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水煤浆制备技术

水煤浆制备技术
水煤浆制备技术

水煤浆制备技术

行业:化工信息来源:中化新网发布时间:2011-01-19

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水煤浆是一种新型煤基流体洁净环保燃料,既保留了煤的燃烧特性,又具备了类似重油的液态燃烧应用特点,是目前我国一项现实的洁净煤技术。它由65~70%的煤、29~34%的水和小于1%的化学添加剂,经过一定的加工工艺制成。它外观象油,流动性好,储存稳定(一般3~6个月不沉淀),运输方便(火车或汽车罐车、管道、船舶),燃烧效率高,污染物(SO2、Nox)排放低,约2t水煤浆可以替代1t燃油,可在工业锅炉、电站锅炉和工业窑炉等代油或煤、气燃用。

水煤浆的制备技术主要包括制浆煤种选择、级配技术、制备工艺、制浆设备及添加剂等。

1。制浆煤种选择

根据煤的煤质指标和实验室成浆性试验可以判定煤炭成浆的难易程度。对制备水煤浆的原料煤要求:成浆性好,燃烧性能好。研究表明,中国有丰富的制浆原料煤。

2。级配技术

级配技术是水煤浆制备的关键技术之一。制备高浓度水煤浆,要求水煤浆中大小煤颗粒相互充填,达到较高的堆积密实度,这就要求水煤浆中煤颗粒分布是有讲究的。

3。制浆工艺

水煤浆制浆工艺通常包括破碎、磨矿、搅拌与剪切,以及为剔除最终产品中的超粒与杂物的滤浆等环节。

磨矿是水煤浆制备过程中的关键环节,与其他工业中磨矿不同的是,不但要求产品达到一定的细度,更重要的是产品应有较好的粒度分布。磨矿可用干法,亦可用湿法。但干法磨矿制浆存在许多缺点,制浆厂很难满足干磨时入料水分不高于5%的要求,磨矿功耗大约比湿法高30%,干磨时新生表面容易被氧化,增加制浆的难度,安全与环境条件也不及湿法磨矿。目前制浆主要是采用湿法磨矿制浆工艺,湿法磨矿又有高浓度磨矿与中浓度磨矿两种方式。磨矿产品的细度和粒度分布与给料的粒度分布、煤炭的物理性质、磨机的类型与结构、磨机运行工况等因素密切相关。

4。制浆设备

制浆设备主要包括球磨机、输浆泵、搅拌器等。我国已开发出多种类型的水煤浆专用磨机(球磨机、振动磨机),基本可以满足水煤浆制备的要求。我国的水煤浆专用磨机最大的处理量为15万吨/年。随着制浆规模的扩大,需要进一步开发大型、高效的球磨机,以降低制浆成本。

结合选煤厂建制浆厂是中国在发展水煤浆工业中创造的一个宝贵的经验,至今在其他国

家中尚未见采用。结合选煤厂建制浆厂时可尽可能利用选煤厂的细粒煤炭产品,还可以与选煤厂共用受煤、贮煤、铁路专用线及水、电供应等许多公用设施,从而减少基建投资。

5。水煤浆添加剂技术

水煤浆添加剂有多种,不可缺少的是降粘分散剂与稳定剂。其中分散剂最为重要,它直接影响着水煤浆的质量和制备成本。

1)分散剂:煤炭的表面具有强烈的疏水性,与水不能密切结合成为一种浆体,在较高浓度时只会形成一种湿的泥团。在制浆中加入少量的分散剂改变煤粒的表面性质,使煤粒表面紧紧地为添加剂分子和水化膜包围,让煤粒均匀地分散水中,并提高水煤浆的流动性,用量约为煤的1%。由于各地煤炭的性质千差万别,适用的添加剂配方亦各异。一般来说,分散剂是一种表面活性剂。

2)稳定剂:水煤浆毕竟是一种由固、液两相粗分散体系,煤粒又很容易自发地彼此聚结。在重力或其他外加质量力作用下,发生沉淀是不可避免的。为防止发生硬沉淀,必需加入少量的稳定剂。稳定剂有两方面的作用,一方面使水煤浆具有剪切变稀的流变特性,即当水煤浆静置存放时有较高的粘度,开始流动后粘度又可迅速降下来;另一方面使沉淀物具有松软的结构,防止产生不可恢复的硬沉淀。

我国开发了腐植酸类、木质素类、萘系及高分子等种类的添加剂,可以替代进口。目前,吨浆添加剂的成本在20~40元之间,并仍有下降空间。

a)煤浆制备

由煤运系统送来的原料煤**t/h(干基)(<25mm)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的PH值,加入碱液。

