最新消息: USBMI致力于为网友们分享Windows、安卓、IOS等主流手机系统相关的资讯以及评测、同时提供相关教程、应用、软件下载等服务。

关于恩德粉煤气化的一些情况说明及实际运行参数

IT圈 admin 42浏览 0评论

2024年3月10日发(作者:成旭彬)

维普资讯

第34卷第5期 化肥工业 2007年lO月 

关于恩德粉煤气化的一些情况说明 

及实际运行参数 

马清泉,姜天夫 

(吉林长山化肥集团长达有限公司 松原 131109) 

摘要介绍恩德粉煤气化的特点、工艺流程、生产中的消耗定额。通过实际运行情况,分析恩德粉煤气化工 

艺存在的不足之处。 

关键词恩德粉煤气化特点 消耗技术指标 

Explanation of Some ̄Conditions of Ende Pulverized Coal 

Gasiifcation and Operation Parameters 

Ma Qingquan,Jiang Tianfu 

(Changda Co.,Ltd、of Jilin Changshan Chemical Fertilizer Group Songyuan 131 109) 

Abstract A presentation is given of the characteristics process flow and consumption figures in 

production of Ende pulverized coal gasiifcation.An analysis is made through actual operation of the 

shortcomings of this technology、 

Keywords Ende pulverized coal gasiifcation characteristics consumption technical indica- 

tors 

用率低等问题.延长了废热锅炉的使用寿命。经 

1 发展历史 

过3O多年的生产实践和不断改造,形成了具有自 

恩德粉煤气化技术是在温克勒气化技术基础 

己特点的实用新型粉煤气化技术。 

上,经过多次技术改造而逐步发展起来的。温克 

勒气化技术早在2O世纪三四十年代先后在德国、 

2 特点和优势 

13本、前苏联、印度、捷克、西班牙等国家用来大规 

(1)煤种适应性较宽 

模生产半水煤气以制取氢气、生产甲醇和合成氨 

恩德粉煤气化炉适用于褐煤、长焰煤、不粘或 

原料气或城市燃气。我国吉林化肥厂和兰州化肥 弱粘结煤,仅对煤的活性和灰熔点有一定的要求, 

厂也于20世纪5o年代从前苏联引进了温克勒气 对灰分、煤的粒度等要求不高,因此气化煤种较易 

化炉用于生产合成氨和甲醇。但温克勒炉在生产 

寻找。与国内、外其它技术相比,只有SheH粉煤 

中存在两个突出问题:①炉箅使用效果不好,在 

气化工艺的煤种适应性强于恩德粉煤气化技术。 

生产过程中经常会出现炉底局部超温、结渣、偏炉 与固定层煤气化技术相比.原料煤种大大拓宽,加 

现象,缩短了生产周期,运转率仅为68%;②炉顶 

上脱硫措施后,还可适用于高硫煤气化。 

带出物较多,碳利用率低。针对这两个问题.朝鲜 (2)气化效率高,气体质量符合要求 

“七七”化工厂在温克勒炉基础上进行了改造:取 

恩德粉煤气化炉的气化效率达76%,虽达不 

消了炉箅,改用喷嘴向炉内送风;炉底出灰由圆盘 到德士古煤气化和Shell粉煤气化技术水平,但高 

出灰机改为两台螺旋排灰机;气化炉出口增加了 于固定层气化炉,与鲁奇煤气化炉相当。气体成 

旋风除尘器,分离出的固体颗粒通过回流管依靠 

分中有效气(CO+H,)体积分数达69%一70%. 

重力自行返回气化炉,解决了带出物较多和碳利 

最高可达76%以上,甲烷体积分数2%一3%,对 

4 

维普资讯

第34卷第5期 化肥工业 2007年l0月 

生产城市煤气有利,但对生产合成气不利。国内 

化。但我国部分地区的煤价较低,牺牲部分气化 

现有相应技术已可以减少甲烷对后系统的影响, 

如合成系统加大弛放气量、采用膜分离或变压吸 

附回收氢、采用变压吸附脱碳等。 

(3)技术成熟可靠,开工率高,操作弹性大 

该技术在朝鲜有30多年的大规模工业化运 

行经验,在我国已有多套装置投人运行,且在制取 

效率和压缩功耗,取得较好的综合效益是合理的。 

3 恩德煤气化工艺流程简述 

长化集团恩德煤气化工艺流程包括以下几个 

系统。 

(1)上煤系统 

粉煤通过皮带输送机进入粉煤漏斗,借助于 

合成气领域有运行经验,成熟程度上与德士古、 

Shell粉煤气化处于同一水平,高于国内正在开发 

的粉煤气化技术 从实际运行效果看,该气化炉 

操作弹性大(40%~l10%),开停车容易(30 min 

内可达正常),操作简单;设备结构简单,容易制 

造;气化炉直立、常压,外筒由普通钢板现场焊制, 

内部衬有普通耐火材料;煤和气化剂人炉部件为 

单一白钢直管;加料与排渣使用普通螺旋供煤机; 

