第21卷 第5期 煤气与热力文章编号:1000-4416(2001) 05-0439-04
・439・
PRENF LO 加压气流床气化炉的开发及应用
步学朋, 彭万旺, 徐振刚
(煤炭科学研究总院北京煤化学研究所, 北京100013)
Ξ
摘要:介绍了PRE NF LO 加压气流床气化炉开发过程的4, T -K oppers 气化炉、48t/d 的PRE NF LO 示范装置及2d IG 范装置。介绍了PRE NF LO IG CC 关键词:煤炭气化; 中图分类号:T1 引煤炭气化是煤洁净利用的关键技术之一, 它广泛应用于机械、陶瓷、冶金等行业及化工合成生产,
用于联合循环发电-IG CC 、IG FC 及获得氢能等。目前煤炭气化以提高碳转化率、冷煤气效率, 降低气化过程的氧耗及煤耗为目标, 并向加压及液态排渣、大型化等方向发展, 从而达到改善环境及降低产品成本的目的。加压气流床气化技术是国内外优先发展方向之一。气流床气化技术有如下特点:①能够气化任何变质程度的煤及煤的加氢残渣、石油焦等; ②由于使用颗粒很细的煤粉及使用纯氧在加压下气化, 大大加快了气化反应速度, 使气化强度高、碳转化率高; ③气化过程反应温度高, 产品煤气中不含焦油和酚类物质; ④其缺点则是氧耗高、需设置磨粉、显热回收及除尘等较庞大的辅助装置。已工业化或正在示范的加压气流床气化技术包括湿法加料的T exaco 、T estec 和干法加料的Shell 、PRE NF LO 及G SP 等。PRE NF LO 气化炉的发展先后经历了K -T
2. 1 常压K-T 气化炉
20世纪40年代开发了常压煤粉气流床气化
炉, 简称K-T 炉, 它是最早得到商业应用的气流床气化炉。自1950年在芬兰建成第一座商业化工厂
生产合成氨以来, 该工艺得到了广泛的商业应用。有一段时间, 在国外的煤基合成氨生产中,90%以上气化工艺采用了K -T 技术, 世界上计有18个国家的20家工厂先后使用了77台K-T 气化炉[1], 主要用于工业合成氨、甲醇、制氢或做燃料气。K -T 炉的数据表明[2], 其气化效率较高,C O +H 2产率高达90%, 但因常压操作, 其经济性和操作方面尚存在一些不足。2. 2 Shell -K oppers 气化炉加压型式的K-T 工艺于1975年在荷兰建成加煤量6t/d 的实验装置, 共试验20种煤。1978年在前西德建设了一座能力为150t/d 煤的Shell -K op 2pers 中试装置, 操作压力为3. 0MPa [3-6]。Shell -K oppers 炉工艺主要特点是采用密封料斗法加煤装置和煤粉浓相输送, 气化炉采用冷壁结构。Shell -K oppers 炉于1981年中期结束运转, 累计操作6000多小时。后来, 开发了干法加料气化工艺, 目前已建立IG CC 示范电厂。2. 3 48t/d 的PRE NF LO 示范试验装置
气化炉、Shell -K oppers 气化炉、48t/d 的Pren flo 示范
装置和2600t/d 的用于IG CC 的PRE NF LO 工业示范装置4个阶段。下面分别予以简单介绍。
2 发展过程
Ξ收稿日期:2000-04-26 基金项目:国家‘九五’攻关,97-A26-02-02-05 作者简介:步学朋(1965-) , 男, 山东招远人, 高级工程师, 硕士, 从事煤炭转化技术的研究工作。
・440・步学朋等:PRENF LO 加压气流床气化炉的开发及应用3 2001年10月
图1 IG CC 流程
表1 48t/d PRE NF LO 示范装置试验结果[1,7]
煤样
C /(wt %m f ) H /(wt %m f )
S /(wt %m f ) N /(wt %m f ) O /(wt %m f ) Cl /(wt %m f ) A /(wt %m f ) Q/(M J/kg m f )
德国
48. 83. 31. 21. 16. 90. 138. 619. 8298. 4
美国哥伦比亚西班牙①德国②
77. 15. 12. 41. 55. 50. 18. 331. 8885