出棒磨机的煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。

煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。

用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。

煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤量43~53t/h,可满足60万t/a甲醇的需要。

为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。

煤浆气化需调整浆的PH值在6~8,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42%的浓度。

为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。

水煤浆水冷壁清华炉气化技术

水煤浆水冷壁(清华炉)气化技术 水煤浆水冷壁(清华炉)气化技术一、概述 北京盈德清大科技有限责任公司是盈德气体集团有限公司与清华大学清华炉煤气化技术的发明人共同组建的合资公司,取得了清华大学的授权,独家经营清华炉煤气化技术,并与清华大学共同进行后续相关技术的研发和推广。 第一代清华炉耐火砖气化技术(非熔渣—熔渣分级气化技术)大型工业装置已分别在大唐呼伦贝尔(18/30项目)、鄂尔多斯市金诚泰化工有限责任公司(一期60万吨甲醇装置)、山西阳煤丰喜肥业(集团)临猗分公司投入运行,运行至目前三套装置均运行稳定,专家鉴定认为“该技术优于国外同类技术,具有国际先进水平”。 第二代清华炉水煤浆水冷壁技术是气化炉的燃烧室采用水冷壁型,气化炉内件本身是一台膜式水冷壁,安装在整个气化炉承压外壳中。气化炉运行时,气化反应段膜式壁固化的灰渣层,能够对水冷壁起保护作用,防止水冷壁管受到熔渣的侵蚀,达到“以渣抗渣”的效果。水冷壁清华炉煤气化技术对煤种适应性强,能够消化高灰份、高灰熔点、高硫煤,易于实现气化煤本地化。清华炉煤气化技术残炭含量低,废渣易于收集处理,废水无难处理污染物,正常生产过程中无废气排放;制浆用水可以使用工厂难以处理的有机废水,对环境友好。第二代水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术的工业装置于2011年8月在山西丰喜投入运行,首次投料即进入稳定运行状态,并全面实现了研发和设计意图。至2012年1月9日计划检修,创造了首次投料并安全、稳定、连续运行140天的煤化工行业奇迹。水冷壁清华炉气体成份与水煤浆耐火砖炉气体成份相当,且不必每年数次更换锥底砖,定期更换全炉向火面砖,节约运行费用并提高单台气化炉的年运转率,为煤气化生产装置的“安稳长满优”运行创造了条件。 清华炉煤气化技术可应用于国家重点新能源领域,煤炭的清洁利用和石油、天然气替代项目。适用于合成氨、甲醇、煤制氢、煤制乙二醇、煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制芳烃、冶金、石化、陶瓷、玻璃、液体燃料及电力等行业。 清华炉煤气化技术为煤炭洁净化开发,利用丰富的“三高”煤资源走出了一条创新之路,第一代清华炉已有山西丰喜、山西焦化、内蒙金诚泰、大唐呼伦贝尔、惠生内蒙、江苏永鹏等多个生产厂家20余台气化炉建成运行或即将投运;第二代水煤浆水冷壁清华炉煤气化技术除山西丰喜运行外,已与石家庄盈鼎、潍坊盈德公司、克拉玛依盈德公司、中海石油天野化工有限公司、江苏德邦兴华化工科技有限公司、山东金诚化工科技有限公司、新疆天智辰业化工有限公司、河北正元化工集团公司、阳泉煤业(集团)有限责任公司、兴安盟乌兰泰安能源化工有限责任公司等十几家公司签约。目前,正在对在贵州水城矿业集团鑫晟煤化工有限公司和黑龙江北大荒农业股份有限公司浩良河分公司的水煤浆耐火砖炉进行水冷壁技术改造。这将为水煤浆水冷壁清华炉技术的推广、应用提供了更加广阔的发展前景。二、技术特点

