大型煤气化技术的研究与发展

化I进展2009年第28卷第2期:CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS●173.$特约评述g大型煤气化技术的研究与发展王辅臣，于广锁，龚欣， 刘海峰，王亦飞，梁钦峰(华东理工大学煤气化教育部重点实验室，上海200237)摘要:煤气化技术是煤炭清洁高效转化的核心技术，是发展煤基化学品合成(氨、甲醇、乙酸、烯烃等).液体.燃料合成(二甲醚、汽油、柴油等)、先进的IGCC发电系统、多联产系统、制氢.燃料电池、直接还原炼铁等过程工业的基础，研究和开发大型煤气化具有重要意义。本文概述了国外大型煤气化技术发展的主要情况，介绍了国内大型煤气化技术研究开发的现状和产业化情况，分析了煤气化技术大型化的主要趋势与应该采取的技术途径。关键词:煤气化;大型化;产业化中图分类号: TQ 546文献标识码: A文章编号: 1000- 6613 (2009) 02 -0173-08Research and development of large-scale coal gasifcation technologyWANG Fuchen, YU Guangsuo, GONG Xin, LIU Haifeng, WANG Yifei, LIANG Qinfeng(Key Laboratory of Coal Gasification, Ministry of Education, East China University of Science and Technology,Shanghai 200237，China)Abstract: Coal gasification is the key technology for clean and high-efficiency coal utilization. It also isthe basis of process industry for coal-based chemicals synthesis (such as ammonia, methanol, aceticacid，olefin etc. )，advanced Intergrated Gasification Combined Cycle ( IGCC ) system ,poly-cogeneration, hydrogen production, fuel cell and direct-reduction iron making. It is very importantto research and develop large-scale coal gasification technology. In this paper, the status of thedevelopment of over-sea large- scale coal gasification technology is summarized. And that of researchand commercialization of large -scale coal gasification in China is also been introduced. Thedevelopment trend of and technical approach to commercialization of coal gasification are analyzed.Key words: coal gasification; large -scale; commercialization大型煤气化技术是煤炭清洁高效转化的核心技技术为代表的固定床气化技术、以HTW技术为代术，是发展煤基化学品合成(氨、甲醇、乙酸、烯表的流化床气化技术和以Texaco、Shell、 多喷嘴对烃等)、液体燃料合成(二甲醚、汽油、柴油等)、置气化技术为代表的气流床气化技术。气流床气化先进的IGCC发电系统、多联产系统、制氢、燃料炉气化温度与压力高、负荷大，煤种适应范围广，电池、直接还原炼铁等过程工业的基础，是这些行是月前煤气化技术发展的主流。