煤氣化技術(shù)的前景王·大氣污染防治·煤氣化技術(shù)的前景The Prospect on Coal Gasification Technique王擎李文春孫健郝志金(東北電力學(xué)院古林132012)孫東紅(哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要介紹了“煤氣化—無斕燃燒技術(shù)”及其在小型工業(yè)鍋上的應(yīng)用,為解決我國爆煙型大氣污最問題提供了一種關(guān)輸詞煤敦煤氣化一無煙燃燒技術(shù)小型鍋爐清凈燃燒環(huán)保Abstract Coal gasification-no smoking burning technique and its application in small boiler was introduced and pro-vided a new method to solve the coal smoke pollutionKey words Coal No smoking burning technique Small boller Cleaning burning Environment protection目前,有許多改進(jìn)煤的燃燒的技術(shù)措施,如導(dǎo)風(fēng)器、二煤氣化一無煙燃燒技術(shù)”應(yīng)用于工業(yè)鍋爐,開發(fā)了次風(fēng)、往復(fù)爐排并在一定程度上取得了消除煙塵的良好效“煤氣化一無煙燃燒鍋爐”這種新型鍋爐,結(jié)構(gòu)上將移動果,我們在總結(jié)多年工業(yè)鍋爐消煙除塵的基礎(chǔ)上,并結(jié)合工床與層燃鍋爐有機(jī)地結(jié)合為一體,爐膛自下面上分為煤氣業(yè)鍋爐的現(xiàn)狀發(fā)明了“煤氣化—一無煙燃燒技術(shù)”,應(yīng)用于化段(室)——即煤層表面至爐排平面、燃燒室一—即煤層小型工業(yè)鍋爐的改造和新設(shè)計(jì)表面至爐庭出口,爐膛四周為輻謝受熱面爐膛底部為自破渣滾動爐排,爐排下部為氣化室與灰坑;燃燒宣四壁布置分1“煤氣化—無煙燃燒技術(shù)”抵述段送風(fēng)裝置,理論上沖破了傳統(tǒng)的移動床煤氣發(fā)生爐與層煤的氣化或稱完全氣化是用氣化劑與煤中的可燃物,燃爐模式的約束采用薄料層低風(fēng)速氣化,而在煤層上部空其中主要是碳在起高溫反應(yīng)下生成可燃?xì)怏w的過程。氣化間組織分段送風(fēng)、分級燃燒。正常運(yùn)行時(shí),煤自煤層表面人劑通常用空氣、氧氣作為放熱反應(yīng)的成分,把水蒸氣,二氧工或機(jī)械加工氣化風(fēng)自氣化室送入,經(jīng)爐排均布后進(jìn)入煤化碳作為吸熱反應(yīng)的成分。兩類氣化劑成分的適當(dāng)配合來層使煤氣化,煤氣自煤層表面逸出;供煤氣燃燒的空氣從控制氣化時(shí)的溫度使氣化反應(yīng)能在需要的條件下進(jìn)行,煤燃燒室四壁分段送入由于特殊的空氣動力學(xué)參數(shù)不僅使的固定床氣化就是指這反應(yīng)是在氣化劑與煤形成的固定床煤氣和其中的微細(xì)碳粒在旋渦運(yùn)動中燃燼,而且使大部分內(nèi)進(jìn)行的。蝸爐使用爐柵來承接煤塊通常要求煤塊的尺礅細(xì)碳粒返回煤層表面再燃因面大大降低了爐膛出口煙寸控制在635~3800mm之間,氣化劑與煤及殘?jiān)潜舜藟m濃度,爐四周的輻謝受熱面及時(shí)吸熱維持爐膛內(nèi)的溫逆向流動的,煤從氣化爐的爐頂加入的進(jìn)人爐內(nèi)的煤在固度水平,灰渣則通過爐排破碎后排入灰坑煙氣自爐膻出口定床內(nèi)要經(jīng)過幾個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域完成不同的反應(yīng)過進(jìn)入高效傳熱元件組成的對流受熱面程。煤氣含量較多有利于提高煤氣的發(fā)熱量,由此可見,“煤氣化—無煙燃燒鍋爐”實(shí)現(xiàn)了以煤為煤氣化一無煙技術(shù)”是一種將移動床煤氣發(fā)生爐與燃料的氣化一無煙燃燒;對于含硫量較高的煤,則在原煤層燃爐有機(jī)的結(jié)合為一體的復(fù)合燃燒技術(shù),它實(shí)現(xiàn)了以煤或型煤中混入固硫劑床內(nèi)固硫?qū)崿F(xiàn)“煤氣化—無煙燃為燃料的氣化與燃燒設(shè)備的一體化可應(yīng)用與工業(yè)鍋爐、家嬈—脫流”一體化。