1原料煤规格
该项目拟采用内蒙古褐煤为原料,经过预干燥装置降低原料煤中部分水分后送至煤气化装置生产合成气。原料煤质数据见表1。
2废锅流程煤气化工艺方案
废锅流程煤气化装置制取粗合成气装置构成见表2,主要工艺流程如下述。
(1)煤粉制备。碎煤仓中的经预干燥的原料煤经称重给煤机送入中速磨煤机磨煤制粉。在中速磨煤系统同时完成制粉和干燥过程。出磨煤机粒度和水含量合格的煤粉吹入煤粉袋式收集器分离,收集的煤粉送入贮仓中贮存。分离后的尾气经循环风机加压后大部分循环至热风炉循环使用,部分排入大气。
(2)煤粉加压及给料。常压煤粉进入锁斗加压后自流进入煤粉给料仓中,由CO2气体密相输送导入气化炉烧嘴。锁斗是一个变压操作系统,实现煤粉由常压至加压的输送。
(3)气化及合成气冷却。煤气化烧嘴喷入的煤粉和氧气,在气化炉内反应区在压力4.0 MPa、温度1500 ℃条件下,瞬间完成煤的气化反应,生成 (CO+H2)含量很高的粗煤气。为防止气化炉出口的高温煤气夹带的熔融飞灰黏结在后序设备,在气化炉上部激冷区喷入循环返回的低温煤气,以降低出炉煤气温度,使飞灰冷却为固态。煤气从气化炉顶排出,温度为900 ℃左右。出炉煤气进入合成气冷却器回收热量,煤气温度降至350 ℃左右进入后序设备。高温粗煤气携带的大量显热,在合成气冷却器内得到回收,产生的中压饱和蒸汽送管网。原料煤中的灰分,在高温下呈熔融态,沿水冷壁向下流动,在气化炉下部渣池水浴中,激冷、固化、脆裂成细小颗粒,经集渣罐定时排至脱水槽,再由捞渣机将其取出转运至渣场。
(4)粗煤气净化。离开合成气冷却器的粗煤气通常夹带入炉煤总灰量20%~30%的飞灰,经过干法除尘和文丘里洗涤器串洗涤塔2级湿法洗涤处理后,出口煤气中含灰量小于1 mg/m3。干法除尘采用高温陶瓷过滤器,过滤掉大部分飞灰。经过滤后,煤气中含灰量通常小于5 mg/m3。出干法除尘煤气中的残余灰尘,在文丘里洗涤器和洗涤塔中,被热水洗涤脱除,同时还洗涤除去煤气中所含微量卤化物、HCN和NH3等杂质,出洗涤塔的煤气送至变换系统。干法过滤得到的飞灰经过冷却、气提后送至飞灰储罐贮存、外售。
(5)灰水处理。从洗涤塔排出的含灰排放水,经过气提、澄清处理后,大部分循环利用,少量处理水被抽出送污水处理系统,以防止有害物质的累积。
3激冷流程煤气化工艺方案
(1)激冷流程在磨煤及干燥、粉煤加压给料、排渣3个工序的流程与废锅流程完全相同,没有除灰工序。两者之间主要的变化在合成气冷却以及粗煤气净化的方式上。
(2)在合成气冷却方式上,在气化炉上部激冷区采用喷入锅炉给水代替循环的激冷煤气,以降低出炉煤气温度,使飞灰冷却为固态。煤气从气化炉顶排出,温度为900 ℃左右。
(3)在粗煤气净化方式上,激冷流程仅采用湿法洗涤对煤气进行净化。气化炉出口煤气送至激冷罐,经过水激冷和除尘后,温度降至210 ℃左右,
进入洗涤工序。从激冷罐出来的含饱和水蒸气的合成气进入文丘里洗涤器。出文丘里洗涤器的合成气进入洗涤塔的下部。出洗涤塔的合成气水气比可根据需要进行控制,一般控制在
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