国外已工业化的业的公共技术、关键技术和龙头技术(图1)。本文煤气化气流床煤气化技术 主要有以水煤浆为原料的将从国外煤气化技术发展的现状、国内煤气化技术收稿日期，2008-10-20; 修改稿日期: 2008 -09-02.的应用与开发、煤气化技术发展的主要趋势等几个基金项目:国家重点基础研究发展计划(国家973计划，方面进行概述。.2004CB217703) 及教育部“长江学者和创新团队发展计划"(PCSIRT-IRT0620) 项目资助。1国外大型煤 气化技术发展的现状1-8]第一作者简介:王辅臣(1966 -),教授，博士生导师，国家973计划项目首席科学家，中国化工学会煤化工专业委员会副主任，主要从已工业化的煤气化技术可分为3类,即以Lurgi事能源化工研究。E- mail wfch@cust.cdu.cn.●174●化I展2009年第28卷合成气去处理石油焦火臂钢炉住护合成气陶瓷过滤器CO+H:复气一女燃料电池练厂(C1CCC发电气化炉， 煤浆4工业民用燃气细灰循环还原气一十直接还原炼铁图1煤气化技术的地位氧气GE (Texaco)气化技术、Global B-Gas气化技术，以干粉煤为原料的Shell气化技术、Prenflo 气化技耐火村里术、GSP气化技术等。图2 E-Gas 气化炉示意图1.1 GE (Texaco) 气化技术Texaco气流床气化技术的开发始于20世纪40进行吸热反应， 可以使上段出口温度降低到1040年代，1950年首先在天然气非催化部分氧化上取得C左右。1040 C的合成气通过一个火管锅炉(合成功, 1956年又应用于淹油气化。在50年代Texaco成 气走管内)进行降温，降温后的合成气进入陶瓷公司就有将其技术应用于煤气化的计划，并进行了过滤器， 分离灰渣，过滤器分离出的灰渣循环进入部分研究工作。70年代的石油危机促使Texcao公气化炉- -段。司将目光再一次投向煤气化技术。70年代末建设了13 Shell 和Prenflo气化技术2套示范装置，分别为德国的RAG和美国加州的Shell和Prenflo气化技术+分相似,都是在K-TCool Water, 1983 ~ 1985年分别在日本的UBE公司炉基础上发展起来的，都是多喷嘴上行干煤粉气化，和美国的Eastman公司建设了3套商业化装置。90水冷壁炉，冷煤气回炉激冷热煤气,煤气冷却都用年代Texaco煤气化技术共有9套装置投入运转,其废热锅炉。其主要差别在废热锅炉的设置上，Shell中5套在中国，4套在美国。目前，在建和运转的在经过桥管后在侧边设置，而Prenflo在顶部。这是Texaco气化炉约有80多台。因为当初两家公问是一-起合作开发的，后来才分开。1.2 Global ECas气化技术其技术优势在于:采用的是膜式水冷壁气化炉而非E-Gas气化技术最早由Destec公司开发，采用耐火砖，使高温气化(1700 C)可行，所以原料选水煤浆原料,两段气化,后被Dow公司收购。E-Gas择范围较宽，而且降低了运行成本。气化后产生的气化技术的下F发始下1978年，在美国路易斯安娜州煤气中CO2含量低，有效气体(CO+H2)的体积分的Plaguemine建立了日处理15 t煤的中试装置，其数约90%，氧耗比水煤浆气化约低10%。膜式壁的后于1983年建立了单炉550 Ud煤的示范装置，于设计寿命据说至少为25年，喷嘴寿命为1年。其存1987年建设了单炉1600 d/t 煤气化装置，配套165在的问题主要是投资大，设备造价过高，干燥、磨MW IGCC电站，这两套装置均位于Plaguemine.煤、高压氮气及回炉激冷用合成气的加压所需功耗基于这两套装置的经验，在路易斯安娜州的Terra较大，气化炉的压力低于4.5 MPa,不能与后续过Haute建立了单炉2500 Ud的气化装置,配套Wabash程相衔接(如等压合成甲醇)等。从国内目前已经开River的260 MW的IGCC电站，该电站于1996年车的几家工厂运行情况看，Shell 粉煤气化装置要达投入运行，发电效率40%。到长周期、满负荷运行还需要解决不少的工程问题。图2为E-Gas气化炉示意图。