水煤浆浓度测定方法 MT

水煤浆浓度测定方法 MT/T792-1998 1、范围 本标准规定了水煤浆浓度测定的仪器设备、测定步骤和结果表述。 本标准适用于不同用途的水煤浆。 2、引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 MT/T 791-1998 水煤浆采样方法 3、方法A-干燥箱干燥法(仲裁法) (1)方法提要 称取一定量的试样,于105~110℃下干燥至恒重,干燥后的试样质量占原样质量的百分数作为水煤浆浓度。 (2)仪器设备 干燥箱:带有自动控温装置和鼓风机,并能保持温度105~110℃。 称量瓶:直径50mm,高30mm,并带有严密的磨口盖。 分析天平:感量0.0002g。 干燥器:内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。 (3)测定步骤 a)取3.0±0.2g试样置于预先干燥并称量(精确至0.0002g)过的称量瓶中,迅速加盖,称量(精确至0.0002g),晃动摊平。 b)打开瓶盖,将称量瓶放入预先鼓风并已加热到105~110℃的干燥箱中,在鼓风条件下干燥1h。

c)从干燥箱中取出称量瓶,立即盖上盖,在空气中冷却约3min。然后放入干燥器中,冷却至室温(约20min),称量。 d)进行检查性干燥,每次30min,直到连续两次干燥的试样质量的减少不超过0.001g 或质量增加为止。在后一种情况下,应采用质量增加前一次的质量作为计算依据。 (4)结果表述 水煤浆浓度按下式计算: C=Cd/C0×100 式中 C-水煤浆浓度,%; Cd-试样干燥后的质量,g; C0-试样质量,g。 水煤浆浓度测定结果取小数点后两位,修约至小数点后一位。 (5)精密度 两次重复测定结果的允许差值不得超过0.2%。 4、方法B-红外干燥法 (1)方法提要 称取一定量的试样置于红外水分测定仪内,试样中的水分在红外线的照射下迅速蒸发,干燥至恒重,干燥后的试样质量占原样质量的百分数作为水煤浆浓度。 (2)红外水分测定仪 凡符合以下条件的红外水分测定仪都可使用: a)红外照射时间可调; b)试样放置区红外照射均匀; c)经试验证明测定结果与方法A的测定结果一致。 (3)测定步骤 按红外干燥水分测定仪说明书要求,进行准备和状态调节。 取3.0~5.0g试样置于预先干燥并称量过的称量瓶(或仪器自带的称量器皿)中,迅速加盖称量(精确至0.0002g),晃动摊平。

水煤浆气化及变换操作

水煤浆气化及变换操作知识问答 1 煤气化的基本概念是什么? 答:煤的气化是使煤与气化剂作用,进行各种化学反应,把煤转变为燃料用煤气或合成用煤气。 2 煤气化必备的条件是什么? 答:煤炭气化时,必须具备三个条件,即气化炉、气化剂、供给热量,三者缺一不可。 3 简述煤气化工艺的分类。 答:煤气化工艺按照操作压力分为常压气化和加压气化;; 1)按照操作过程的连续性分为间歇式气化和连续气化;; 2)按照排渣方式分为液态排渣和固态排渣;; 3)按照固体原料(煤)反应物料在炉内的运动过程状态分为固定床、流化床、气流床和熔融床(熔渣池)。 4 气流床煤气化工艺按照气化炉的进料状态都有哪些分类?其代表技术有哪些? 答:气流床煤气化工艺按照气化炉的进料状态分为干法粉煤进料和湿法水煤浆进料。 国外技术:干法粉煤进料的代表技术为荷兰壳牌干煤粉气化工艺(SHELL Process),德国未来能源公司的GSP气化技术;湿法水煤浆进料的代表技术为美国GE公司的水煤浆气化工艺(GEGP)。另外,德国未来能源公司的GSP气化技术,能够以干煤粉和水煤浆两种进料方式进料。 国内技术:湿法水煤浆进料的技术有西北化工研究院的多元料浆技术和华东理工大学的四喷嘴对置气化技术,干法煤粉进料的技术为西安热工研究院的两段式气化技术。 5 气流床气化技术有哪些特点? 答:气流床气化技术的主要特点: (1)采用干粉形式或水煤浆形式进料;; (2)加压、高温气化;;