75. 64. 70. 91. 29. 70. 17. 830. 0999. 5
61. 03. 62. 81. 24. 8-26. 624. 3587
74. 45. 01. 01. 69. 20. 18. 730. 0390
氧气纯度/%粗煤气/(%m f )
CO 2CO H 2
4. 4463. 9824. 43
③
3. 7359. 5926. 009. 960. 724809977. 595
2. 6365. 6125. 426. 090. 2549599. 178. 994
3. 4260. 0219. 6215. 851. 0951899. 675. 794. 3
1. 9058. 3326. 1813. 320. 2747499. 381. 895. 5
惰性气6. 570. 5852699. 375. 691
H 2S +COS
煤耗/(kg maf ) 碳转化率/%冷煤气效率/%热效率/%
①氮气做输送气; ②煤与石油焦混合物; ③飞灰循环。
从1981年在原有气化炉及工艺开发的基础上,
为减少每次试验所需费用, 于1985年开始在德国建
设一套48t/d 的示范装置, 于1986年建成, 并正式定名为PRE NF LO (Pressurized entrained flow gasification 的缩写) 气化法, 当年8月投入运转[1]。
示范装置运行的主要目的是确定长期试验设备部件在连续操作条件下的运转性能、可用性和耐久性。作为这个计划的一部分, 将完成从不同地质区域得到的煤样的测试。为了评价提高碳转化率的经济性, 飞灰的再循环也是试验的一部分。
该试验装置1986～1987年累计运行1920h , 最长连续运行247h 。其后试验至1988年底, 运行了约7000h 。先后在实验室及PRE NF LO 气化装置中做过世界各地的120余种不同变质程度的煤, 试验结果表明, 该装置几乎可以气化任何煤种。表1给出几种煤的典型气化结果, 可见PRE NF LO 气化法的气化效率很高, 碳转化率达99%以上, 热效率95%左右。与湿法加料的T exaco 气化法相比, 干粉加料的冷煤气效率要高3%～10%, 而煤气中的有效成分C O +H 2高约10%, 另外PRE NF LO 气化法的氧耗相对也较低, 显示了该气化方法的优越性。
第21卷 第5期 煤气与热力
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3 300MW IG CC 示范厂及工艺
3. 1 PRE NF LO 的IG CC 示范电厂流程
1992年用PRE NF LO 加压气流床气化技术在西
班牙建IG CC 示范电厂, 其单台气化炉的气化能力为2600t/d , 是目前世界上单台能力最大的加压气流床气化炉。煤炭气化联合循环电厂比传统燃煤电厂效率提高, 并降低污染, 图1为IG CC 的流程图。3. 2 PRE NF LO 气化工艺的特点
IG CC 电厂工艺流程包括空气分离、煤炭气化、煤气净化及硫回收、(1) 空气分离单元。压缩空气进行分离, 做气化剂; , 另一部分。
(2) 制粉和输送系统。PRE NF LO 气化炉采用干法进料系统, 煤在喷入气化炉之前, 首先需要在干燥和粉碎系统中处理。对制粉系统的要求是:对烟煤的含水量要求小于2%(wt ) ,90%的煤粉粒度小于100μm ; 对于褐煤的含水量要求小于6%(wt ) ,75%煤粉粒度小于100μm 。合格的煤粉是用纯氮气进行输送的。首先, 进入常压的煤粉旋风器, 使煤粉与N 2气分离。煤粉进入闸式煤粉料斗, 而N 2通过过滤器后放空。此后, 向闸式煤粉料斗充高压N 2气, 将煤粉压入煤粉进料斗中, 然后按严格的计量关系, 由N 2气将煤粉送到喷嘴中。当闸式煤粉料斗中的煤粉用尽后, 可使之泄压, 再重新加煤粉。