气化炉内衬采用1.4 GSP 气化技术耐火砖，约85%的煤浆与氧气通过喷嘴射流进入GSP气化技术是单喷嘴下喷式干煤粉加压气气化炉第-段,进行高温气化反应，一段出口的高流床 气化技术，根据煤气用途不同可直接水激冷,温气体中含量分别接近20%; 15%左 右的煤浆从如化工合成气用户:也可用废热锅炉回收热量产气化炉第二段加入，与一段的高温气体进行热质交生高压蒸汽，如IGCC发电用户。GSP技术采用换，煤在高温下蒸发、热解，残碳与CO2和HO了 干煤粉进料、盘管式水冷壁，既扩大了煤种范第2期王辅臣等:大型煤气化技术的研究与发展●175. :围，又避开了耐火砖的麻烦。下喷的直接激冷使课题“粉煤加压气化制备合成气新技术研究与开其设备造价大幅度下降，流程简单，激冷后合成发”。2004年完成了热壁式气化炉中试装置运行考气中的水蒸气也基本能满足后工段变换使用.不少核。2007年完成了水冷壁式气化炉中试装置的运行我国煤化工界专家对本工艺寄予厚望。必须看到，考核。该技术填补了国内空白，中试工艺指标达到GSP气化技术在单炉能力和长期运行方面还存在国际先进水平。目前该技术的产业化已列入国家“十不足，目前已运行过的装置，其单炉能力只有720-五"863计划重点项目,将在贵州建设单炉1000tVdt/d，用于煤气化的运行记录也只有短短两年。国的工业示范装置。内存在盲目引进的趋势。“十五”期间，国电热工研究院等承担863计划课题，进行具有自主知识产权的干煤粉气化工艺2国内煤气化技术的发展的开发，建设中试装置，并通过了科技部验收，在2.1国内煤气化技术的引进国家“十- -五”863计划重大项目支持下正在建设1978年后，随着经济的发展，国外不同的煤单炉2000 t/d的工业示范装置,配套200 MW IG CC气化技术先后引进到国内，目前有60台GE发电。中国科学院山西煤炭化学研究所在中试的基(Texaco)气化技术在运转或建设，有20套Shell础上进行了流化床氧气l蒸汽鼓风制合成气的工业气化装置在建设(其中7套在试运转)，与GSP签示范装置开发，烟煤处理能力为100v/d、常压，目订引进合同的有两家企业。煤气化技术早期的引进前已投入生产运转。清华大学建立了富氧气流床分的确对我国经济的发展起到了推动作用，但由于引级煤气化实验装置。进的煤气化技术并不都是完善的技术，而且重复引2.3多 喷嘴对置式水煤浆气化技术的研究开发与进严重，已使我国成为国外气化技术的“试验场”。产业化9-1]目前，世界上只有我国使用如此众多种类的煤气化2.3.1工艺原理技术，许多盲目和不成熟的引进令我国付出了惨重图3为多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程示代价。有许多的经验教训值得科技界和工程界总结意图。包括4个工序,即磨煤制浆工序、多喷嘴对和吸取。置式水煤浆气化工序、合成气初步净化工序、含渣2.2国内大型煤 气化技术的研究与开发历程水处理工序。鉴于水煤浆制备为成熟的工艺技术，国内煤气化技术的研发始于20世纪50年代研究开发工作及主要的创新点主要集中在后面3末，“文革”期间因动乱而中止。近30年来，在国个工序。家的支持下，国内在研究与开发、消化引进技术方2.3.2中试装置面进行了大量工作，有代表性的是: 70年代起西华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化北化工研究院研究开发水煤浆气化技术并建设了学工程公司承担了国家重点科技攻关项目“新型(多中试装置，为此后鲁南、渭河、上海焦化、淮化等喷嘴对置)水煤浆气化炉开发" (22 td装置), 20004家厂引进Texaco水煤浆气化技术提供了丰富的年完成了中试装置的运转与考核，运行结果表明:经验;“九五”期间就“整体煤气化联合循环(IGCC)有效气成分约83%，比相同条件下的Texaco生产装关键技术(含高温净化)”立项，有十余个单位参置高1.5~2个百分点;碳转化率>98%，比Texaco加攻关; 1999 年科技部立项的国家973项目“煤高2~3个百分点:比煤耗、比氧耗均比Texaco降的热解、气化及高温净化过程的基础研究”已完成;低7%。2004年科技部立项973项目“大规模高效气流床2.3.3商 业示范装置的建设和运行煤气化技术的基础研究”。