恩德粉煤气化工艺生产实践

第29卷第4期有.色矿冶Vol. 29. No42013年8月NON- FERROUS MINING AND METALLURGYAugust 2013文章编号:1007 - 967X(2013)04-0024 - -04恩德粉煤气化工艺生产实践杨尚锋,杨宏(中冶葫芦岛有色金属集团有限公司,辽宁葫芦岛125003)角要:用小于10mm的粉煤做气化原料,用富氧空气(O233%)、水蒸汽混合作为气化剂，使粉煤在流化床内流化.同时进行物理化学反应,产出煤气。煤气净化后输送给用户。燃料煤气热值4 190~6 270 kJ/Nm' ,煤气生产负荷可根据生产需要在70%~ 120%之间调节,恩德粉煤气化技术生产煤气已经在生产实践中得到很好的应用。关键词:粉煤气化;工艺流程;技术指标中图分类号:TF051文献标识码:A为流化介质。通过控制下喷嘴气化剂流速,使进入0概述流化床内的粉煤处于流化状态,同时进行着物理、化随着经济的发展，能源的日益紧张逐渐显现出学反应。生成的煤气夹带着大量极限沉降速度小于来。虽然我国原煤储量丰富,但是也受到了一定的气化剂流速的颗粒(含碳30%的细粉颗粒)由炉顶影响。无论是冶炼行业,还是化工行业都受到了前被带走,部分密度增大后的灰渣由炉底排出。所未有的冲击。作为燃料和原料的煤气,其生产成原料煤人炉后在高温的作用下,水份开始蒸发，本的提高,迫使煤气生产工艺正在迅速的发生变化。之后挥发份开始析出,进行如下基本反应:原本以中块煤为主的固定床,已不能适应现在工业首先,煤表面的挥发份与氧和蒸汽进行反应。生产的需要,正逐渐被以粉煤为主的流化床所代替。CmHn(挥发份的元素组成)+(m/2)O2=mCO2000年恩德粉煤气化炉在中国落户,以其低廉的价+(n/2)H2+ Q格、合理的工期、成熟的技术、丰富的操作经验等优CmHn + mH2O= mC0+(m+ n/2)H2- Q势逐渐占有一席之地,大有星火燎原之势。挥发份的裂解反应:恩德粉煤气化技术是在温克勒气化炉技术基础CmHn-→(n/4)CH. + (m- n/4>C*上,由朝鲜恩德“七●七”联合企业根据生产实践不CmHn + (m- n/2)H2→mCH断进行改造,形成的具有自己特色的实用新型粉煤C' +2H2→CH,气化技术。根据气化剂的不同分为空气炉、富氧炉、其次,在上述反应进行中释放出一定的热量,该纯氧炉;炉型有10 000 m'/h, 20 000 m3 /h, 40 000热量引燃焦碳,使其与氧和蒸汽进行氧化、还原反应m2/h三种(标态)。中冶葫芦岛有色金属集团根据以及水蒸气的分解反应:生产需要，选建2台20000m3/h、富氧浓度33%的2C+O2 = 2CO+Q恩德粉煤气化炉,为密闭鼓风炉炼铅锌工艺提供燃C+O2=CO2+Q料。该粉煤气化炉于2004年开工建设并一次投产C+CO2 =2CO-Q成功，目前两台炉运行状态良好,单台炉产气量已经C+H2O=CO+H2- Q .达到设计产能的120%,对于ISP工艺的稳定运行C+2H2O=CO2 +2H2- - Q起到了积极的作用。CO+H2O=CO2+H2+Q根据气化方法、气化剂、气化条件的不同,会产1恩德粉煤气化工艺生产实践生各种不同的反应。要想连续、稳定的进行气化反1.1 恩德粉煤气化原理应,必须具备两个基本条件:小于10 mm粉煤作为气化原料;富氧空气、蒸放热量与数力骨为到四售明地热量等于散热中国煤化工汽(空气.蒸汽或氧气、蒸汽)作为气化剂,同时也作量;TYHCNMHG收稿日期:2013-06-08作者简介:杨尚锋(1969- -).男.高级工程师,冶金工程硕士，主要从事冶金技术研究和技术管理工作。.2有色矿冶第29卷1.4主要 经济技术指标恩德粉煤气化炉主要技术经济指标比较见表2。表2恩德粉煤气化炉主要技术经济 指标比较空气煤气合成气原料煤302.5kg 水分≤8% 23 479kJ/KgLHV) 500kg 水分≤8% 20738 k/Kg(LHV) 530kg 水分≤8% 22 844 kJ/Kg(LHV)风量(标态)776 m3 0.04 MPa空气600m' 0.04 MPa富氧浓度33% 340m3 0.04 MPa富氧浓度76%发生炉用蒸汽72.5kg 227 C 0.6 MPa220kg 240 C 0.5 MP350kg 210 C 0.4 MPa软化水.0.45t 102~104 C 0.5 MPa0.5t 102~104 C 1.8 MPa0.55t 102~104 C 5 MPa新鲜水0.375t <30 C 0. 3 MPa1t <30 C 0.3 MPa1.75t <30 C 0.3 MPa循环水3.75t <35 C 0.3 MPa22.5t <35 C 0.3 MPa25↑<40C 0.3 MPa安全气25m3N20.04MPa30m3 N2 0. 04 MPa25m3 N2 0. 