枓技風(fēng)煤氣化多聯(lián)產(chǎn)及IGCC系統(tǒng)中氣化工藝的比較與選擇薛長征吳旭王云剛(兗礦國泰化工有限公司,山東滕州277527)獷要對(duì)大型IGCC電站及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中煤氣化技術(shù),如Texo、sheE-gsΦeste)、 Premio及多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)與比較芪關(guān)鍵詞煤氣化多聯(lián)產(chǎn);煤氣化技術(shù);比較;進(jìn)擇以煤完全氣化為基礎(chǔ)的GCC及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是目前煤炭利用領(lǐng)域采用德土古氣化妒,必須使廢鍋和全熱回收系統(tǒng)有較大改進(jìn)才有可能達(dá)國內(nèi)外研究的重點(diǎn)與熱點(diǎn)之一,很多國家都制定了有關(guān)的研究發(fā)展計(jì)到劃,投入大量資金進(jìn)行這方面的研究。在代表美國21世紀(jì)能源生產(chǎn)領(lǐng)5)Shel氣化妒的可用率已達(dá)到了95%,可以說已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化域重要研究方向的“展望21 MVision21)·計(jì)劃中,以煤完全氣化為核運(yùn)行,其噴嘴和水冷蠻的壽命都較長。冷煤氣效率與濕法進(jìn)料氣化工心的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是其重點(diǎn)之一。國內(nèi),很多研究機(jī)構(gòu)也都在積極進(jìn)行這藝相比較高,對(duì)于43%LHV的GCC效率,采用She技術(shù)容易達(dá)方面的研究。中科院工程熱物理所在研究KGCC多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方面做了大到,但它的造價(jià)與德士古和 Detec相比較高。量工作,并與兗礦集團(tuán)合作建成了煤氣化發(fā)電與甲醇聯(lián)產(chǎn)示范項(xiàng)目,目6)} Detec氣化爐雖然也是水煤漿進(jìn)料,但它是兩段氣化,冷煤前已穩(wěn)定運(yùn)行4年多。清華大學(xué)、漸江大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)也相繼構(gòu)建了有氣效率比德士古高,而且可省去輻射余熱鍋爐,加之火管式的對(duì)流冷自己特色的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。在lGCC及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中,煤氣化技術(shù)是煤炭卻器使造價(jià)大幅度降低。若組成IGCC,是可以達(dá)到43%(LHV的效得以潔凈、高效和綜合利用的基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù),具有“龍頭”地率。但與干法進(jìn)料相比,其噴嘴和耐火磚壽命較短。位。國內(nèi)外,用于多聯(lián)產(chǎn)及GCC系統(tǒng)中的煤氣化技術(shù)主要以氣流床氣刀新型多噴嘴氣化爐為我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù),從商化技術(shù)為主,如德士古( Texaco水煤漿氣化技術(shù)、殼牌(She氣業(yè)化運(yùn)行的情況來看,無論是碳轉(zhuǎn)化率、有效氣成分、耗氧量、耗煤化技術(shù)、E- gas(Detec氣化技術(shù)、 Prenfio氣化及新型多噴嘴氣化量,還是燒嘴壽命均由于德士古氣化妒,且設(shè)備完全國產(chǎn)化,節(jié)省了大技術(shù)均是當(dāng)前已在較大型lGCC電站及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)的先量的專利引進(jìn)費(fèi)用,目前應(yīng)用于國內(nèi)第一套GCC多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中,已穩(wěn)進(jìn)氣化技術(shù)。上述氣化技術(shù)的開發(fā)和發(fā)展,有力的推動(dòng)了GcC及多聯(lián)定運(yùn)行3年,運(yùn)行穩(wěn)定,聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)總能利用率較單產(chǎn)系統(tǒng)高115個(gè)百1氣化工藝的比較與選擇8) Prenflo氣化爐與She氣化爐基本相似,只是冷卻器結(jié)構(gòu)有11煤氣化多聯(lián)產(chǎn)及IGCC系統(tǒng)對(duì)煤氣化工藝的一般要求所不同,由于其GCC示范裝置的運(yùn)行時(shí)間很短, Prenflo氣化爐的性1)氣化工藝的冷煤氣效率、碳轉(zhuǎn)化率、煤氣有效成分高、氣化和·能尚待時(shí)間檢驗(yàn)。