从2002年开始，先后在山东华鲁恒升化工有限“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、公 司和兖矿集团国泰化工有限公司建设了两套多喷中国天辰化学工程公司承担了国家重点科技攻关项嘴对置水煤浆气化技术的商业性示范装置,示范装置目“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发" (22的建设得到了国家863计划和其它科技计划的支持。吨煤/天装置)，2000年完成了中试装置的运转，通(1)华鲁恒升公司示范装置过国家验收和鉴定。山东华鲁恒升化工有限公司示范装置气化压力6.5 MPa、单炉日处理煤量750 t,配套每年生产30学工程公司等共同承担国家“十五”科技攻关计划万吨合成氨，气化装置由中国华陆工程公司设计，●176●化I进畏2009年第28卷气化护》合成气煤浆-冷凝液混合器氧气磨煤机酸气00」首斗煤浆裂.图3多喷嘴对置式水煤浆气化技术工艺流程装置于2004年底建成，于2004年12月1日一次投表1工业示范装置煤质分析结果料成功。经过调整和优化，多喷嘴对置式水煤浆气煤种神府煤北宿精煤化炉于2005年6月初正式投入运行。截至2006年7Mad%6.983.30月31日,装置已累计运行六千多个小时。目前装置Ad/%4.567.32处于安全、稳定、长周期满负荷的运行状态。Vd930.5850.57(2)国泰化工有限公司示范装置固定碳/%64.8742.11兖矿集团国泰化工有限公司示范装置包括两台总硫%0.432.51气化压力4.0 MPa、单炉日处理煤量1000 t的气化热值/J.kg'3017031059装置，配套每年生产240kt甲醇、由燃气轮机和蒸元素分析(质量分数) 1% ;汽轮机联合生产80 MW电力。71.2374.73该气化装置于2005年10月16日一次投料成6.085.13功，10月17日打通全部工艺流程，生产出合格甲1.001.20醇。至今气化装置累计运行约6000 h,运转率约014.768.7790%。工业运行证实，多喷嘴对置式水煤浆气化装0.462.60置具有如下优点:该装置开车方便、操作灵活、Ash .4.907.57负荷增减自如，操作的方便程度优于引进的水煤气化装置华自恒升兖矿国泰浆气化装置;自动化程度高，全部采用集散控制系统(DCS)控制，特别是氧煤比投料自动串级表2气化炉出口典型合成气组成(体积分数) 单位: %控制，气化炉操作简单方便;整个气化系统运行华鲁伍升状况稳定:工艺技术指标极为先进;洗涤冷却室液位可控，无带水带灰现象发生:合成气中细灰H34.8536.33co47.7848.46含量低;含渣水系统热回收效率高，灰水温度得CO216.8014.21到最大程度提高。0.030.71(3)示范装置主要工艺指标CH40.020.05华鲁恒升化工有限公司气化装置采用神府煤，N0.24国泰化工有限公司采用北宿精煤，两种煤的煤质分其它0.09析列于表1。气化炉出口合成气典型组成列于表2。第2期王辅臣等:大型煤气化技术的研究与发展●177.表3给出了采用相同煤种时多喷嘴对置气化炉表4多喷嘴对置气化炉推广应用情况与Texaco水煤浆气化炉主要工艺指标的比较。从表单炉能力应用企业台数产品规模状态3中可见，同样采用北宿精煤的国泰化工有限公司多喷嘴对置气化炉与鲁南化肥厂Texaco 气化炉相兖矿国泰1150s0万吨甲醇/年运行比，碳转化率提高3个百分点以上，比氧耗降低约80MW发电8%，比煤耗降低2%~3%;同样采用神府煤的华兖矿鲁南化肥厂24万吨甲酶1年运行鲁恒升化工有限公司多喷嘴对置气化炉与上海焦化华鲁恒升s030万吨氨年运行厂Texaco气化炉相比,碳转化率提高3个百分点以山东滕州凤凰150060万吨甲醇/年2009上，比氧耗降低约2%，比煤耗降低约8%。工业运江苏灵谷180045万吨氨/年2009行结果表明，多喷嘴对置气化炉工艺指标先进，运江苏索普行稳定可靠。.