(3)液态排渣;; (4)气化强度大;; (5)气化过程中不产生有机污染物,具有良好的环保效应。 6 试简要叙述煤气化技术发展的趋势。 答:随着技术的不断进步,煤气化技术由常压固定床向加压气流床气化技术发展的同时,气化炉能力也向大型化发展,反应温度也向高的温度(1500~~1600℃)发展,固态排渣向液态排渣发展,这主要是为了提高气化效率,碳转化率和气化炉能力,实现装置的大型化和能量高效回收利用,降低合成气的压缩能耗或实现等压合成,降低生产成本,同时消除或减少对环境的污染。 7 水煤浆加压气化工艺装置由哪儿部分组成? 答:水煤浆加压气化工艺主要由水煤浆制备和储存、水煤浆加压气化和粗煤气的洗涤、灰水处理和粗渣/细渣的处理等四部分组成。 8 煤的工业利用价值通过哪些项目来判断?其各自包含哪些内容? 答:煤的工业利用价值可通过工业分析和元素分析测定判断。 工业分析的内容包括水分Mt(内水M in 、外水M f )、灰分(A)、挥发分(V)、固定 碳(FC)、硫分(S)、发热值(Q)、可磨指数(HGI)、灰熔点(IT/F1;DT/F2;ST/F3;FT/F4)等。 元素分析包括C、H、O、N、S、Cl以及灰分中各种金属化合物的含量。 9 水煤浆加压气化的技术经济指标有哪些?它们各自的含义是什么? 答:水煤浆加压气化的技术经济指标主要有碳转化率、冷煤气效率,比煤耗、比氧耗、氧耗、有效气产率、气化强度、O/C原子比。 各自的含义为: (1)碳转化率煤气中携带的碳占入炉总碳的比率,% (2)冷煤气效率煤气的高位热值与入炉煤的高位热值的比率,% (3)比煤耗每生产1000Nm3有效气消耗的干煤量,kgCoal/kNm3(CO+H 2 ) (4)比氧耗每生产1000Nm3有效气消耗的氧气量,Nm3O 2/kNm3(CO+H 2 ) (5)氧耗单位重量的煤气化所需要消耗的氧量,Nm3O 2 /Tcoal (6)有效气产生率单位体积的煤气中有效气CO+H 2 所含的比例,% (7)气化强度单位容积的反应器在单位时间生产的干煤气量,Nm3/m3·h

水煤浆制备工艺

水煤浆制备三大要素:煤质、煤粉粒度级配、添加剂。 水煤浆生产工序通常包括选煤、破碎、磨矿(加入添加剂)、搅拌与剪切、滤浆等多个环节,每个环节的作用是: (1)选煤是制浆的基础,包括两方面:一是选择合适的制浆用煤或配煤,即成浆性能好,并且具有良好燃烧特性的煤;二是对原料煤进行脱灰脱硫处理,以保证制浆原料煤的质量。 (2)破碎与磨矿是制浆工艺过程中最关键的环节,为了减少磨矿功耗,磨矿前原料煤必须先破碎(按照多破少磨原则,破碎粒度越细越好),然后经过磨矿,直至水煤浆产品所需要的细度,并使其粒度分布达到较高堆积效率。 (3)捏混只有在干磨和中浓度湿法制浆中才使用。其作用是使干磨所产生的煤粉或中浓度磨矿产品经过滤机脱水所得滤饼能与水和分散剂均匀混合,并形成有一定流动性的浆体,以便于在下一步搅拌工序中进一步混匀。 (4)搅拌的作用是使煤颗粒、水与添加剂充分混合,提高水煤浆的稳定性,而且在搅拌过程中使煤浆受强剪切力处理,加强了添加剂与煤颗粒表面的相互作用,改善了浆体的流动性。 (5)滤浆工艺的作用是除去在制浆过程中出现的粗颗粒和混入浆体的某些杂物,以防止水煤浆在储运和燃烧过程中堵塞管路和喷嘴。 (6)在制浆工艺中,还须配置煤量、水量、添加剂量、煤浆流量、料位、液位等在线检测与控制装置。制浆原料煤与添加剂的合理选择及制浆工艺的确定是制浆技术的三大要素,也是实现用较低的制浆成本生产优质水煤浆产品的基本条件。 制浆工艺(偏高浓度湿法制浆)流程一般分为:原煤环节、药剂制备环节、磨浆环节及储浆输送环节4部分。原煤环节是将原煤经皮带输送机送入破碎机中破碎.破碎好的煤再由输送机送到粉煤仓待磨;药剂制备环节是分别将分散剂原液、稳定剂干粉与一定量的水配置成分散剂溶液和稳定剂溶液并泵送至分散剂缓冲桶和稳定剂缓冲桶;磨浆环节是将水、煤、分散剂送入磨机中磨制.从磨机中出来的水煤浆为原始的水煤浆.原始的水煤浆经振动筛除渣流入缓冲搅拌桶进行搅拌.然后经泵送到滤浆器处理。处理后的浆与一定量的稳定剂溶液加入到稳定性搅拌桶再次搅拌.搅拌好的浆送,送至强化泵进行高剪切处理.再送入均质搅拌桶中搅拌熟化。这样便得到了成品浆;储浆输送环节是将成品浆送到储浆罐储存或向外输送:整个水煤浆制备流程到此结束。其工艺流程如图1所示。

