采用Prenflo气化技术的IGCC流程

第22卷第9期现代化工2002年9月Modern Chemical Industry43采用 Prenflo气化技术的|GCC流程路文学1亓栋21.水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心滕州2775272.兖矿鲁南化肥厂甲醇分厂滕州27527)摘要π renfro气化属于粉煤气化技术与she的粉煤气化技术相似同属气流床气化工艺整体煤气化燃气-蒸汽联合循环IGCC)是先进的洁净煤技术具有广阔的应用前景。介绍了ICCC技术的起源、进展、特色重点介绍采用Penl煤气化工艺的关键词气化发电粉煤 renfro IGCC中图分类号Q54文献标识码:AIGCC technology with Prenflo coal gasification processLU Wen-xue,QI Dong(1. National Research and Engineering Center for Coal Slurry Gasification and Coal Chemicals Tengzhou 277527,China2. Lunan Fertilizer Plant of Yanzhou Mine Group, Tengzhou 277527, China)Abstract: Prenflo gasification is a gasification process under pulverized coal similar to Shell gasification and they are bothfalling into the entrained-bed coal gasification process. IGC( integrated gasification combined cycle )is an advanced clean coaltechnology and sees a wide application prospect. The history progress features of IGCC technology are introduced Prenflo coalKey words gasification electricity generation pulverized coal Prenflo ; IGCC整体煤气化燃气-蒸汽联合循环发电(ICCC是上第一个lGCC的示范装置;984年建成于美国加从20世纪70年代发展起来的洁净煤发电技术,它州 Daggett的 Cool Water电站测则是世界上公认的试是使煤在气化炉中气化为中热值或低热值煤气然运行成功的lGCC装置泚此外在美国路易斯安那州后通过净化处理供到燃气-蒸汽联合循环的发电机DOW化工厂内的ICCC示范装置(LCm1)则进一步组中去燃烧做功。它实际上是在燃气-蒸汽联合循证明了IGCC作为一种新的洁净煤发电方式的实用环发电的基础上叠加煤的气化和净化设备使煤变价值。成人造的千净煤气进而在燃气-蒸汽联合循环发电②快速提高IGCC性能阶段的设备中实现煤的洁净发电目的。IGCC以常规的20世纪90年代开始,人们竞相建立IGCC的示烧澉或天然气)的燃气蒸汽联合循环的发电机组范电站进行设备和系统的优化以实现其商业性示为基础,目前这种发电机组已相当成熟。在开发范的目标。在美国的6个示范工程中有采用以氧IGCC时人们的注意力将主要放在煤的气化技术和气为气化剂,水煤浆为供煤方式的喷流床气化炉粗煤气的除灰脱硫等净化技术上。Texaco炉和 Detec炉)有以空气鼓风干法供煤的1IGCC技术简介流化床气化炉(KRW炉和U-Gas炉)在欧洲,则侧重于开发以氧气为气化剂干法供煤的喷流床气化CC作为一种先进的洁净煤发电技术经历了炉Ⅵ凵中国煤化工m气化炉本文将重以下3个发展阶段点CNMHG艺的IGC技术①概念性验证阶段③大幅度降低比投资费用和发电成本的阶段1972年在德国 Lugen的斯第克电站投运了世界只有IGC的比投资费用和发电成本能够和PC收稿日期2002作者简介交拳搦19年生大学工程师从事煤气化及煤化工研究工作现代化工第22卷第9期+FGD抗衡时,GCC才有可能在发电市场上获得化炉喷嘴。炉膛内火焰温度达2000℃C气化炉内衬定数量的应用乐观地估计这个目标将在21世纪循环锅炉水管煤中灰渣形成遮蔽层保护气化炉外初实现壳冷却管內产生饱和蒸汽。自炉中排出的液态渣发展IGCC技术的关键应该是煤的气化技术在集渣器中冷却成固体。集渣器中有破渣机,可将粗煤气的净化技术以及高温高效率的燃气-蒸汽联较大的渣块破碎。灰渣临时收集在灰锁斗内并定合循环发电技术。期将渣排岀系统。反应生成的粗煤气进入废热锅2 Prenton粉煤气化炉在此处经激冷气循环压缩机输送到废热锅炉的激冷煤气激冷后混合煤气温度约为90℃C粗煤气Prenflo粉煤燃料的气流末(携带床ⅹ pressurized夹带的熔渣变成固体废热锅炉产生高压蒸汽混合entrained- flow gasification)技术由 Krupp Uhde公司开煤气出废热锅炉经过滤器除尘分离后大部分进入洗发该技术继承了KT炉的优点适用的原料范围涤塔经洗涤塔除尘后含尘量为1mg/m3的煤气送宽硬煤、褐煤、烟煤、石油焦等都可作为气化原料。往后面工序。