故障率低,年开工率可达98%~99%。 

(4)三废处理简单,对环境影响小 

恩德炉在三废处理上与德士古和Shell粉煤 

气化类似,无焦油、酚类等产生,无需复杂的三废 

处理设施。该技术采用连续气化的方式,与间歇 

气化炉相比,消除了吹风气的污染。该气化炉的 

炉渣含碳低,长化集团的恩德炉灰渣中残碳质量 

分数在4%~5%。 

(5)投资省,运行费用低 

恩德炉技术设备已完全实现了国产化,投资 

较少。以制取40 000 m’/h(标态)合成气的气化 

炉为例,恩德粉煤气化炉投资仅为2 344万元,德 

士古水煤浆气化炉投资约为7 800万元,鲁奇煤 

气化炉投资约4 500万元,恩德粉煤气化炉投资 

仅为引进气化炉的30%~50%(以上报价均为 

2004年价格)。 

从操作费用来看,德士古煤气化有水煤浆制 

备工序、灰水分离工序、气化炉喷嘴及耐火砖需定 

期更换;Shell粉煤气化有磨煤及干燥工序、陶瓷 

过滤器需定期更换;鲁奇加压气化有废水处理工 

序,增加了操作费用 恩德粉煤气化是常压气化, 

气化炉为空筒设备,内部没有气体分布装置,运转 

设备只有给煤机和排渣机,并可多台互备,装置操 

作弹性大,操作温度低且波动小,粉煤可直接人 

炉.气化炉无转动及磨损部件,降低了操作费用。 

其不足之处是合成气需加压,增加了部分操作费 

煤的利用率也低于德士古气化和Shell粉煤气 

螺旋输送机经过气动斗笠阀进入贮煤槽。人炉煤 

水分质量分数≤8%,粒度≤10 mm,粒度>10— 

15 mm的煤的质量分数≤3%。贮煤槽中的粉煤 

通过3台螺旋供煤机进入煤气发生炉,供煤量由 

变频器调节供煤机旋转数控制。贮煤槽上、下部 

分别施加0.03 MPa的安全氮气,以防止发生炉内 

煤气倒流。 

(2)煤气发生炉系统 

利用螺旋供煤机送人煤气发生炉内的粉煤通 

过气化剂(富氧空气、蒸汽)使其处于流化状态。 

纯氧气与空气在富氧空气鼓风机人口/混合 

后,升压至35~4O kPa。富氧空气与蒸汽在混合 

器进行混合后,通过设在发生炉下部的6个下喷 

嘴和设在上部的24个上喷嘴进入发生炉。 

发生炉中部的炉温为950~l 050 oC,下部压 

力为l4~17 kPa;上部的炉温约为950 cI=,压力为 

l2~14 kPa。在上述条件下,发生炉内的粉煤和 

气化剂、蒸汽经过复杂的分解、氧化、还原等化学 

反应而生成煤气。 

生成的煤气与未反应的碳及灰分从发生炉上 

部进入干式旋风分离器,回收的未反应的煤粉经 

过回流管返回发生炉进行二次气化。出旋风分离 

器的煤气进入废热锅炉。 

积存于发生炉底部的灰渣通过2台螺旋排灰 

机进入贮灰槽。在螺旋排灰机与排灰管之间设有 

连接短管,管内充人安全氮气,以防发生炉煤气外 

泄 发生炉排出的灰渣温度很高,为了保护螺旋 

排灰机并降低灰渣温度,螺旋排灰机的螺杆与外 

壳均加人冷却水。贮灰槽内灰渣的温度为60O~ 

700 oC,加水冷却至200 cI=以下后排人下灰车 

(3)利用废热的蒸汽生产系统 

进废热锅炉的煤气温度为880~930 oC,利用 

显热生产蒸汽,换热后煤气温度降至350℃。废 

热锅炉产生压力为3.82 MI’a(表压)饱和蒸汽,产 

S 

维普资讯

第34卷第5期 

化肥工业 

态),出口压力I>7 kPa。 

2007年lO月 

量为l8~27 t/h。 

供给废热锅炉的软化水[温度≥100℃,压力 

(5)生产控制 

生产过程采用集中与就地相结合的控制方 

式。主要的工艺参数进人中心控制室,在DCS上 

显示和控制,与设备运行状态有关的参数均在现 

场就地实施显示控制,而发生炉的工艺参数,如富 

氧空气、蒸汽、出炉煤气温度等,在DCS上指示或 

调节。实施上述控制方案,有利于生产管理中各 

工序的协调和生产控制。 

15.>0 MPa(表压),脱氧]在废热锅炉内的预热器 