神华宁煤200080万吨甲醇/年2009宁波万华表3多喷嘴对置气化炉中试装 i与Texaco水煤浆气化炉山东久奉180万吨甲醇/年签约工业装置工艺指标比较山东盛大60万吨甲醇1年2010项目多喷嘴对置’(化炉Texaco 气化妒上海华谊(安徽) 360万吨甲醇/年2010煤种北宿精煤神府煤北宿精煤神府煤华电杭州半山2200200MW IGCC单炉生产能力1煤●d'1000 750400500兖矿榆林100 j吨油/年操作压力MPa3.0 4.0煤浆浓度1%约61约60约63 约60(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)、中国天有效气成分(CO+H2) %约85约83 82~-83约80辰化学工程公司3家单位通力合作下，建于兖矿鲁南碳转化率/%>98 >98 约95 的95化肥厂的国内首套具有自主知识产权的粉煤加压气比氧耗/m'O2 ●000m(C+H2)"约309 约400 约336 约 412化中试装置顺利通过72 h专家现场考核，率先在国比煤耗kg煤●1000n(0+H2)~)约535约581 约547 约 631内展示了气流床粉煤加压气化技术的优越性能。中试装置气化温度为1300~1400 C，气化压2.3.4推广 应用情况力为2.0~3.0MPa,根据一对喷嘴或4个喷嘴运行该成果已被国内外同行广泛了解、认可，目前情况不同，装置操作负荷可调范围较大，为15~45在国内已推广到山东滕州凤凰甲醇、江苏灵谷合成吨煤/天。氧煤比主要操作范围为0.5~0.6 m/kg,氨、江苏索普甲醇及乙酸、兖矿鲁南化肥厂改造、蒸汽煤比操作范围为0~0.3 kg/kgo兖矿国泰第三套气化炉、神华宁煤600 kt/a 甲醇项2005年以二氧化碳为输送载气进行气流床粉目、宁波万华600 kVa甲醇项目、山东久泰1800 k/a煤加压气化的中试装置的运行，运行数据当时在国甲醇项目、山东盛大600 kta 甲醇项目、上海华谊际上还未见报道。采用二氧化碳为输送载气后，合600 kt/a 甲醇项目、“十一五”863计划的兖矿榆林成气中的氮气含量明显降低，这对于粉煤加压气化百万吨/年煤制油和华电IGCC发电项目等12家企技术更好地应用于生产甲醇、二甲醚、乙酸、烯烃、业应用,运转和在建的气化炉32台，已签定合同的F-T合成等具有重要意义。试验结果表明，该气化十余台，合计日处理煤量约30kt,占到国内大型煤技术的合成气中有效气成分较水煤浆气化高出6~气化装置市场的1/3 左右。在国外已与美国Valero10个百分点，而与Shell、GSP技术基本-致。公司(世界500强、全球最大炼油企业)签定技术2007年,在华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水许可合同，建设5台单炉日处理2500 t石油焦的气煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)、中国天辰化装置(表4)。开创了我国大型化工成套技术第向化学工程公司3家单位通力合作下，又完成了粉煤发达国家出口的先河。加压气化中试装置(水冷壁式气化炉)顺利通过2.4多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术的研究开72 h专家现场考核。发与产业化13-1412.4.2多喷嘴对 置式干煤粉气化技术产业化进展2.4.1干煤粉气化中 试装置的运行目前该技术的产业化已列入国家“十一五”8632004年末，在华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂计划重点项目，将在贵州建设单炉1000 ta的工业●178●化I进展2009年第28卷示范装置，配套生产合成氨，预计示范装置将于科技部组织的验收。目前有中国华能集团投资，规2010年后开始运转。模2000 tvd 煤的工业示范装置正在天津开发区建2.5 TPRI 两段干煤粉气化炉开发与产业化进展"5)设，配套250 MW IGCC电站。无论Shell气化炉还是Prenflo气化炉，均采用2.6国内外主要的气流床煤气化技 术小结一段气化的方式，为了让高温煤气中携带的熔融态国外已产业化或文献报道已完成中试的气流床灰渣凝固，以免煤气冷却器堵塞，都采取后续工段煤气化炉主要有K-T、Shell. Prenflo. GSP、Texaco、冷煤气循环激冷，将高温煤气冷却到900 C左右在E-Gas、Eagle 等技术。