煤 化 工 控 制 阀
Coal Chemical Control Valves

  行业讯息

 

 

 

煤气化是煤化工一个最重要的技术环节,煤化工包括煤气化联合循环发电,煤制油,煤基甲醇制烯烃(MTO),煤制天然气,煤制乙二醇。

煤气化的技术主要有Texaco水煤浆气化,GSP干粉加压气化,U-gas流化床气化,SHELL干粉加压气化,BGL碎煤熔渣气化,以及国内自主知识产权的

多喷嘴水煤浆气化,水冷壁水煤浆式清华炉,两段干粉式航天炉等

 

重点控制阀:

     氧气调节阀和氧气切断阀,合成气放空阀



     水煤浆工艺中:锁渣阀,黑水灰水阀

国产黑水阀



     粉煤气化工艺中:煤给阀煤锁斗阀和灰锁斗阀
    

SHELL气化炉

1 工艺原理

   
壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的,煤粉、氧气及少量蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内,在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。由于气化炉内温度很高,在有氧条件下,碳、挥发分及部分反应产物(H2和CO等)以发生燃烧反应为主,在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应,即气化反应阶段,最终形成以CO和H2为主要成分的煤气离开气化炉

2 工艺流程

   
目前,壳牌煤气化装置从示范装置到大型工业化装置均采用废锅流程,激冷流程的壳牌煤气化工艺很快会推向市场。
    原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机,在磨煤机内将原料煤磨成煤粉(90%<100μm)并干燥,煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓及给料仓,由高压氮气或二氧化碳气将煤粉送至气化炉煤烧嘴。来自空分的高压氧气经预热后与中压过热蒸汽混合后导入煤烧嘴。煤粉、氧气及蒸汽在气化炉高温加压条件下发生碳的氧化及各种转化反应。气化炉顶部约1500 ℃的高温煤气经除尘冷却后的冷煤气激冷至900 ℃左右进入合成气冷却器。经合成气冷却器回收热量副产高压、中压饱和蒸汽或过热蒸汽后的煤气进入干式除尘及湿法洗涤系统,处理后的煤气中含尘量小于1 mg/m3送后续工序。
    湿洗系统排出的废水大部分经冷却后循环使用,小部分废水经闪蒸、沉降及汽提处理后送污水处理装置进一步处理。闪蒸汽及汽提气可作为燃料或送火炬燃烧后放空。
    在气化炉内气化产生的高温熔渣,自流进入气化炉下部的渣池进行激冷,高温熔渣经激冷后形成数毫米大小的玻璃体,可作为建筑材料或用于路基。

    

 

3 技术特点
   
(1)煤种适应性广

对煤种适应性强,从褐煤、次烟煤、烟煤到无烟煤、石油焦均可使用,也可将2种煤掺混使用。对煤的灰熔点适应范围比其他气化工艺更宽,即使是较高灰  分、水分、硫含量的煤种也能使用。

(2)单系列生产能力大

 目前已投人生产运行的煤气化装置单台气化炉投煤量达到2000 t/d以上。

 
(3)碳转化率高

由于气化温度高,一般在1400~1600 ℃,碳转化率可高达99%以上。


(4)产品气体质量好

 产品气体洁净,煤气中甲烷含量极少,不含重烃,CO+H2体积分数达到90%。

 
(5)气化氧耗低

与水煤浆气化工艺相比,氧耗低15%~25%,可降低配套空分装置投资和运行费用。

 

 

(6)热效率高

煤气化的冷煤气效率可以达到80%~83%,其余~15%副产高压或中压蒸汽,总热效率高达98%。


(7)运转周期长

 气化炉采用水冷壁结构,牢固可靠,无耐火砖衬里。正常使用维护量小,运行周期长,无需设置备用炉。煤烧嘴设计寿命为8000 h。烧嘴的使用寿命长,是气化装置能够长周期稳定运行的重要保证。


(8)负荷调节方便

每台气化炉设有4~6个烧嘴,不仅有利于粉煤的气化,同时生产负荷的调节更为灵活,范围也更宽。负荷调节范围为40%~100%,每分钟可调节5%。


(9)环境效益好

 系统排出的炉渣和飞灰含碳低,可作为水泥添加剂或其他建筑材料,堆放时也无污染物渗出。气化污水量小且不含焦油、酚等,容易处理,需要时可实现零排放。

  

 

德士古气化炉

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

四喷嘴气化炉

 

 

 

 

来自棒磨机的水煤浆经两个隔膜泵加压,与来自空分装置的高纯度氧气一起通过4个对称布置在气化炉中上部同一水平面上的工艺喷嘴,对喷进入气化炉燃烧室,每个隔膜泵分别给轴线上相对的两个喷嘴供料。在高温高压下,喷入气化炉燃烧室的水煤浆与氧气进行部分氧化反应,生成CO、H2为有效成分的粗煤气。气化炉激冷室内有下降管,下降管上端连接激冷环,下降管下部浸入激冷水中,下端有四个切向排气口;下降管与激冷室内壁之间有四层锯齿型的破泡分隔板。工艺喷嘴为预膜式喷嘴。工艺气 PG出气化炉后经文丘里洗涤器、分离器和水洗塔后送变换工段。分离器内有破泡板和导气管,水洗塔上部有固阀塔盘、旋流塔盘和高效除沫器。气化炉激冷室下部没有设置破渣机。

(1)四喷嘴气化炉,采用预膜式喷嘴,其雾化夹角大,又因采用对撞方式,其混合更充分。当某一个喷嘴因自身或其他外在原因雾化不好时,由于形成了撞击流,其影响也非常小。

(2)在四个喷嘴中,当一个喷嘴因煤浆泵或管线堵塞等原因造成煤浆流量低而过氧时,其它喷嘴可及时缓解这种危险,赢得处理时机。在一定条件下,当一对喷嘴或管线出现故障时,另一对喷嘴可在短时间内继续运行,维持生产;待故障喷嘴或管线问题解决后,可继续投入运行。

(3)由于附着在工艺气出口管线内壁上的灰垢在停车检修时不容易清洗干净,德士古水煤浆气化炉投料初期,这些垢片受热后脱落,经常造成水洗塔出口管线堵塞。四喷嘴气化炉由于在水洗塔前设置了分离器,脱落下来的垢片被预先挡在了分离器内,这样,即使分离器排水管线被堵,水洗塔排水可仍旧畅通,不会造成水洗塔底部排水管线堵塞。

(4)通过累计4100h的生产运行看,这种技术不但有效气体成份高,而且反应完全,单位煤浆产气量也较德士古气化炉高,灰渣残碳含量低,碳转化率高

 

 

GSP气化工艺

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

航天炉

 

 

 

 

清华炉

 

 

 

 

 

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