预热后进人上部汽包,然后通过垂直式降水管向 

下流动并与煤气进行热交换而产生蒸汽。 

废热锅炉装置通过3只水封器去除煤气中的 

粉尘,然后随循环水送人水平沉淀池中去除固形 

物和悬浮物,水循环使用.c 

(4)煤气洗涤系统 

出废热锅炉的煤气进人冷却塔和洗涤塔,再 

经过二级串联的文丘里洗涤器进一步除尘。废热 

锅炉出口的煤气含尘量6O~65 g/m (标态),净 

化系统总出Vi煤气含尘量15O~400 mg/m (标 

4 消耗定额及设备 

消耗定额见表1,主要设备见表2,购人件及 

标准设备见表3。 

表l 恩德粉煤气化(80 000 m /h,标态)消耗定额 

5 装置投资及建设情况 

长化集团2套40 000 m /h(标态)恩德粉煤 

气化装置投资6 000万元(不包括干燥及污水处 

数平均为71.O%左右,CH 体积分数2.6%。 

(3)煤气中粉尘平均含量150 mg/m’(标 

态)。 

理设施),其中设备投资3 000万元,工艺和土建 

安装费1 500万元,材料费1 500万元。建设工期 

(土建及设备安装施工)8个月,设备吹除试压、单 

体试车至负载联动试车为35 d,其中烘炉7 d。每 

套气化装置占地面积1 000 ITI (不包括污水处理 

(4)干煤气产率1.48 m /kg(标态)。 

(5)气化强度l 036 kg/(m ・h)。 

(6)碳转化率87%。 

(7)蒸汽分解率38%~42%。 

(8)气化效率72%。 

(9)1 000 m (标态)煤气消耗:煤0.875 t,氧 

及上煤栈桥的占地面积)。 

6 消耗情况及经济技术指标 

(I)灰渣中平均含碳质量分数4%~5%,全 

硫质量分数0,05%。 

气280 m (标态),蒸汽14O kg。 

(IO)1 000 m’(标态)有效气(CO+H2)消 

耗:煤I,25 t,氧气400 m (标态),蒸汽200 kg。 

7 恩德粉煤气化原料煤采购指标说明 

(I)煤种 

(2)千煤气组分中有效气(CO+H )体积分 

6 

维普资讯

第34卷第5期 化肥工业 2007年lO月 

表2恩德粉煤气化(40 000 m /h。标态) 

设备一览表(单台) 

设备 称 数晕/台 材质 规格 

褐煤、不粘结煤、弱粘结煤、长焰煤都可用作 

气化煤。 

(2)原料指标 

全水分质量分数<30%; 

灰分质量分数10%一30%; 

低位发热量>14.5 MJ/kg; 

粘结指数≤4; 

灰熔点≥1 250 oC; 

反应活性(950℃)≥65%; 

原煤粒度≤5O mm。 

(3)注意事项 

①水分质量分数大于30%的煤应建干燥装 

置,但影响经济性,水分越低越好。 

②低位发热量影响经济性,若其它指标满足 

要求,此指标越高越好。 

灰分影响经济性.此指标低一些好。 

粘结指数、灰熔点、反应活性是关键指标, 

表3购入件及标准设备 

设备名称 数量/台 材质 规格 

只有同时满足这3个指标,才可确定该煤可用。 

8 恩德粉煤气化技术的缺点 

(1)与其它先进气流床技术相比,碳的利用 

率较低。根据使用情况,约有占入炉煤质量分数 

10%一15%的固体物随煤气带出,造成煤耗偏高 

及煤气中粉尘含量较高。 

(2)煤气中CH 含量偏高,干煤气分析样中 

CH 体积分数为2.5%一3.O%。煤气中含有微 

量芳香族有机物质,这些物质易在冷却器内积累, 

造成系统阻力增加。主要原因是受气化形式限 

制,反应温度较低,原料煤中挥发性物质没有充分 

裂解与燃烧。 

(3)煤气成分受煤质影响较大。 

(4)煤气粉尘易在激冷塔内结垢,需定期清 

理(包括煤气洗涤部分各水封)。 

(5)炉内煤气易通过供煤机窜入贮煤槽内, 

贮煤槽上部虽充人安全氮气但效果不好,造成贮 

煤槽上部可燃气含量超标。 

(6)洗涤水夹带煤气量大,洗涤圃水沟内可 

(下转第ll页) 