国内气流床煤气化炉主要有进煤气冷却器。激冷过程高位能量损失较大，为了多喷嘴对置气化技术和TPRI两段干煤粉气化技术，解决这- -问题，借鉴E-Gas气化炉热化学法回收高其中多喷嘴对置水煤浆气化技术有3套(5台气化温煤气显热的原理，国电热工研究院提出了一种两炉)商业化装置在运转，多喷嘴对置干煤粉气化技段式干煤粉气化工艺(TPRI气化工艺)。术已完成中试，产业化示范装置正在建设之中。表在国家“十五”863计划的支持下，该工艺于1~表6列出了这些气化技术的基本特点及产业化2006年完成了45 t/d煤的中试装置运行，并通过了状态。不同气流床煤气化技术的特点见表5。表5国内外主要 气流床气化炉气化工艺.气化炉组合方武进料方式流动力式耐火村里台成(冷却方式气化介质运行状态K-T1段T粉堞上行水夹套合成气激冷氧气商业装置Shell干粉堞水冷壁氧气蒸汽Prenflo干粉煤水冷璧GSP下行水激冷氧气燕汽Texaco水煤浆耐火砖E-Gas2段分级气化冷却Eagle干煤粉水冷号中试装置IPRI下煤粉行分级^(化冷却氧‘(蒸汽多喷嘴水煤浆/，氧(蒸汽的能氧回收可显著提高整体发电效率，降低发电成3煤气化技术的发展趋势本。相对与煤化工行业，发电用煤十分巨大，合理3.1煤气化技术发展 面临的主要问题回收高温煤气显热关系到煤气化技术能否在发电行(1)大型化是煤气化技术发展的首要问题业立足，是必须要解决的迫切技术问题。现代过程工业(化工、发电、多联产、制氢等)回收煤气显热的技术有两种，即激冷工艺和废发展的一个显著标志就是大型化、单系列，这就对热锅炉工艺，前者特别适合于煤基化学品的生产，作为龙头的煤气化技术提出了更高的要求，必须向后者更适合于IGCC发电。激冷工艺设备简单，投大规模高效的方向发展。以煤间接液化为例，生产资省，但能最回收效率低。废热锅炉热量回收效率规模为5000 kt/a的生产装置，气化用煤在22 000~高，但设备庞大，投资巨大，以Shell技术为例，日25000 kt/a， 需3000 td的气化装置25台左右，需处理1000t煤气化炉废热锅炉高达50余米,投资1.5求十分惊人。可见，大型化既是技术本身发展的要亿元以上。因此开发新的热量回收技术势在必行。求，也是相关行业发展的现实需要。(3)提高煤种适应性是煤气化技术面临的复杂(2)实现能量的高效转化与合理回收是煤气化问题过程需要解决的迫切问题相对于石油和天然气，煤炭是一-种结构非常复煤气化是在高温下进行的，合理回收煤气高温杂、杂质(灰分、有害元素等)比较高的原料。原显热是提高煤气化整体效率的重要环节。特别是对料煤的性质(水分、挥发分、灰分、黏结性、化学整体煤气化联合循环发电(IGCC)系统，合理高效活性、成浆性能、灰熔点、成淹特性、力学强度和第2期王辅臣等:大型煤气化技术的研究与发展●179●热稳定性等)都会影响气化结果。与Shell干煤粉气化相比可以提高约2个百分点。煤气化技术从固定(移动)床到流化床，再到气3.4提高煤种适应 性的技术途径流床，一方面是适应大型化的要求，更重要的是为了最早的固定床只能用活性较高、挥发分较低的拓展气化技术对煤种的适应性。开发- -种能够适应各无烟块煤，而且煤的灰熔点不可太低。流化床与固种煤种的气化技术一直是研发人 员梦寐以求的愿望，定床相比， 有了一定的进步， 活性较好的其它煤种也是煤气化技术发展过程中必须解决的问题。也可适应，但煤的灰熔点同样不可太低。由于固定3.2大型化的技术途径床和流化床气化温度较低，煤中的碳转化率- -般都由于受制造、运输、安装等客观因素的限制，必低于90%，而他们的特点也决定了难以大幅度提高须在有限的设备尺寸上,通过提高单位时间单位体积气化压力，大型化有一定的困难。与固定床和流化的处理能力和处理效率实现大规模高效,其途径只能床相比，气流床由于气化温度、压力显著高，煤种是:提高温度、增加压力、强化混合。因此大规模高适应性上进一步拓宽，特别是一些低活性的煤种也效煤气化过程必须在极为苛刻的高温(1300~ 1700可作为气化原料，单炉日处理能力大幅度增加。