減少飛灰 減排污水
6月19日,記者從北京興榮泰化工科技有限公司獲悉,該公司開發(fā)的新一代劣質煤復合粉煤氣化技術成功應用于通遼金煤化工有限公司15萬噸/年煤制乙二醇聯(lián)產10萬噸/年草酸裝置的循環(huán)流化床氣化爐技術改造項目,以褐煤粉煤為原料的62500Nm3/h粉煤氣化爐裝置,試驗性運行219小時,并通過了各種工況下的操作運行考驗,各項技術已經基本成熟,系統(tǒng)運行連續(xù)穩(wěn)定,基本達到設計要求,標志著由我國自主開發(fā)的新一代干粉煤復合粉煤氣化爐研發(fā)成功! 本┡d榮泰化工總經理邰學林介紹,該技術利用特殊的循環(huán)流化床氣化爐替代現(xiàn)有氣流床干粉煤氣化技術的干燥和磨粉裝置,同時具有初級氣化功能,將循環(huán)流化床氣化爐所生產的煤氣煤粉在2000℃左右的高溫下二次氣化,從而實現(xiàn)不需要干燥磨粉,不需要添加助熔劑,在更高的溫度下完成干粉煤的氣化過程。
邰學林表示,通遼金煤化工有限公司以褐煤為原料,擁有3套循環(huán)流化床粉煤氣化裝置。改造前,3套裝置每小時耗褐煤約100噸,產煤氣約100000Nm3,產飛灰量約30噸。產生的飛灰大部分隨著水力除灰系統(tǒng)和洗滌水進入到沉淀池,變成濕灰。這些煤灰熱值在2000千卡以上,殘?zhí)荚?0%~30%之間,濕灰和灰水難處理是公司面臨的巨大難題。
“傳統(tǒng)的循環(huán)流化床氣化屬于低溫常壓工藝,不能使煤中的有機物完全分解,對環(huán)境危害大。”邰學林說。
邰學林告訴記者,該項目不但降低飛灰殘?zhí)、飛灰量和污水中氨氮等有機污染物含量,顯著降低對環(huán)境的污染,同時也明顯提高煤中碳的轉化利用率和粗煤氣中有效氣含量,降低氧耗和煤耗,達到企業(yè)降低成本、節(jié)能降耗的目的。
該裝置由北京興榮泰公司提供專利許可、初級氣化爐的技術改造方案和自熱式煤氣煤粉逆流氣流床氣化爐的技術設計,中國天辰工程有限公司完成配套工程設計,2016年5月24日至6月2日通過219小時連續(xù)穩(wěn)定試驗性運行考驗。
初步試生產表明,復合粉煤氣化技術每千立方米有效氣消耗原料褐煤折標煤為570kg左右,氧氣消耗為340Nm3左右,電耗為30kWh左右,氣化循環(huán)冷卻水消耗為15t左右;一次水消耗為0.75t左右;副產5.4MPa、540℃次高壓蒸汽1000kg左右。煤氣中的飛灰殘?zhí)啃∮?%,氣化循環(huán)水氨氮只有原循環(huán)流化床氣化爐的10%左右,氣化冷卻水中的懸浮物為原來循環(huán)流化床氣化爐0.3%左右,無酚類和石油類廢水排放。
“從技術和試運行結果來看,如果原料煤破碎篩分投產后,入爐煤粒度達到設計要求,每千立方米有效氣的煤耗和氧氣消耗還可以下降10%左右,有效氣含量提高10個百分點左右,其他消耗還能進一步降低。”邰學林說!
鏈接:復合粉煤氣化爐技術特點
復合粉煤氣化爐是由一臺內循環(huán)流化床粉煤氣化爐和一臺自熱式煤氣煤粉逆流氣流床氣化爐及其配套設施所組成的干粉煤氣化裝置。該氣化裝置使用流化床粉煤氣化技術,將粉煤進行部分氣化生產出高溫煤氣和煤粉,然后進入自熱式煤氣煤粉逆流氣流床氣化爐,高溫煤氣首先和氧氣發(fā)生燃燒反應生成二氧化碳和水蒸氣,同時產生2000℃以上的高溫區(qū),在此高溫下,煤粉和二氧化碳、水蒸氣發(fā)生化學反應生產出一氧化碳和氫氣,從而實現(xiàn)了在更高的溫度下完成煤的氣化反應過程。
由于煤粉和二氧化碳、水蒸氣的反應是吸熱反應,離開高溫反應區(qū)的煤氣溫度逐漸降低,離開氣化爐的煤氣溫度已經大大低于灰熔點,原料煤中寶貴的化學能盡可能轉化為煤氣的化學能,實現(xiàn)了更高的冷煤氣效率。由于氣化溫度在2000℃左右,因而不需要添加助熔劑即可順利完成熔渣氣化過程,同時具有更高的碳轉化率和更少的飛灰、更低的飛灰殘?zhí)恳约案偷臓t渣殘?zhí)亢俊?br />
由于熔渣氣流床氣化爐內的耐火磚沒有熔渣沖刷,因而耐火磚使用壽命大大延長。由于初級氣化爐是流化床粉煤氣化爐,使用螺旋給料機進料,因而除水分含量高于25%的褐煤外,原料煤只需要破碎即可,避免了粉煤干燥磨粉容易發(fā)生爆炸的危險,也避免了干燥磨粉系統(tǒng)的廢氣和粉塵排放的環(huán)境污染問題。