(3) 气化炉和煤气冷却。PRE NF LO 气化炉有4个燃烧器(喷嘴) , 从给料系统来的煤粉与氧气和水蒸气一起喷入气化炉进行反应, 先脱挥发分及挥发分燃烧, 温度约1500℃, 火焰中心温度高达2000℃。然后进入半焦反应区。由于温度很高, 因此产生的粗煤气中不含高碳氢化合物、焦油及酚。反应区域的炉衬通过水冷壁来冷却, 同时可产生中压饱和蒸汽。从气化反应区排出的液态渣, 在集渣器的水槽中冷却并用碎渣机破碎大渣, 经过闸门式锁斗排出, 并与水分离, 渣被送入渣场, 水经处理后循环使用。粗煤气在进入气化炉上部的煤气冷却器之前, 采用除尘后的冷煤气对热煤气进行激冷, 目的是迫使热煤气中夹带的熔融态灰渣凝固, 以防止灰渣粘结在废热锅炉的管壁上。被激冷的煤气继续上升进入第1级煤气冷却器(锅炉) , 煤气先从冷却器的
中心圆筒上升至气化炉顶部, 然后折转向下, 从中心圆筒与炉壁间的环形对流冷却区域由第1级冷却器的底部(即气化炉腰部) 离开进入第2级对流冷却器。第1级冷却器的环形冷却区布置有4层螺旋管换热器, 热煤气在管外流动, 水在管内流动, 并产生高压饱和蒸汽。第2级冷却器内部也布置螺旋管, 但层数不同, 250℃。
(4) 250℃, 再进文丘, 3。过滤器收集的飞, 以提高碳的转化率。
(5) 煤气脱硫及硫回收。降温除尘后的煤气先对有机硫C OS 加氢, 将其转化成H 2S , 然后用ME DA 法进行吸收煤气中的H 2S , 解吸后的含H 2S 气进入克劳斯工艺处理并得到硫磺。
(6) 联合发电。净化后的煤气用水蒸气饱和及氮气稀释, 以降低煤气热值, 从而达到降低燃烧时火焰温度的目的, 减少NO x 的生成量。煤气燃烧产生高温烟气并带动燃气轮机发电, 排出的高温烟气去废热锅炉回收烟气中的显热以产生蒸汽, 降温后的烟气经烟囱排入大气。气化炉及煤气冷却器、废热锅炉产生的高、中、低压蒸汽汇集去蒸汽轮机发电。3. 3 PRE NF LO 的IG CC 电厂主要技术参数
气化原料计划使用50%当地高灰煤和50%高硫石油焦, 其混合物在48t/d 的PRE NF LO 气化炉试验数据见表1, 表2为IG CC 示范电厂的主要技术指标[8]。3. 4 PRE NF LO 气化工艺IG CC 运行情况
西班牙Puertollan IG CC 电站于1996年用天然气对燃气透平点火, 联合循环装置试车完成。1997年12月, 开始用煤制气,1998年3月燃气透平开始用煤气发电。但由于一些较严重的问题如燃气透平对煤气的适应性及加煤系统和熔渣排除系统的问题, 使整个工艺整体操作时间后推。经改进,1998年10月获得了煤气燃烧的稳定操作, 截止1998年9月, 最长连续运行时间为25h , 此时的负荷为80%, 气化炉乃至整个IG CC 电厂尚没有在100%负荷运行记录。初步试验表明,50%煤和50%石油焦混烧时的实际运行数据与设计值非常接近[9,10]。据介绍, 到1999年12月初,PRE NF LO 的IG CC 示范电厂已运行了近2000h , 在气化炉负荷约为93%时, 发
・442・步学朋等:PRENF LO 加压气流床气化炉的开发及应用3 2001年10月
1根回流氮气管, 由于管径设计太小, 使氮气排气不
电量大于310MW , 联合循环率为52%。表2 IG CC 示范电厂的主要技术指标与参数
项目气化煤量/(t/d ) 产气量/(m )
气化炉操作压力/MPa
主要技术指标
煤气热值/(M J/m 3) 供氧量/(m 3)
供制氧压缩空气量/(m 3) 供制氧压缩空气压力/MPa
气化炉直径/m 气化炉总高度/m 其中:气化炉高度/m 锅炉高度/m /(t/)
//MW 蒸汽轮机功率/MW 净输出功率/MW
燃料污染物
S O (6%O) /(mg/m ) NO (6%O) /(mg/m 3)
3
3
数值
[1**********]. 010. [1**********]01. [**************]5
300
①设计50%Puertollano煤, 畅导致煤粉下落不连续。解决的办法是在回流管上
增加了1个文丘里抽气器, 以提高氮气回流的速度, 从而使排气畅通, 煤粉下落连续而均匀。
(3) 气化出现过因细渣太多, 而导致黑水含渣量大, 造成黑水系统磨损堵塞的问题。解决的办法是采取过滤将黑水中的细渣除去:
[1]. -技术介绍[C].