1 

维普资讯

第34卷第5期 化肥工业 2007年lO月 

于吸热反应平衡向右移动。在700~l 100℃范 

样的理想反应温度,因此煤质成为影响有效气成 

围内,提高温度使得生成CO:反应的平衡常数减 分及各项消耗高低的绝定性因素。 

小的幅度很大,在l 100℃以上时减小的幅度开 

始变小;对于吸热的蒸汽分解反应及CO 还原反 

4 结语 

应,平衡常数缓慢增加。因此随着温度的提高,生 

恩德粉煤气化是一种实用新型气化炉生产技 

成CO的还原反应起主导作用,再继续提高温度, 

术,有自身独特的优点,在我国正受到越来越多企 

必须提高氧煤比,从而增加了煤气中cO 的含 

业的关注。本公司进行的恩德气化改造是成功 

量,这时燃烧生成CO 的反应开始起主导作用, 

的,3年多生产运行情况较为稳定,取得了显著的 

因此反应温度在l 100~l 800℃是适宜的。由于 

经济效益。 

受到煤灰熔点的限制,实际操作中远不能达到这 

(收稿日期2007-03.20) 

(上接第7页) 水冷却。 

燃气含量超标,既造成煤气损失又影响安全生产。 (8)造气工艺用冷却洗涤水现为循环使用, 

(7)原设计灰的冷却采用储灰槽内加水冷 水质较差,表现为低温结晶及高温结垢,对生产影 

却,运行中发现易结垢。如采用冷渣机进行冷却, 

响较大。另外,洗涤水中煤粉等固体物含量较大, 

应解决冷渣机防爆问题。目前该问题还没有得到 

对这部分煤粉的利用没得到很好解决。 

很好解决,现将未经冷却的灰渣运至固定场地冲 

(收稿日期2oo7.()3-20) 

驴痧痧痧驴痧痧、E ≯ 痧、E ≯ 、‘ 痧、E ≯ 

2 800 t。目前该项目主体设备安装基本完成,大 

国内特大型煤制合成氨生产装置建设近况 

部分设备已进入收尾和单体试车阶段,计划在 

随着石油、天然气等一次能源的价格不断攀 2008年初开工投产。该项目是第3批国家重点 

升,国内近期建设的500 kt/a特大型合成氨装置 

技术改造“双高一优”项目和2003年云南省六大 

大多采用当地资源丰富、价格相对低廉的煤炭为 

重点建设项目之一,也是建设云南磷复肥基地的 

原料,通过利用先进的煤气化技术和节能降耗工 重点配套项目。 

艺,最大限度地提高单系列合成氨装置的技术经 

(3)山东兖矿(集团)公司和贵州开磷(集 

济水平,这也是当前国内合成氨工业发展的趋势。 团)有限责任公司联合投资了25亿元,于2006年 

近期国内几套500 kt/a特大型煤制合成氨装置的 

11月18日在贵阳市开阳县永温乡建设500 kt/a 

建设情况如下。 

合成氨装置。该项目是贵州省重点建设工程和贵 

(1)云南云维集团云南大为制氨有限公司于 

阳市开阳煤化工国家生态示范基地,以贵州省优 

2005年1月15日动工兴建500 kt/a合成氨装 质的煤炭资源作为原料,采用世界先进的煤气化 

置,工程总投资50多亿元,引进Shell煤气化技 

技术制取合成氨,为贵州开磷集团24 000 kt/a磷 

术,日投煤量2 900 t。目前该项目的所有设计工 

铵项目提供原料氨。工程建成后将实现“废气回 

作已完成,部分设备已经或即将进人试车、开车阶 

收出产品,废渣复用造建材,废水受控零排放”的 

段,计划于2007年8月建成投产。该项目建设在 

循环经济理念,从而大大提高贵州煤、磷资源的综 

全国l9个重点产煤区之一的云南曲靖市,是目前 

合利用率。 

云南省内正在建设的最大煤化工项目,也是云南 

(4)辽宁锦州北方煤化工有限公司和本溪北 

省实施西部大开发的战略性工程。 

台钢铁集团公司正式签约,计划在锦州市西海工 

(2)云南云天化集团天安化工有限公司总投 

业园区内建设特大型煤制合成氨生产装置。该项 

资2l7 674.5万元在云南省安宁市草铺镇工业经 

目总投资73.13亿元,分为两期建设,将分别于 

济开发区建设的500 kt/a特大型煤制合成氨装 

2008年6月和2009年6月建成投产.每期工程各 

置,利用当地丰富的煤炭资源,采用Shell洁净煤 

实现合成氨500 kt/a、尿素800 kt/a生产能力。 

气化技术和先进的低能耗合成氨工艺,日投煤量 

(川化集团有限责任公司 成都610300汪家铭) 

lI 

2024年3月10日发(作者:成旭彬)