C)、高压(3.0~8.5 MPa)和多相流动条件下进行，已经工业化的气流床气化炉从原料路线上讲，由此产生了一系列需要解决的技术问题。有水煤浆和干煤粉之分:从气化炉内部结构上讲,气流床的特点决定了其有提高温度、增加压力、有耐火砖和水冷壁之分。水煤浆气化要求煤种的制强化混合的最大潜力，是大型化的必选技术。已工浆性能要好(煤浆浓度不低于60%)，耐火砖结构业化的煤气化技术主要有固定床、流化床和气流床，要求煤的灰熔点要低(一般不大于1400 "C)。 相比而目前规模1000t/d 以上的煤气化装置均采用高压较而言，干煤粉气化没有成浆性能的限制，水冷壁气流床技术(表6),就是一一个明显的例证，可见其结构可适应灰熔点高达1600~ 1700 C的煤种。因优势所在。此从煤种适应性而言，以粉煤为原料、水冷壁式耐火衬里的气化技术最有前景。表6煤气化商业装置的规模及特点拓宽煤种适应性的主要技术途径就是开发水冷代表性规模壁式气化炉。使其既可用于水煤浆气化也可用于干炉型特点专利商1.d-'煤粉气化。这样如果后系统为化工合成就选用水煤固定床Lurgi500煤种要求高、 4化温度低、气体处理困难浆原料的水冷壁气化炉(更亦加压),如果用于发电流化床hTW840 煤种要求高、气化温度不够高、碳转化率低就选用干煤粉原料的水冷壁气化炉(压力要求相对气流床Texaco 2000 高温、 高压、碳转化率比较高(95%左右)较低)。Sbell 2000参考文献Prenfho 2600多喷嚅22001] Cormils B. HibbelJ, RuprechtP, et al. Casification of hydrogenatioresidues using tbe Texaco coal gasification process[]. Fuel Proc.Tech, 1984, 9(3); 251-264.3.3高温煤气显热回收 的技术途径[2] Schafer w. Trondt M, LangbofJ. et a Coal gaifction for为了避免激冷工艺热效率不高，废热锅炉工艺synhesis and IGCC processes. Results of the development of Texaco设备复杂，投资巨大的缺陷，提出了化学法回收高coal gifcation by Ruhrkohle AGRuhrchemie AG[I]. Fuel Proc.温煤气显热的技术思想及工艺方案。其基本原理是，Tech.1984. 17(3): 221-234.3] US. Departnent of Energy (DOE). The Wabash River coal gasification利用一段大型气流床水煤浆气化产生的高温煤气repowering poject, final technical repon(R) Asgust, 2000.(1300 C以上)中含有约20%H2O和约20%CO2[4] Doering EL. Cremer G A. The Shel coal gsication proceas; the这一特点，将其通入二段固定床气化炉内与煤进行Demkolee projet and beyond[J]. Proc. Am Power Conf，1994,如下反应56(2); 1686-1691.5] Doering EL, Cremer G A. Advances in the Shell coal gasificationC+H2O= CO+H2poess[]. Prepr Pap. Am Chem Soc，Dix Fuel Chem.1995,C+CO2= =2CO40(2); 312-317.由于以上反应为吸热反应，从而可降低一段炉6] Thompson D, Argent B B. Predicio of the disributio of trace出口的温度，有效回收气体显热。初步研究表明，clements betwee the product streams of the Prenflo gasifier andcomparison with reported data[J]. Fuel, 2002. 