] 沙兴中, 杨南星. 煤的气化及应用[M].上海:华东理工大学
出版社, 1995. 253-254.
[3] 沈余生. 煤炭气化联合循环发电介绍[J].煤气与热力,1990,
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[9] 许世森, 危师让. 国外4座大型IG CC 电站的煤气化工艺[J].
3. 5 IG CC 电站的问题
在P ouertollano IG CC 电站中曾出现过下述几个
问题[9,10]:
(1) 用煤气或天然气切换煤气后, 燃气透平的燃烧喷嘴有杂音, 目前已解决。
(2) 压力供料锁斗下粉不畅。在2级锁斗间有
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Development and Application of PRENF LO Pressurized
Entrained -bed G asifier
BU Xue -peng , PE NG Wan -wang , X U Zhen -gang
(Beijing Research Institute o f Coal Chemistry , China Coal Research Institute , Beijing 100013, China )
Abstract :The four developing stages of Prenflo pressurized entrained -bed gasifier are briefly introduced in this paper. These are K-T gasifier , Shell -K oppers gasifier , 48t/d Pren flo dem onstration gasifier and 2600t/d Prenflo industrial dem onstration gasifier in S pain IG CC power plant. The present situation of Prenflo IG CC dem onstration power plant is als o introduced.
K ey w ords :coal gasification ; pressurized entrained -bed gasifier ; Pren flo ; IG CC
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PRENF LO 加压气流床气化炉的开发及应用
步学朋, 彭万旺, 徐振刚
(煤炭科学研究总院北京煤化学研究所, 北京100013)
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摘要:介绍了PRE NF LO 加压气流床气化炉开发过程的4, T -K oppers 气化炉、48t/d 的PRE NF LO 示范装置及2d IG 范装置。介绍了PRE NF LO IG CC 关键词:煤炭气化; 中图分类号:T1 引煤炭气化是煤洁净利用的关键技术之一, 它广泛应用于机械、陶瓷、冶金等行业及化工合成生产,
用于联合循环发电-IG CC 、IG FC 及获得氢能等。目前煤炭气化以提高碳转化率、冷煤气效率, 降低气化过程的氧耗及煤耗为目标, 并向加压及液态排渣、大型化等方向发展, 从而达到改善环境及降低产品成本的目的。加压气流床气化技术是国内外优先发展方向之一。气流床气化技术有如下特点:①能够气化任何变质程度的煤及煤的加氢残渣、石油焦等; ②由于使用颗粒很细的煤粉及使用纯氧在加压下气化, 大大加快了气化反应速度, 使气化强度高、碳转化率高; ③气化过程反应温度高, 产品煤气中不含焦油和酚类物质; ④其缺点则是氧耗高、需设置磨粉、显热回收及除尘等较庞大的辅助装置。已工业化或正在示范的加压气流床气化技术包括湿法加料的T exaco 、T estec 和干法加料的Shell 、PRE NF LO 及G SP 等。PRE NF LO 气化炉的发展先后经历了K -T
2. 1 常压K-T 气化炉
20世纪40年代开发了常压煤粉气流床气化