飞灰经闸式料斗循环返回气化室的喷①可以气化高灰分、高含硫煤预处理时要求硬嘴。煤粉75%的粒径<0.1mm,含水量为2%,褐煤粉气化炉大体分为两部分,下部为气化室部为75%的粒径<0.1mm含水量约为6%。经预处理废热锅炉副产高压蒸汽。两者的交界处为激冷煤的煤粉用压缩空气送入常压旋风过滤器气入口。气化室中有4个喷嘴在同一水平面上对②工艺流程见图1。称布置。气化炉的内衬也为锅炉水此点与Shl气锅炉给水淼汽化炉相似)并副产中压蒸汽气化炉的下部为排渣0建于西班牙 Puertollano的IGCC发电裝置净发电能力为300MW混合燃料的日处理为2600t煤气430万m3/d约26MPa下气化气化炉的壳体粗煤气直径为5m气化室内直径为4.5m炉高45m气化洗涤水炉总框架高为76m。Prenflo气化炉的气化指标见表1。l—常压旋风过滤器2一闸式料斗3—常压进料斗表 1 Prenflo气化炉与KT炉的气化指标对比4- Prenfol气化室;一集渣器—一闸式渣斗丌一余热锅炉KT炉Prenflo气化炉汽包β—过滤器10、1—闸式料斗12—洗涤器原煤耗量/t图1Peno工艺流程示意图氧气98%耗量/m3粗煤气产量/m3气化煤经过破碎、研磨、干燥后粉煤粒度达到CO+H2产量/m3有70%~80%通过20目的筛孔由自动闸门储料器冷煤气效率/%系统将粉煤自旋风过滤器送至常压进料斗粉煤在注氧气为每公斤煤的消耗量粗煤气、(CO+H)为每公斤煤的常压进料斗内通过氮气输送与氧、蒸汽一起送入气产量以 Prenflo气化炉各项值为1K-T炉为相对值心心海心△上接第42页)业出版社1982连续输送仓式泵有望取代能耗高、效率低的单、[2]白礼懋.水泥厂工艺设计实用手疵M]北京中国建筑工业出版双仓泵广泛应用在化工、冶金和食品等行业。这将大大减少能耗提高产量给企业带来巨大的经济效[3]中国煤化工体的空气输送M]北京电CNMHG4]金星脉冲气力输送J]水泥1983)参考文献[5]黄标气力输M]上海上海科学技术出版社984[6]白增辰.CP0型单仓泵的使用维慨J]水泥1983)]下摄旁克数伦簿实用粉体技术M北京中国建筑工71刘明红喷射泵的两点改逝11水混技术191)32002年9月路文学等采用 Prenflo气化技术的IGCC流程453 Prentis气化与整体煤气化燃气蒸汽联合由空分系统提供的体积分数为85%的氧气与来自曆煤系统的粉煤进入 Prenflo气化炉产生的粗循环发电IGCC)煤气经脱硫净化后进入燃烧室充分燃烧产生高温Prenflo的第一个商业气化装置是西班牙Puer高压气体进入燃气轮机进行发电。烟道气直接进入tolland的lCC发电装置,西班牙 ELCOGAS公司余热锅炉产生蒸汽回收热量蒸汽带动汽轮机发电。1992年着手建设997年12月19日第一次投料开蒸汽轮机的尾气通过给水加热器预热原水。车试生产煤气,1998年1~4月以及998年6月又该装置达到的工艺指标进行了相关试验,此期间最长运行时间为25ho①两级除尘效果良好脱硫后洁净煤气中含尘1998年3月20日第一次以煤气为燃气轮机燃料在量<0.3mg/m(设计值为3mg/m3)此之前以天然气为燃料)试运转。198年6月中②气化炉及废热锅炉产的高压蒸汽为12.6旬煤、气化、脱硫3个单元连续运转198hMPa中压蒸汽为3.7MPa均达到期望值空分装置采用法国空气液化公司( L-Air Liq③MEDA、氧硫化碳(COS冰水解单元工作良好uide肢术不单独设空压机空气由燃气轮机提供,脱硫后洁净煤气中u(COS+H2S)<12×10-6从而所得气化用氧体积分数为85%氮则用于煤粉的干使排放烟气中SO2含量<10mg/m3;燥输送以及洁净煤气进燃气轮机燃烧室前的稀释④开车初采用天然气为燃气透平燃料最好的单炆(无备用)发电则采用德国西门子技术采用甲发电效率为53%,预测 Prenflo的发电效率为基二乙酸胺MEDA来脱硫并设有克劳斯装置,以51.7%投资价1100美元/kW回收硫工艺流程见图2。⑤每一套喷嘴的控制系统工作良好。4结论熘气能机Prenflo气化工艺继承了KT炉的优点适用的空压机②蒸汽轮机原料范围宽气化效率高很有发展前途。国外燃气废热锅炉空分她蒸汽联合循环是一种相当成熟的技术而对我国来说燃气-蒸汽联合循环却是一个关键技术。因为我□给水加热器国的燃气轮机工业非常落后我们必须重整燃气轮机制造工业。目前采用的整体煤气化燃气-蒸汽联化炉一脱回收合循环发电(IGCC)置的主要任务是如何使机组在满负荷的状态下运行对气化和净化系统的考核图2IGCC流程示意图尚需较长时间。●口口·口口口◆口口·⊙口口D《中国化工产品目录》2001~2002年第10版该书是由中国化工信息中心、中化信富邦信名称索引及CA登记号索引息技术有限公司主编的大型化工工具书第10次订价350元食含邮资)出版经过每年的更新充实积累了丰富翔实的信中化信富邦信息技术有限公司息可满足不同读者的要求。网上书店ww. chemin.goy.cn上册(产品):十九大类24000余种(类)产地址北京安外小关街53号(100090品。联系V山中国煤化工下删企业)全国18000余家企业。电CNMHG附录石油化工上市企业简况、化工进出口贸传真01064437137易公司名录、化工社团机构名录、化工企业网址名开户行北京农行亚运村支行录、石油科研院所及设计院名录、化工产品中英文帐号230101040004176万数据◆··