水煤浆雾化燃烧锅炉方案(二)

水煤浆雾化燃烧 锅炉

目录 三、产品主要性能参数............................................................... 错误!未定义书签。 四、工程技术售前咨询............................................................... 错误!未定义书签。 (一)工程技术售前咨询内容............................................... 错误!未定义书签。 (二)设计依据................................................................... 错误!未定义书签。 五、设备维护保养及服务承诺.................................................... 错误!未定义书签。 人员培训计划....................................................................... 错误!未定义书签。 六、EPC工程总承包管理模式在水煤浆锅炉工程项目中的应用错误!未定义书签。 (一)EPC程总承包管理概念............................................ 错误!未定义书签。 (二)水煤浆锅炉EPC工程总承包................................... 错误!未定义书签。 - 2 -

锅炉工程文件 - 3 - 三、产品主要性能参数 1、蒸汽锅炉

水煤浆燃烧技术简介

水煤浆燃烧技术 一、水煤浆概述 水煤浆是一种煤基的液体燃料,一般是指由60-70%的煤粉、40-30%的水和少量的化学添加剂组成的混合物。它是20世纪70年代世界范围内出现石油危机的时候,人们在寻找以煤代油的过程中发展起来的石油替代技术。水煤浆既保持了煤炭原有的物理化学特性,又具有和石油类似的流动性和稳定性,而且工艺过程简单,投资少,燃烧产物污染较小,具有很强的实用性和商业推广价值。 水煤浆的用途十分广泛,它可以像油一样的管运、储存、泵送、雾化和稳定着火燃烧,其热值相当于燃料油的一半,因而可直接替代燃煤、燃油最为工业锅炉或电站的直接燃料;水煤浆还是理想的气化原料,产生的煤气化可以用于煤化工或用于联合循环发电;对于特制的精细水煤浆,还可以作为燃气轮机的燃料使用;可见,水煤浆技术是洁净煤技术的一个重要组成部分,发展水煤浆技术具有十分重要的意义。 (1)替代石油,合理利用我国能源资源 由于水煤浆具有同石油一样的流动和雾化特性,因此,以水煤浆替代石油可以利用原有设备,改动工作量很小,投资小。 (2)解决煤炭运输问题 我国煤炭资源丰富,但地区分布极不平均,北煤南运和西煤东运的局面将长期存在。靠铁路运输既增加了铁路的负担,又对沿途环境造成了污染。发展水煤浆进行管道运输将在很大程度上缓解能源运输的压力和污染问题。 (3)降低煤利用过程中的污染 制备水煤浆的原料煤是经过洗选的,含灰量和含硫量都大为降低,燃烧后产生的飞灰和SO2都比一般的燃煤锅炉低。同时由于水煤浆中的水分在燃烧时具有还原作用,理论燃烧温度也比相同煤质的煤粉燃烧低200℃左右,因此可以在一定程度上降低NOX的排放量。

二、水煤浆的特性 水煤浆作为一种替代燃料,除了具有原有煤的特性,如发热量、灰熔性、各组分含量外,还具有一些特殊的性质要求。 (1)水煤浆的浓度 水煤浆的浓度是指固体煤的质量浓度,它直接影响到水煤浆的着火性能和热值。浓度越大,含水量越少,就越容易点燃且发热量高。但浓度的提高会影响到水煤浆的流动性,通常根据其实际需要和煤质特性,将浓度控制在60-75%之间。(2)水煤浆中煤的粒度 水煤浆中煤的粒度对水煤浆的流变性、稳定性以及燃烧特性影响很大,同时合理的粒径分布还有利于达到较高的水煤浆浓度。一般情况下,煤炭的最大粒径不超过300um,且小于200目(74um)的颗粒含量不小于75%。 (3)水煤浆的流变特性 流变性用于描述非均质流体的流动特性,它是影响水煤浆储存的稳定性输变的流动性、雾化及燃烧效果的重要因素,一般用剪切应力-切变率关系来表示,常用参数为黏度。水煤浆属于非牛顿流体,它的黏度随流动时的速度梯度(即剪切速率)的大小而变。 为了便于利用,在不同的剪切速率或温度下,要求水煤浆能表现出不同的黏度值。当其静止时,要求其表现出高黏度,以利于存放;当其受到外力,则能迅速降低黏度,体现出良好的流动性,也就是具有良好的触变性,或者说是“剪切变稀”的特性。同时,水煤浆还需要类似于油的黏温特性,升温后,黏度明显降低,易于雾化,可以提高燃烧效率。 (4)水煤浆的稳定性 作为一种固、液两相的混合物,水煤浆很容易发生固液分离、生成沉淀物的现象。水煤浆的稳定性是指其维持不产生硬沉淀的性能,所谓硬沉淀,就是无法通过搅拌是水煤浆重新恢复均匀状态的沉淀,反之称为软沉淀。一般工业要求的水煤浆存放稳定期是三个月。 以上水煤浆的特性是衡量水煤浆质量的重要指标,但由于其中有些特性之间是相互制约的,如浓度高会引起黏度增大,流动性变差;黏度低有利于泵送、雾化和燃烧,却会使稳定性降低等。因此,必须根据水煤浆的实际用途,来协调其各个性质参数,目前主要的水煤浆种类、特性及用途如表3-10所示。