炉, 简称K-T 炉, 它是最早得到商业应用的气流床气化炉。自1950年在芬兰建成第一座商业化工厂
生产合成氨以来, 该工艺得到了广泛的商业应用。有一段时间, 在国外的煤基合成氨生产中,90%以上气化工艺采用了K -T 技术, 世界上计有18个国家的20家工厂先后使用了77台K-T 气化炉[1], 主要用于工业合成氨、甲醇、制氢或做燃料气。K -T 炉的数据表明[2], 其气化效率较高,C O +H 2产率高达90%, 但因常压操作, 其经济性和操作方面尚存在一些不足。2. 2 Shell -K oppers 气化炉加压型式的K-T 工艺于1975年在荷兰建成加煤量6t/d 的实验装置, 共试验20种煤。1978年在前西德建设了一座能力为150t/d 煤的Shell -K op 2pers 中试装置, 操作压力为3. 0MPa [3-6]。Shell -K oppers 炉工艺主要特点是采用密封料斗法加煤装置和煤粉浓相输送, 气化炉采用冷壁结构。Shell -K oppers 炉于1981年中期结束运转, 累计操作6000多小时。后来, 开发了干法加料气化工艺, 目前已建立IG CC 示范电厂。2. 3 48t/d 的PRE NF LO 示范试验装置
气化炉、Shell -K oppers 气化炉、48t/d 的Pren flo 示范
装置和2600t/d 的用于IG CC 的PRE NF LO 工业示范装置4个阶段。下面分别予以简单介绍。
2 发展过程
Ξ收稿日期:2000-04-26 基金项目:国家‘九五’攻关,97-A26-02-02-05 作者简介:步学朋(1965-) , 男, 山东招远人, 高级工程师, 硕士, 从事煤炭转化技术的研究工作。
・440・步学朋等:PRENF LO 加压气流床气化炉的开发及应用3 2001年10月
图1 IG CC 流程
表1 48t/d PRE NF LO 示范装置试验结果[1,7]
煤样
C /(wt %m f ) H /(wt %m f )
S /(wt %m f ) N /(wt %m f ) O /(wt %m f ) Cl /(wt %m f ) A /(wt %m f ) Q/(M J/kg m f )
德国
48. 83. 31. 21. 16. 90. 138. 619. 8298. 4
美国哥伦比亚西班牙①德国②
77. 15. 12. 41. 55. 50. 18. 331. 8885
75. 64. 70. 91. 29. 70. 17. 830. 0999. 5
61. 03. 62. 81. 24. 8-26. 624. 3587
74. 45. 01. 01. 69. 20. 18. 730. 0390
氧气纯度/%粗煤气/(%m f )
CO 2CO H 2
4. 4463. 9824. 43
③
3. 7359. 5926. 009. 960. 724809977. 595
2. 6365. 6125. 426. 090. 2549599. 178. 994
3. 4260. 0219. 6215. 851. 0951899. 675. 794. 3
1. 9058. 3326. 1813. 320. 2747499. 381. 895. 5
惰性气6. 570. 5852699. 375. 691
H 2S +COS
煤耗/(kg maf ) 碳转化率/%冷煤气效率/%热效率/%
①氮气做输送气; ②煤与石油焦混合物; ③飞灰循环。
从1981年在原有气化炉及工艺开发的基础上,
为减少每次试验所需费用, 于1985年开始在德国建
设一套48t/d 的示范装置, 于1986年建成, 并正式定名为PRE NF LO (Pressurized entrained flow gasification 的缩写) 气化法, 当年8月投入运转[1]。
示范装置运行的主要目的是确定长期试验设备部件在连续操作条件下的运转性能、可用性和耐久性。作为这个计划的一部分, 将完成从不同地质区域得到的煤样的测试。为了评价提高碳转化率的经济性, 飞灰的再循环也是试验的一部分。