维普资讯

第34卷第5期 化肥工业 2007年lO月 

关于恩德粉煤气化的一些情况说明 

及实际运行参数 

马清泉,姜天夫 

(吉林长山化肥集团长达有限公司 松原 131109) 

摘要介绍恩德粉煤气化的特点、工艺流程、生产中的消耗定额。通过实际运行情况,分析恩德粉煤气化工 

艺存在的不足之处。 

关键词恩德粉煤气化特点 消耗技术指标 

Explanation of Some ̄Conditions of Ende Pulverized Coal 

Gasiifcation and Operation Parameters 

Ma Qingquan,Jiang Tianfu 

(Changda Co.,Ltd、of Jilin Changshan Chemical Fertilizer Group Songyuan 131 109) 

Abstract A presentation is given of the characteristics process flow and consumption figures in 

production of Ende pulverized coal gasiifcation.An analysis is made through actual operation of the 

shortcomings of this technology、 

Keywords Ende pulverized coal gasiifcation characteristics consumption technical indica- 

tors 

用率低等问题.延长了废热锅炉的使用寿命。经 

1 发展历史 

过3O多年的生产实践和不断改造,形成了具有自 

恩德粉煤气化技术是在温克勒气化技术基础 

己特点的实用新型粉煤气化技术。 

上,经过多次技术改造而逐步发展起来的。温克 

勒气化技术早在2O世纪三四十年代先后在德国、 

2 特点和优势 

13本、前苏联、印度、捷克、西班牙等国家用来大规 

(1)煤种适应性较宽 

模生产半水煤气以制取氢气、生产甲醇和合成氨 

恩德粉煤气化炉适用于褐煤、长焰煤、不粘或 

原料气或城市燃气。我国吉林化肥厂和兰州化肥 弱粘结煤,仅对煤的活性和灰熔点有一定的要求, 

厂也于20世纪5o年代从前苏联引进了温克勒气 对灰分、煤的粒度等要求不高,因此气化煤种较易 

化炉用于生产合成氨和甲醇。但温克勒炉在生产 

寻找。与国内、外其它技术相比,只有SheH粉煤 

中存在两个突出问题:①炉箅使用效果不好,在 

气化工艺的煤种适应性强于恩德粉煤气化技术。 

生产过程中经常会出现炉底局部超温、结渣、偏炉 与固定层煤气化技术相比.原料煤种大大拓宽,加 

现象,缩短了生产周期,运转率仅为68%;②炉顶 

上脱硫措施后,还可适用于高硫煤气化。 

带出物较多,碳利用率低。针对这两个问题.朝鲜 (2)气化效率高,气体质量符合要求 

“七七”化工厂在温克勒炉基础上进行了改造:取 

恩德粉煤气化炉的气化效率达76%,虽达不 

消了炉箅,改用喷嘴向炉内送风;炉底出灰由圆盘 到德士古煤气化和Shell粉煤气化技术水平,但高 

出灰机改为两台螺旋排灰机;气化炉出口增加了 于固定层气化炉,与鲁奇煤气化炉相当。气体成 

旋风除尘器,分离出的固体颗粒通过回流管依靠 

分中有效气(CO+H,)体积分数达69%一70%. 

重力自行返回气化炉,解决了带出物较多和碳利 

最高可达76%以上,甲烷体积分数2%一3%,对 

4 

维普资讯

第34卷第5期 化肥工业 2007年l0月 

生产城市煤气有利,但对生产合成气不利。国内 

化。但我国部分地区的煤价较低,牺牲部分气化 

现有相应技术已可以减少甲烷对后系统的影响, 

如合成系统加大弛放气量、采用膜分离或变压吸 

附回收氢、采用变压吸附脱碳等。 

(3)技术成熟可靠,开工率高,操作弹性大 

该技术在朝鲜有30多年的大规模工业化运 

行经验,在我国已有多套装置投人运行,且在制取 

效率和压缩功耗,取得较好的综合效益是合理的。 

3 恩德煤气化工艺流程简述 

长化集团恩德煤气化工艺流程包括以下几个 

系统。 

(1)上煤系统 

粉煤通过皮带输送机进入粉煤漏斗,借助于 

合成气领域有运行经验,成熟程度上与德士古、 

Shell粉煤气化处于同一水平,高于国内正在开发 

的粉煤气化技术 从实际运行效果看,该气化炉 

操作弹性大(40%~l10%),开停车容易(30 min 

内可达正常),操作简单;设备结构简单,容易制 

造;气化炉直立、常压,外筒由普通钢板现场焊制, 

内部衬有普通耐火材料;煤和气化剂人炉部件为 

单一白钢直管;加料与排渣使用普通螺旋供煤机; 