用鍋爐與工業(yè)窯爐,無須除塵器,使排煙無色一俗稱無煙初始煙塵濃度小于100/mg·Nm-2,SO2濃度小于2“煤氣化無煙燃燒技術(shù)”的優(yōu)點(diǎn)1200/mg·Nm-3,符合國家一類地區(qū)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求,因此H中國煤化工多動床媒氣發(fā)生它是煤層狀燃燒方式的一次重大變革爐與鍋是CNMHG程與燃燒過程收稿日期2000—11-22環(huán)境保護(hù)科學(xué)第27獸總第106期2001年8月在一個(gè)爐臚內(nèi)完成理論上突破了傳蟯的移動床煤氣化與設(shè)備系統(tǒng)簡單,基建投資少層狀燃燒分別進(jìn)行的束縛發(fā)明了“煤移動床氣化一燃燒(3)媒種適應(yīng)性強(qiáng),不僅可燃用各類煙煤,尚可燃用無體化技術(shù)”,因而實(shí)現(xiàn)了燃煤層燃鍋爐清潔、高效率燃燒可煙煤貧煤褐煤油頁巖泥煤燃用型煤時(shí)效果更佳以說是層狀燃燒史上一次量大變革。對減輕我國煤煙型大(4)由于采用了分段燃燒擼施,可使煙氣中的NO.排氣污染具有大意義放量大大減少,在煤中加人固硫劑可減少SO2的排放煤氣化一無煙燃燒鍋爐”同現(xiàn)有的燃煤層鍋爐相比,SO2、NO,排放符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)具有以下優(yōu)點(diǎn)(5)直接燃燒原煤,無需加工處理。通過煤氣化可以使(1)鍋爐無需任何一種除塵器面使排煙無色一俗稱無煤炭中的可燃物質(zhì)燃燒更完全煙初始煙塵濃度<100/mg·Nm-3,符合國家I類地區(qū)環(huán)它同燃油燃?xì)忮仩t相比,可節(jié)省75%以上的燃料費(fèi)保標(biāo)準(zhǔn)要求因而可以在任何地方使用是層燃鍋爐的換代用具有很高的經(jīng)濟(jì)效益,而且安全可靠,無爆炸危險(xiǎn),因產(chǎn)品。此,它可以實(shí)現(xiàn)以煤代油之目的。目前利用煤氣化無煙燃燒(2)熱效率高達(dá)78~82%實(shí)屬節(jié)能產(chǎn)品。由于不胬除技術(shù),研發(fā)了立式煤氣化無煙燃燒工業(yè)鍋爐系列產(chǎn)品,立式塵器,煙氣側(cè)阻力小節(jié)省引風(fēng)機(jī)電耗;鍋爐凈效率高而且無煙燃?xì)忮仩t主要技術(shù)特性。見衰1囊1立式無煙常燒蝸爐主要技術(shù)特性額定蒸發(fā)量/t·h0.10.20.75定供熱量/MW0.0.210.280.350.53工作壓力MPa686/0.熱水溫度/℃95/7095/7095/70熱效率/%79.0通風(fēng)方式自然通風(fēng)設(shè)計(jì)燃料類煙煤型煤代用燃料I、I類煙煤貧煤無煙煤播煤排煙度<0.5格林曼屬度煙塵初始濃度/mg·Nm-1學(xué)研究論文集.山東東宮:石油大學(xué)出版社.1993:245~2503論4 E L Daman >Coal combustion in the 21"Century. Proceeding煤氣化無煙燃燒技術(shù)實(shí)現(xiàn)了以煤為燃料的氣化一無煙燃燒一脫硫一體化,達(dá)到了清潔燃燒,高效利用的雙重jing: Chian Mechine Press, 1991: 1-7.目的,對解決我國小型工業(yè)鍋爐大氣污染具有重大拿義和5 I Reh. Cleaner energy from Coal with Circulating Fluid Beds實(shí)用價(jià)值。bustion Beijing China Macchine Press. 1991: 44-45.郝吉明.陸永琪賀克斌,中國燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀及經(jīng)濟(jì)分析,潔凈煤燃燒與發(fā)電技術(shù).1997.12(4):1~177朱廷伍,黃戒介王洋.張建民,煤溫和氣化煤類轉(zhuǎn)化,1998211朱亞杰錢家.油頁巖科學(xué)研究論文集.山東.東營:華東石油學(xué)院出版社.1984.1~48陳家仁,流化床氣化的過去與將來.潔凈煤技術(shù),199841,82林漢雄朱亞杰錢家林等,石油能源現(xiàn)狀展望,北京:中國能源研究會198437~1429尚德敏陳安斌,王水背,燃煤氣的閉式循環(huán)中氣化系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)3朱亞杰,中國可再生能瀑的展望,石油高等教育出版四十年科化效率的研究,熱能動力工程.1995.5.a14):170~173中國煤化工CNMHG