035 MPa自产蒸汽0.4t 240C 1.3MPa 过热蒸汽0.45t 240C 1.3MPa 过热蒸汽1t 248C 3.82MPa 饱和蒸汽仪表风(标态)60m2/h露点-60 C 0.6 MPa氧气(标态)90m3纯度 99.6% 5 kPa240 m3纯度 99. 5%18 kWh32.7 kWh150 kWh热值(标态)4 180 kJ/m36270 kJ/m38 970 kJ/m3有效气体成分00+ H2≥30.5% CH4 1. 85%CO+H2≥46% CH4 2.25%CO+H:≥68% CH4 1. 3%气化效率71%71. 2%76%热效率86. 5%80.580%碳的利用率≥91%站出煤气含尘≤50 mg/m3(标态)≤150 mg/m'(标态)≤60 mg/m3 (标态)炉灰渣含碳≤10%飞灰含碳≤30%运转率91%注:表中数据均以产出1000m'(标态)煤气所消耗为基准,均为平均值;根据煤种的改变,技术经济指标将相应变化。1.5煤气成分组成(7)气化效率较高(72%~76%),生产负荷弹煤气成分组成见表3。性大,可在设计负荷的40%~125%范围内调节。表3煤气成分组成.(8)设备运转稳定可靠检修维护少,运转率>煤制气组成(体积)%干煤气高热值90%。气化剂.种类H2COCH、CO2N2kJ/Nm’(9)煤气中不含焦油及酚等有害物质,净化后空气+蒸汽燃气12.5 19.0 1.3 8.9 58.2 4 190富氧+蒸汽燃气21.5 24.5 2.3 14.5 37.56 270的污水经过简单处理后重新循环利用,不外排。富氧十蒸汽合成气39.0 30.0 1.6 19.5 9.68 987(10)投资少,设备全部国产化,是引进技术投纯氧+蒸汽合成气40.5 34.5 1.8 22.0 0.99 459资的30% ~ 40%。2技术特点及优势3目前存在的缺陷(1)将炉底部改成锥体状,通过与锥体呈一定.恩德粉煤气化炉的煤气净化,采取的基本是湿角度的喷嘴往炉内送风,代替了原有的炉箅,使布风法除尘，而煤气中夹带的飞灰含有大量的Ca2+、更加均匀、流化更加稳定。Mg*+等离子,造成了净化系统及循环水系统的结垢(2)在发生炉出口增加旋风除尘器和返料装.现象,- -定程度影响了生产。通过对炼钢厂高炉煤置,将--定粒度的飞灰收集并通过回流管返回炉内气干式收尘的借鉴，如果恩德粉煤气化炉在煤气净进行二次气化,减少了飞灰量和提高了碳的利用率。化方面采取干式收尘,效果将会更好。不但整个循(3)将废热锅炉由内置改为外置,减轻了对炉.环水系统将会取消,而且不存在结垢的问题;也减少管的磨损，延长了废热锅炉的使用寿命。设备的投人和节省大量水资源。(4)适用煤种广泛(适用于褐煤、长焰煤、不粘恩德粉煤气化技术在该厂已经应用7年多了，煤或弱粘煤)、且价格低,临近取材方便,使煤气制造技术成熟,操作简单,便于总体生产平衡,生产过程成本显著下降。中不产生煤中国煤化主应用。(5)自动化程度高,使用集散控制系统(DCS)，参考文献:CNMHG操作简单,运行稳定,开停炉方便,安全性高。JYH[1] 梅炽,等中外旧盟机山mt ,2003.(6)煤气成分可根据生产需要,通过调节富氧[2] 潘恒礼.铅电解培训教材[M].2005.浓度随时进行调整。(下转第35页)第4期刘朴等:泡沫铝材料用于减振 、吸声结构的初步设计3文以风机室为例,介绍了以泡沫铝为主要原料进行als & Design, 2010, 31: 610- 612.减振、消声、隔声和吸声处理的设计方法及依据的原6] 姚广春,张晓明,罗洪杰,梁李斯,王 磊.泡沫铝消声器[P].中国专利,2011 ,ZL2010 2 0206837. 9.理，旨在推动泡沫铝材料在降噪方面的应用。同时，[7]尉海军. 闭孔泡沫铝声学.力学等性能的研究[D].沈阳:东北从使用者的角度也督促生产者进- -步完善工艺、降大学,2007.低制造成本,为泡沫铝材料的大量应用铺平道路。[8] 范丽丽.泡沫铝声屏障降噪效果测试与机理研究[D]. 沈阳:参考文献:东北大学,2009.[1] 丁建. SIKA敷料在降低船舶舱室噪声上的应用[J]. 广东遣[9] Jean P. The effect of structural elasticity on the eficiency of船,2009.(5); 45-47.noise barriers[J]. Journal of Sound and Vibration, 2000. 2372] 高利平.拖船舱室噪声测试及其噪声控制技术浅析[J].江苏(1): 1-21.船舶2004, 21(4):15-16.[10]陈越谢， 谭林森.船舶舱室噪声控制技术综述[J].武汉造[3] 邓凌，朱春华，楼天福. 3500t客货船的舱室噪声分析及计船,1995,(6):34- 40.算[J].船舶设计通讯，2001, (3- -4): 34- 38.[11] 虞俊,叶林昌.船舶舱室噪声评估及控制研究[J]. 柴油机，[4]于嘉东. 舱室设备和内装[J].