故障率低,年开工率可达98%~99%。 

(4)三废处理简单,对环境影响小 

恩德炉在三废处理上与德士古和Shell粉煤 

气化类似,无焦油、酚类等产生,无需复杂的三废 

处理设施。该技术采用连续气化的方式,与间歇 

气化炉相比,消除了吹风气的污染。该气化炉的 

炉渣含碳低,长化集团的恩德炉灰渣中残碳质量 

分数在4%~5%。 

(5)投资省,运行费用低 

恩德炉技术设备已完全实现了国产化,投资 

较少。以制取40 000 m’/h(标态)合成气的气化 

炉为例,恩德粉煤气化炉投资仅为2 344万元,德 

士古水煤浆气化炉投资约为7 800万元,鲁奇煤 

气化炉投资约4 500万元,恩德粉煤气化炉投资 

仅为引进气化炉的30%~50%(以上报价均为 

2004年价格)。 

从操作费用来看,德士古煤气化有水煤浆制 

备工序、灰水分离工序、气化炉喷嘴及耐火砖需定 

期更换;Shell粉煤气化有磨煤及干燥工序、陶瓷 

过滤器需定期更换;鲁奇加压气化有废水处理工 

序,增加了操作费用 恩德粉煤气化是常压气化, 

气化炉为空筒设备,内部没有气体分布装置,运转 

设备只有给煤机和排渣机,并可多台互备,装置操 

作弹性大,操作温度低且波动小,粉煤可直接人 

炉.气化炉无转动及磨损部件,降低了操作费用。 

其不足之处是合成气需加压,增加了部分操作费 

煤的利用率也低于德士古气化和Shell粉煤气 

螺旋输送机经过气动斗笠阀进入贮煤槽。人炉煤 

水分质量分数≤8%,粒度≤10 mm,粒度>10— 

15 mm的煤的质量分数≤3%。贮煤槽中的粉煤 

通过3台螺旋供煤机进入煤气发生炉,供煤量由 

变频器调节供煤机旋转数控制。贮煤槽上、下部 

分别施加0.03 MPa的安全氮气,以防止发生炉内 

煤气倒流。 

(2)煤气发生炉系统 

利用螺旋供煤机送人煤气发生炉内的粉煤通 

过气化剂(富氧空气、蒸汽)使其处于流化状态。 

纯氧气与空气在富氧空气鼓风机人口/混合 

后,升压至35~4O kPa。富氧空气与蒸汽在混合 

器进行混合后,通过设在发生炉下部的6个下喷 

嘴和设在上部的24个上喷嘴进入发生炉。 

发生炉中部的炉温为950~l 050 oC,下部压 

力为l4~17 kPa;上部的炉温约为950 cI=,压力为 

l2~14 kPa。在上述条件下,发生炉内的粉煤和 

气化剂、蒸汽经过复杂的分解、氧化、还原等化学 

反应而生成煤气。 

生成的煤气与未反应的碳及灰分从发生炉上 

部进入干式旋风分离器,回收的未反应的煤粉经 

过回流管返回发生炉进行二次气化。出旋风分离 

器的煤气进入废热锅炉。 

积存于发生炉底部的灰渣通过2台螺旋排灰 

机进入贮灰槽。在螺旋排灰机与排灰管之间设有 

连接短管,管内充人安全氮气,以防发生炉煤气外 

泄 发生炉排出的灰渣温度很高,为了保护螺旋 

排灰机并降低灰渣温度,螺旋排灰机的螺杆与外 

壳均加人冷却水。贮灰槽内灰渣的温度为60O~ 

700 oC,加水冷却至200 cI=以下后排人下灰车 

(3)利用废热的蒸汽生产系统 

进废热锅炉的煤气温度为880~930 oC,利用 

显热生产蒸汽,换热后煤气温度降至350℃。废 

热锅炉产生压力为3.82 MI’a(表压)饱和蒸汽,产 

S 

维普资讯

第34卷第5期 

化肥工业 

态),出口压力I>7 kPa。 

2007年lO月 

量为l8~27 t/h。 

供给废热锅炉的软化水[温度≥100℃,压力 

(5)生产控制 

生产过程采用集中与就地相结合的控制方 

式。主要的工艺参数进人中心控制室,在DCS上 

显示和控制,与设备运行状态有关的参数均在现 

场就地实施显示控制,而发生炉的工艺参数,如富 

氧空气、蒸汽、出炉煤气温度等,在DCS上指示或 

调节。实施上述控制方案,有利于生产管理中各 

工序的协调和生产控制。 

15.>0 MPa(表压),脱氧]在废热锅炉内的预热器 