凈化部分的熱效率高,能適應(yīng)大型化電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和大容量發(fā)電機(jī)組。2結(jié)論通過上述對(duì)用于多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及GCC系統(tǒng)中的五種氣流床加壓氣3)氣化可用率高,運(yùn)行安全可靠,單爐生產(chǎn)能力大,適合大型化技術(shù)進(jìn)行分析和比較,可以看出,每種氣化技術(shù)均有其各自不同的特化裝置。點(diǎn)。根據(jù)國內(nèi)外多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及GCC電站經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),對(duì)于中國的煤氣4)系統(tǒng)簡單,運(yùn)行、維護(hù)方便,且維修費(fèi)用少?；嗦?lián)產(chǎn)及GCC系統(tǒng),在氣化工藝選擇方面應(yīng)綜合考慮如下幾個(gè)原則5)粗煤氣便于凈化處理,含焦油、酚類和煤塵少問題:產(chǎn)品氣用途,煤種的適應(yīng)性,氣化爐的最大出力是否達(dá)到要求6)能與后續(xù)化工單元及發(fā)電設(shè)備運(yùn)行工況匹配跟蹤,啟停操作簡氣化工藝成熟度,冷煤氣效率,目前還存在的問題、關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化單、快捷,負(fù)荷變化范圍較廣。程度、工程造價(jià)及企業(yè)自身狀況等等。同時(shí),隨著國內(nèi)煤氣化技術(shù)水平12分析比較的快速發(fā)展和提高,目前,已研發(fā)出了具有國際先進(jìn)水平的煤氣化技上述五種煤氣化技術(shù)均已應(yīng)用于煤氣化多聯(lián)產(chǎn)及l(fā)GCC示范工程術(shù),如新型多噴嘴氣化技術(shù),其各項(xiàng)指標(biāo)均由于國外技術(shù)。在工藝條件或商業(yè)化運(yùn)行裝置中。其中, Texaco、E-gas[ Detec及新型對(duì)置許可的情況下,應(yīng)充分考慮采用國內(nèi)開發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化式多噴嘴氣化技術(shù)是水煤漿進(jìn)料,She、 Prenflo氣化技術(shù)是干粉進(jìn)技術(shù),以支持國內(nèi)煤氣化技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展。料。這幾種氣化工藝的運(yùn)行特點(diǎn)及適用情況為1)以 Texaco為代表的水煤漿進(jìn)料運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)比以Shel為代表的作者簡介:薛長征,1980年生,男,遼寧省葫蘆島市人,2004年于煤粉進(jìn)料更豐富,已大容量運(yùn)行,系統(tǒng)簡單,運(yùn)行安全可靠。水煤漿畢業(yè)于遼寧石油化工大學(xué),化學(xué)工程與工藝專業(yè),助理工程師,主要從制備飛灰少,環(huán)境好。事水煤漿氣化與甲醇聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)工作2)水煤漿加料氣化工藝?yán)?、熱煤氣效率?lGC的供電效率一般較干煤粉進(jìn)料低1-15個(gè)百分點(diǎn)。干煤粉進(jìn)料的氣化爐冷、熱煤氣放率高,組成的GCC電站效率較高,但運(yùn)行的安全、環(huán)保和經(jīng)驗(yàn)等不及水煤漿進(jìn)料的氣化工藝,初期投資桕對(duì)較高?？梢娝簼{進(jìn)料和千煤粉進(jìn)料各具特點(diǎn),氣化妒容量相當(dāng)3)激冷流程的氣化爐多應(yīng)用于化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中,而在GCC電中國煤化工4)德土古 Texaco)氣化妒的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和已商業(yè)化的臺(tái)數(shù)最多,CNMHG用于GCC發(fā)電,氣化妒的可用率也可達(dá)到80%以上,國內(nèi)也有較多應(yīng)用于化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中。但噴嘴和耐火襯里的壽命較短,冷煤氣效率和組成GCC的效率目前還較低。若lGCC效率設(shè)計(jì)為43%LH,2282010年7月(下