现不需压缩直接合成甲醇,节省了压缩能耗。德士古煤气化技术的缺点也跟水煤浆有关,水煤浆中含有40%的水,使它的热值降低。对煤质的限制变得较严格,如成浆性差的煤、灰分较高、灰熔点高的煤经济性较差;气化效率相对较低,碳转化率约为95%。比氧耗是各种气流床气化工艺中最高的,约为400标立方米/千立方米(CO+H2);必须采用热炉壁,每炉耐火砖要50万美元,进口的要100万美元,寿命不到2年。价值15万美元的喷嘴只能运行2个月左右就要拆下修理。

德士古水煤气化工艺流程

1、制浆系统

制浆系统用于水煤浆的制备。原料煤经煤称重给料机计量后送人磨机,同时在磨机中加入水、添加剂、石灰石、氨水,经磨机研磨成具有适当粒度分布的水煤浆,合格的水煤浆由低压煤浆泵送人煤浆槽中。

2、合成气系统

水煤浆经高压煤浆泵加压后与高压氧气经德士古烧嘴混合后呈雾状喷入气化炉燃烧室,在燃烧室中进行复杂的气化反应,生成的煤气(称为合成气)和熔渣经激冷环及下降管进人气化炉激冷室冷却,冷却后的合成气经喷嘴洗涤器进人碳洗塔,熔碴落人激冷室底部冷却、固化,定期排出。在碳洗塔中,合成气进一步冷却、除尘,并控制水气比(即水汽与干气的摩尔比),然后合成气出碳洗塔进入后工序。

3、烧嘴冷却系统

德士古工艺烧嘴是气化装置的关键设备,一般为三流道外混式设计,在烧嘴中煤浆被高速氧气流充分雾化,以利于气化反应。由于德士古烧嘴插人气化炉燃烧室中,承受1400℃左右的高温,为了防止烧嘴损坏,在烧嘴外侧设置了冷却艋管,在烧嘴头部设置了水夹套,并由一套单独的系统向烧嘴供应冷却水,该系统设置了复杂的安全联锁。

4、锁斗系统

落入激冷室底部的固态熔渣,经破渣机破碎后进人锁斗系统(锁渣系统),锁斗系统设置了一套复杂的自动循环控制系统,用于定期收集炉渣。在排渣时锁斗和气化炉隔离锁斗循环分为减压、清洗、排渣、充压四部分,每个循环约30分钟,保证在不中断气化炉运行的情况下定期排渣。

锁渣系统主要有渣罐、锁渣阀、排渣阀、渣罐和冲洗水罐组成,锁渣阀一般有两个,排渣阀一个,在集渣时需给渣罐充压,渣罐压力与气化炉接近时打开锁渣阀,集渣结束后关闭锁渣阀门,对渣罐卸压,排到常压后打开排渣阀门,排渣结束并冲洗完渣罐后,关闭排渣阀,对渣罐充压,重复循环。

5、闪蒸及水处理系统

闪蒸及水处理系统主要用于水的回收处理。气化炉和碳洗塔排出的含固量较高黑水,送往水处理系统处理后循环使用。首先黑水送人高压、真空闪蒸系统,进行减压闪蒸,以降低黑水温度,释放溶性气体及浓缩黑水,经闪蒸后的黑水含固量进一步提高.迭往沉降槽澄清,褴清后的水循环使用。


本文转自:阀门网

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