预热后进人上部汽包,然后通过垂直式降水管向 

下流动并与煤气进行热交换而产生蒸汽。 

废热锅炉装置通过3只水封器去除煤气中的 

粉尘,然后随循环水送人水平沉淀池中去除固形 

物和悬浮物,水循环使用.c 

(4)煤气洗涤系统 

出废热锅炉的煤气进人冷却塔和洗涤塔,再 

经过二级串联的文丘里洗涤器进一步除尘。废热 

锅炉出口的煤气含尘量6O~65 g/m (标态),净 

化系统总出Vi煤气含尘量15O~400 mg/m (标 

4 消耗定额及设备 

消耗定额见表1,主要设备见表2,购人件及 

标准设备见表3。 

表l 恩德粉煤气化(80 000 m /h,标态)消耗定额 

5 装置投资及建设情况 

长化集团2套40 000 m /h(标态)恩德粉煤 

气化装置投资6 000万元(不包括干燥及污水处 

数平均为71.O%左右,CH 体积分数2.6%。 

(3)煤气中粉尘平均含量150 mg/m’(标 

态)。 

理设施),其中设备投资3 000万元,工艺和土建 

安装费1 500万元,材料费1 500万元。建设工期 

(土建及设备安装施工)8个月,设备吹除试压、单 

体试车至负载联动试车为35 d,其中烘炉7 d。每 

套气化装置占地面积1 000 ITI (不包括污水处理 

(4)干煤气产率1.48 m /kg(标态)。 

(5)气化强度l 036 kg/(m ・h)。 

(6)碳转化率87%。 

(7)蒸汽分解率38%~42%。 

(8)气化效率72%。 

(9)1 000 m (标态)煤气消耗:煤0.875 t,氧 

及上煤栈桥的占地面积)。 

6 消耗情况及经济技术指标 

(I)灰渣中平均含碳质量分数4%~5%,全 

硫质量分数0,05%。 

气280 m (标态),蒸汽14O kg。 

(IO)1 000 m’(标态)有效气(CO+H2)消 

耗:煤I,25 t,氧气400 m (标态),蒸汽200 kg。 

7 恩德粉煤气化原料煤采购指标说明 

(I)煤种 

(2)千煤气组分中有效气(CO+H )体积分 

6 

维普资讯

第34卷第5期 化肥工业 2007年lO月 

表2恩德粉煤气化(40 000 m /h。标态) 

设备一览表(单台) 

设备 称 数晕/台 材质 规格 

褐煤、不粘结煤、弱粘结煤、长焰煤都可用作 

气化煤。 

(2)原料指标 

全水分质量分数<30%; 

灰分质量分数10%一30%; 

低位发热量>14.5 MJ/kg; 

粘结指数≤4; 

灰熔点≥1 250 oC; 

反应活性(950℃)≥65%; 

原煤粒度≤5O mm。 

(3)注意事项 

①水分质量分数大于30%的煤应建干燥装 

置,但影响经济性,水分越低越好。 

②低位发热量影响经济性,若其它指标满足 

要求,此指标越高越好。 

灰分影响经济性.此指标低一些好。 

粘结指数、灰熔点、反应活性是关键指标, 

表3购入件及标准设备 

设备名称 数量/台 材质 规格 

只有同时满足这3个指标,才可确定该煤可用。 

8 恩德粉煤气化技术的缺点 

(1)与其它先进气流床技术相比,碳的利用 

率较低。根据使用情况,约有占入炉煤质量分数 

10%一15%的固体物随煤气带出,造成煤耗偏高 

及煤气中粉尘含量较高。 

(2)煤气中CH 含量偏高,干煤气分析样中 

CH 体积分数为2.5%一3.O%。煤气中含有微 

量芳香族有机物质,这些物质易在冷却器内积累, 

造成系统阻力增加。主要原因是受气化形式限 

制,反应温度较低,原料煤中挥发性物质没有充分 

裂解与燃烧。 

(3)煤气成分受煤质影响较大。 

(4)煤气粉尘易在激冷塔内结垢,需定期清 

理(包括煤气洗涤部分各水封)。 

(5)炉内煤气易通过供煤机窜入贮煤槽内, 

贮煤槽上部虽充人安全氮气但效果不好,造成贮 

煤槽上部可燃气含量超标。 

(6)洗涤水夹带煤气量大,洗涤圃水沟内可 

(下转第ll页) 

