常压循环流化床煤气化制清洁工业燃气技术具有以下突出优点:
①利用相对廉价的低阶粉煤(0—10mm)作为原料,煤制备系统简单,有利于降低生产成本,适应煤种有褐煤、长焰煤、不粘性煤、弱粘性煤,粒度适应性宽,因此可得到更低成本的工业煤气。
②气化炉内的反应温度分布均匀可控,气化炉炉膛950~1050℃左右,物料可多次循环,炉内停留时间长,碳转化率高,煤气中不含焦油、酚类等,煤气效率更高、适合向大容量发展;气化炉采用干式除灰和排渣,清洁环保,无废水产生。
③尾部煤气余热回收用于气化生产,通过高温空气预热器可回收煤气余热,预热空气作为气化剂使用,降低煤耗,提高冷煤气效率。
④气化炉没有机械机械传动部分和易损件,维修量小,可获得较高的连续运转率。
⑤气化炉操作弹性大,通过改变操作流速来改变负荷,可在40%~130%负荷范围内工作,无需备用炉,操作简单、开停方便、运行成本低。
循环流化床粉煤气化炉——煤制气系统的关键设备
循环流化床粉煤气化炉由炉膛、旋风分离器、返料器组成,形成高倍率的循环回路。
未反应完全的物料持续在炉内循环,延长物料在炉内停留时间,实现提高碳转化率、降低飞灰和底渣含碳量的目标。
炉膛
煤在炉膛内被加热,发生水分蒸发、挥发分分解、焦油裂化、碳的燃烧与气化过程。
旋风分离器
半焦煤颗粒在惯性离心力的作用下从高温煤气中分离,并在重力作用下,沿筒壁下落进入返料器。
返料器
利用阀和立管的压力平衡作用实现颗粒流量的自动调节,避免气体反窜,确保气化炉的安全稳定和经济高效运行
随着油气供应的紧张,以及显现的优质煤炭资源供应不足,工业燃气已经成为化工、建材、有色金属冶炼等行业的发展瓶颈之一,具体应用领域包括氧化铝焙烧、回转窑干燥、陶瓷建材、铸造业热处理等。
工业燃气成本直接影响相关领域企业的产品成本和经济效益。目前每年约有上亿顿优质煤用于固体床气化炉生产工业燃气,不仅消耗了大量的优质煤碳资源,而且随着机械化开采的普及,却煤比例下降、粉煤比例较高,块煤售价高昂导致工业燃气的成本随之提高,而且,固体床气化还存在焦油污染和废水量大的缺陷,给环境带来严峻的考验。
市场迫切需要低成本、低环境、低价、高能效的煤气化技术、循环流化床煤气化技术正是利用粉煤、能够无焦油和无污水的生产工业燃气的新型煤气化技术。