船舶2006,(4):57- 63.2013,35(1); 40-43.5] Mu Yongliang, Yao Guangchun, Luo Hongjie. Anisotropic[12] 王政红。新型降噪材料一-泡沫铝在船舶上的应用[C].damping behavior of closed- cell aluminum foam[J]. Materi-2004年中国材料研讨会,T多孔材料:1 434-1 438.Primary Design for Composite Structures by Using Aluminum Foamas Damping or Sound Absorption M laterialsLIU Pu' ,WANG Wei? ,LU Jing' ,LUO Hong-ie .(1. Northern Heavy Industries Group Co. Ltd. , Shenyang 110141 ,China;2. Purchase Center of Benxi SteelPlates Co. Ltd , Benxi 117001 ,China; 3 Northeastern University, Shenyang110819 ,China)Abstract: The design methods of damping structure used for the ventilator foundation， noise reductionstructure connected to the air suction or exit holes of ventilators and sound isolation or absorption struc-tures used in the whole fan room are introduced in this paper, which are helpful to control the transmissionof fan room noises, and the basic principles of design are also provided. The paper can offer a new ap-proach for industrial enterprises to solve their noise pollution problems and promote the practical applica-tions of aluminum foam in our country .Key words : aluminum foam; vibration reduction; noise elimination; sound isolation; sound absorptionstructure(上接第26页)Ende Furnace Pulverized Coal Gasification Process to Produce PracticeYANG Shang-feng, YANG Hong[1. RAMU Nico Management (MCC) Limted , Beijing 100080 ,China;2. MCC Huludao Nonferrous Metals Group Co.，LTD.，Huludao125003 ,China]Abstract: Taking Pulverized coal of less than 10mm as raw materials, Using the mixture of oxygen- en-riched air (O2 :33%) and water vapor as gasifying agent to fluidify pulverized coal in a fluidized- bed. Atthe same time, some physical and chemical reactions occurs simultaneously, so coal gas can be made and betransferred to user after purifying. The calorific value of coal gas is 4190~6 270 kJ/Nm3 . The quantity ofCoal gas was made can be adjusted by demands of production from 70%. to 120%，The producing of Coalgas by the technology of Ende Pulverized Coal Gasification has go中国煤化工:tice.Key words:coal gasification;process; technical indicatorsfYHCNM HG