1 

维普资讯

第34卷第5期 化肥工业 2007年lO月 

于吸热反应平衡向右移动。在700~l 100℃范 

样的理想反应温度,因此煤质成为影响有效气成 

围内,提高温度使得生成CO:反应的平衡常数减 分及各项消耗高低的绝定性因素。 

小的幅度很大,在l 100℃以上时减小的幅度开 

始变小;对于吸热的蒸汽分解反应及CO 还原反 

4 结语 

应,平衡常数缓慢增加。因此随着温度的提高,生 

恩德粉煤气化是一种实用新型气化炉生产技 

成CO的还原反应起主导作用,再继续提高温度, 

术,有自身独特的优点,在我国正受到越来越多企 

必须提高氧煤比,从而增加了煤气中cO 的含 

业的关注。本公司进行的恩德气化改造是成功 

量,这时燃烧生成CO 的反应开始起主导作用, 

的,3年多生产运行情况较为稳定,取得了显著的 

因此反应温度在l 100~l 800℃是适宜的。由于 

经济效益。 

受到煤灰熔点的限制,实际操作中远不能达到这 

(收稿日期2007-03.20) 

(上接第7页) 水冷却。 

燃气含量超标,既造成煤气损失又影响安全生产。 (8)造气工艺用冷却洗涤水现为循环使用, 

(7)原设计灰的冷却采用储灰槽内加水冷 水质较差,表现为低温结晶及高温结垢,对生产影 

却,运行中发现易结垢。如采用冷渣机进行冷却, 

响较大。另外,洗涤水中煤粉等固体物含量较大, 

应解决冷渣机防爆问题。目前该问题还没有得到 

对这部分煤粉的利用没得到很好解决。 

很好解决,现将未经冷却的灰渣运至固定场地冲 

(收稿日期2oo7.()3-20) 

驴痧痧痧驴痧痧、E ≯ 痧、E ≯ 、‘ 痧、E ≯ 

2 800 t。目前该项目主体设备安装基本完成,大 

国内特大型煤制合成氨生产装置建设近况 

部分设备已进入收尾和单体试车阶段,计划在 

随着石油、天然气等一次能源的价格不断攀 2008年初开工投产。该项目是第3批国家重点 

升,国内近期建设的500 kt/a特大型合成氨装置 

技术改造“双高一优”项目和2003年云南省六大 

大多采用当地资源丰富、价格相对低廉的煤炭为 

重点建设项目之一,也是建设云南磷复肥基地的 

原料,通过利用先进的煤气化技术和节能降耗工 重点配套项目。 

艺,最大限度地提高单系列合成氨装置的技术经 

(3)山东兖矿(集团)公司和贵州开磷(集 

济水平,这也是当前国内合成氨工业发展的趋势。 团)有限责任公司联合投资了25亿元,于2006年 

近期国内几套500 kt/a特大型煤制合成氨装置的 

11月18日在贵阳市开阳县永温乡建设500 kt/a 

建设情况如下。 

合成氨装置。该项目是贵州省重点建设工程和贵 

(1)云南云维集团云南大为制氨有限公司于 

阳市开阳煤化工国家生态示范基地,以贵州省优 

2005年1月15日动工兴建500 kt/a合成氨装 质的煤炭资源作为原料,采用世界先进的煤气化 

置,工程总投资50多亿元,引进Shell煤气化技 

技术制取合成氨,为贵州开磷集团24 000 kt/a磷 

术,日投煤量2 900 t。目前该项目的所有设计工 

铵项目提供原料氨。工程建成后将实现“废气回 

作已完成,部分设备已经或即将进人试车、开车阶 

收出产品,废渣复用造建材,废水受控零排放”的 

段,计划于2007年8月建成投产。该项目建设在 

循环经济理念,从而大大提高贵州煤、磷资源的综 

全国l9个重点产煤区之一的云南曲靖市,是目前 

合利用率。 

云南省内正在建设的最大煤化工项目,也是云南 

(4)辽宁锦州北方煤化工有限公司和本溪北 

省实施西部大开发的战略性工程。 

台钢铁集团公司正式签约,计划在锦州市西海工 

(2)云南云天化集团天安化工有限公司总投 

业园区内建设特大型煤制合成氨生产装置。该项 

资2l7 674.5万元在云南省安宁市草铺镇工业经 

目总投资73.13亿元,分为两期建设,将分别于 

济开发区建设的500 kt/a特大型煤制合成氨装 

2008年6月和2009年6月建成投产.每期工程各 

置,利用当地丰富的煤炭资源,采用Shell洁净煤 

实现合成氨500 kt/a、尿素800 kt/a生产能力。 

气化技术和先进的低能耗合成氨工艺,日投煤量 

(川化集团有限责任公司 成都610300汪家铭) 

lI 

发布评论

评论列表 (0)

  1. 暂无评论