该试验装置1986～1987年累计运行1920h , 最长连续运行247h 。其后试验至1988年底, 运行了约7000h 。先后在实验室及PRE NF LO 气化装置中做过世界各地的120余种不同变质程度的煤, 试验结果表明, 该装置几乎可以气化任何煤种。表1给出几种煤的典型气化结果, 可见PRE NF LO 气化法的气化效率很高, 碳转化率达99%以上, 热效率95%左右。与湿法加料的T exaco 气化法相比, 干粉加料的冷煤气效率要高3%～10%, 而煤气中的有效成分C O +H 2高约10%, 另外PRE NF LO 气化法的氧耗相对也较低, 显示了该气化方法的优越性。
第21卷 第5期 煤气与热力
・441・
3 300MW IG CC 示范厂及工艺
3. 1 PRE NF LO 的IG CC 示范电厂流程
1992年用PRE NF LO 加压气流床气化技术在西
班牙建IG CC 示范电厂, 其单台气化炉的气化能力为2600t/d , 是目前世界上单台能力最大的加压气流床气化炉。煤炭气化联合循环电厂比传统燃煤电厂效率提高, 并降低污染, 图1为IG CC 的流程图。3. 2 PRE NF LO 气化工艺的特点
IG CC 电厂工艺流程包括空气分离、煤炭气化、煤气净化及硫回收、(1) 空气分离单元。压缩空气进行分离, 做气化剂; , 另一部分。
(2) 制粉和输送系统。PRE NF LO 气化炉采用干法进料系统, 煤在喷入气化炉之前, 首先需要在干燥和粉碎系统中处理。对制粉系统的要求是:对烟煤的含水量要求小于2%(wt ) ,90%的煤粉粒度小于100μm ; 对于褐煤的含水量要求小于6%(wt ) ,75%煤粉粒度小于100μm 。合格的煤粉是用纯氮气进行输送的。首先, 进入常压的煤粉旋风器, 使煤粉与N 2气分离。煤粉进入闸式煤粉料斗, 而N 2通过过滤器后放空。此后, 向闸式煤粉料斗充高压N 2气, 将煤粉压入煤粉进料斗中, 然后按严格的计量关系, 由N 2气将煤粉送到喷嘴中。当闸式煤粉料斗中的煤粉用尽后, 可使之泄压, 再重新加煤粉。
(3) 气化炉和煤气冷却。PRE NF LO 气化炉有4个燃烧器(喷嘴) , 从给料系统来的煤粉与氧气和水蒸气一起喷入气化炉进行反应, 先脱挥发分及挥发分燃烧, 温度约1500℃, 火焰中心温度高达2000℃。然后进入半焦反应区。由于温度很高, 因此产生的粗煤气中不含高碳氢化合物、焦油及酚。反应区域的炉衬通过水冷壁来冷却, 同时可产生中压饱和蒸汽。从气化反应区排出的液态渣, 在集渣器的水槽中冷却并用碎渣机破碎大渣, 经过闸门式锁斗排出, 并与水分离, 渣被送入渣场, 水经处理后循环使用。粗煤气在进入气化炉上部的煤气冷却器之前, 采用除尘后的冷煤气对热煤气进行激冷, 目的是迫使热煤气中夹带的熔融态灰渣凝固, 以防止灰渣粘结在废热锅炉的管壁上。被激冷的煤气继续上升进入第1级煤气冷却器(锅炉) , 煤气先从冷却器的
中心圆筒上升至气化炉顶部, 然后折转向下, 从中心圆筒与炉壁间的环形对流冷却区域由第1级冷却器的底部(即气化炉腰部) 离开进入第2级对流冷却器。第1级冷却器的环形冷却区布置有4层螺旋管换热器, 热煤气在管外流动, 水在管内流动, 并产生高压饱和蒸汽。第2级冷却器内部也布置螺旋管, 但层数不同, 250℃。
(4) 250℃, 再进文丘, 3。过滤器收集的飞, 以提高碳的转化率。
(5) 煤气脱硫及硫回收。降温除尘后的煤气先对有机硫C OS 加氢, 将其转化成H 2S , 然后用ME DA 法进行吸收煤气中的H 2S , 解吸后的含H 2S 气进入克劳斯工艺处理并得到硫磺。
(6) 联合发电。净化后的煤气用水蒸气饱和及氮气稀释, 以降低煤气热值, 从而达到降低燃烧时火焰温度的目的, 减少NO x 的生成量。煤气燃烧产生高温烟气并带动燃气轮机发电, 排出的高温烟气去废热锅炉回收烟气中的显热以产生蒸汽, 降温后的烟气经烟囱排入大气。气化炉及煤气冷却器、废热锅炉产生的高、中、低压蒸汽汇集去蒸汽轮机发电。3. 3 PRE NF LO 的IG CC 电厂主要技术参数
气化原料计划使用50%当地高灰煤和50%高硫石油焦, 其混合物在48t/d 的PRE NF LO 气化炉试验数据见表1, 表2为IG CC 示范电厂的主要技术指标[8]。3. 4 PRE NF LO 气化工艺IG CC 运行情况