81: 55-570.冷煤气效率与水煤浆气化相比可以提约8个百分点,7] Schiberg W. Prenlo for the European IGCC at Purtollano[J]. Proc.:●180.化I进展2009年第28卷Annul Int. Pittsburgh Coal Conf.1995， 12: 58-63.[12] 于广锁，于遵宏，多喷嘴对置式水煤浆气化技术开发与产业化应用[8] Higman C, Burt M V D. Gasifcaio[M]. Burlington, USA: Elsevier小中国科技产业，2006(2) : 28-31.Science, 2003: 120-12213] Guo Xinolei, Dai Zhenghua, Gong Xin, et al. Performance of an[9]于遵宏， 龚欣，炅韬，等，多喷嘴对翼水煤浆(或粉煤)气化炉cotrained- flow gaication tchnology of pulverizedcoal in piot scale及其应用:中国，98110616.1P]. 1998.plan{J], Fuel Proessing Technology, 2007, 88: 451-459.10) 龚欣，王辅臣，刘海峰，等新型撞击流气流床水煤浆气化炉I.[14)粪欣， 郭晓镭，代正华，等.自主创新的(流床粉煤加压气化技燃气轮机技术，2002, 15(2) : 23-24.术m.大氮肥，2005, 28 (3): 154-157.1]王辅臣，F广锁，美欣，等多喷嘴对置煤气化技术的研究与工15] 任水强，许世森，等.干煤粉加压气化技术的试验研究[].煤化I.业示勉[CV/第三届中国国际煤化工及煤转化高新技术研讨会，西2004, 32 (3) : 10-13.安，2006.W00D00000000100004441000044.●技术信息●浙江丰利粉碎设备有限公司的两个省级科研项目通过验收由国家重点高新技术企业浙江丰利粉碎设备有限公司承担的两项浙江省科技计划项目一“QFJ 纤维超细剪磨机”(项目编号2003C31055)以及“生物医药工程的超低温微粉制备成套设备”(项目编号2006C21056),经过多年的项目实施，已成功完成各项技术经济指标，均于日前通过验收。QFJ纤维超细剪磨机(又名CXJ超细纤维粉碎机)是一-种 高性能、适应性广的新-代高速旋转剪切式超细粉碎设备。专家认为项目产品采用轮流单角剪切粉碎原理，转子和静刀床上分布有若干把动刀、定刀，形成一-定剪切角度，而且间隙可谓;动、定刀采用特种合金耐磨材料，使用寿命长，且可多次修磨。产品.具有超细粉碎效果好、能耗小、粉碎物料温升低、出料流畅、维修保养方便等特点。该设备实现了对绒状、絮状、薄膜等类纤维的粉碎，其技术处于国际先进技术，对造纸业、化纤、轻工业、水溶性纤维素醚以及中药材等行业的纤维性物料深加工提供了理想的超微粉碎设备，明显提高其产品的附加值。经多家用户使用效果良好。超低温粉碎技术是最重要的粉体加工技术之一，在新药研制、保健品开发、生物工程、食品加工等行业得到了广泛应用。专家认为作为浙江省重点科研项目的“生物医药工程的超低温微粉制备成套设备”,项产品通过对超低温状态下粉碎工艺的粉碎效果的关系的研究以及低温粉碎的特殊要求，研制了内分级式高精度涡轮超微粉碎设备，满足超低粉碎要求;开发了低温粉碎设备的计算机控制系统，可以根据物料的特性及时调整工作温度，降低了产品的工作能耗。该成套设备选用航空航天技术制成的空气式超低温冷冻装置，可粉碎在常温下难以粉碎的物料，如中药材、高附加值食品、动物骨头、高附加值生物材料等热敏性及受热易变质、易分解的物质，通过低温粉碎使这些物质的细度大大提高;而且可利用物料的脆化温度不同进行选择性粉碎，最终各自分离成纯净单- 的粉体。其推广应用不仅为这些行业提供了理想的低温粉碎加工设备，同时由于共性技术的突破，使得相关产业的核心竞争力增加:如中药的超微细粉体材料的制成将有效提高产品的疗效;生物工程行业的超微细粉体材料的制成将使各种保健品的吸收性大大增加等。(吴宏富供稿)