西班牙Puertollan IG CC 电站于1996年用天然气对燃气透平点火, 联合循环装置试车完成。1997年12月, 开始用煤制气,1998年3月燃气透平开始用煤气发电。但由于一些较严重的问题如燃气透平对煤气的适应性及加煤系统和熔渣排除系统的问题, 使整个工艺整体操作时间后推。经改进,1998年10月获得了煤气燃烧的稳定操作, 截止1998年9月, 最长连续运行时间为25h , 此时的负荷为80%, 气化炉乃至整个IG CC 电厂尚没有在100%负荷运行记录。初步试验表明,50%煤和50%石油焦混烧时的实际运行数据与设计值非常接近[9,10]。据介绍, 到1999年12月初,PRE NF LO 的IG CC 示范电厂已运行了近2000h , 在气化炉负荷约为93%时, 发
・442・步学朋等:PRENF LO 加压气流床气化炉的开发及应用3 2001年10月
1根回流氮气管, 由于管径设计太小, 使氮气排气不
电量大于310MW , 联合循环率为52%。表2 IG CC 示范电厂的主要技术指标与参数
项目气化煤量/(t/d ) 产气量/(m )
气化炉操作压力/MPa
主要技术指标
煤气热值/(M J/m 3) 供氧量/(m 3)
供制氧压缩空气量/(m 3) 供制氧压缩空气压力/MPa
气化炉直径/m 气化炉总高度/m 其中:气化炉高度/m 锅炉高度/m /(t/)
//MW 蒸汽轮机功率/MW 净输出功率/MW
燃料污染物
S O (6%O) /(mg/m ) NO (6%O) /(mg/m 3)
3
3
数值
[1**********]. 010. [1**********]01. [**************]5
300
①设计50%Puertollano煤, 畅导致煤粉下落不连续。解决的办法是在回流管上
增加了1个文丘里抽气器, 以提高氮气回流的速度, 从而使排气畅通, 煤粉下落连续而均匀。
(3) 气化出现过因细渣太多, 而导致黑水含渣量大, 造成黑水系统磨损堵塞的问题。解决的办法是采取过滤将黑水中的细渣除去:
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3. 5 IG CC 电站的问题
在P ouertollano IG CC 电站中曾出现过下述几个
问题[9,10]:
(1) 用煤气或天然气切换煤气后, 燃气透平的燃烧喷嘴有杂音, 目前已解决。
(2) 压力供料锁斗下粉不畅。在2级锁斗间有
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Development and Application of PRENF LO Pressurized
Entrained -bed G asifier
BU Xue -peng , PE NG Wan -wang , X U Zhen -gang
(Beijing Research Institute o f Coal Chemistry , China Coal Research Institute , Beijing 100013, China )
Abstract :The four developing stages of Prenflo pressurized entrained -bed gasifier are briefly introduced in this paper. These are K-T gasifier , Shell -K oppers gasifier , 48t/d Pren flo dem onstration gasifier and 2600t/d Prenflo industrial dem onstration gasifier in S pain IG CC power plant. The present situation of Prenflo IG CC dem onstration power plant is als o introduced.
K ey w ords :coal gasification ; pressurized entrained -bed gasifier ; Pren flo ; IG CC