水煤浆气化工艺对原料煤的要求

水煤浆气化工艺对原料煤的要求 水煤浆气化炉工艺原则上在高于灰熔点5O~100~C以上的温度下操作,以便于顺利排渣,根据德士古水煤浆气化厂的生产经验,水煤浆加压气化用煤选择原则应以煤的“气化性能及稳定运行性能”为主。 2.1煤的灰分含量 灰分是煤中的无用形式成分,为使其能顺利地以液态形式排出水煤浆气化炉,必须将温度升至其灰熔点以上,无谓的增加了氧气消耗有资料表明,在同样的气化反应条件下,灰分每增加l%,氧耗增加0.7%~0.8%,煤耗增大1.3%一1.5%;其次灰分增加,使烧嘴和耐火砖的磨损加剧,寿命大大缩短,同时灰、黑水中的固含量升高,系统管道、阀门、设备的磨损率大大加剧,设备故障率提高。灰分含量高对成浆性能也有一定的影响,除使煤浆的有效成分降低之外,还使煤质的均匀性变差,消弱了煤浆分散剂的分散性能,在相同的情况下,对提高煤浆浓度不利。建议所选煤样的灰渣干基含量不高于l3%。 2.2煤的最高内水含量 煤的内水含量对气化过程的主要影响表现在对成浆性能的影响,一般认为煤的内水含量越高,煤中的O/C越高,含氧官能团和亲水官能团越多,空隙率越发达,煤的制浆难度越大。煤质对成浆性能的影响是多方面的,各影响因素之问密切相关。煤的内在水含量越高时所制得的煤浆浓度越低,而且使添加剂的消耗、煤耗、氧耗均有一定的增加,综合技术与经济方面考虑,水煤浆加压气化原料用煤的最高内在水含量以小于8%为宜. 2.3煤渣的熔融特性

煤灰的熔融特性是煤的灰熔点(还原条件下),煤的灰熔点以低于反应温度50~100~C为宜(熔融温度)。若煤的灰熔点提高,为使气化炉顺利排渣,必须将气化炉的反应温度提高至煤的灰熔点以上,温度提高使气化炉耐火砖的寿命相应缩短(气化炉的操作温度每提高100~C,耐火砖的磨蚀速率增加2倍),氧耗、煤耗增加。为了降低操作温度必须加入助熔助,而助熔剂的加入会增加煤中惰性物质含量,使耐火砖磨蚀加剧,提高了制浆成本,固体灰渣处理量增加,灰渣水系统的结垢量上升。煤的灰熔点以低于l300℃为宜,考虑到煤的气化效率及耐火砖的使用周期等方面的因素,最好的煤种灰熔点在1250~l300℃,如果原料煤的灰熔点太低,由于生产条件下煤灰的黏度降低,也会加剧对耐火砖的侵蚀,较低灰熔点的煤种可以通过配煤来解决。 2.4灰的粘温特性 黏度是衡量流体流动性能的主要指标,要实现气化温度下灰渣以液态顺利排出气化炉,黏度应在合适的范围之内,既要保证在耐火砖表面形成有效的灰渣保护层,又要保持一定的流动性。根据国内外对液态排渣锅炉的研究指出,灰渣的黏度应在25~40Pa·S之间方可保证顺利排渣,水煤浆气化炉在操作温度下灰渣黏度控制在25~3OPa·S 为宜。影响灰渣黏度的主要因素是煤灰的组成,即灰成分。煤灰的主要矿物质成分是Al2O3、SiO2、MgO等,通过调查研究表明:A12O3是灰渣熔点升高、黏度变差的主要成分。Al2O3含量越高,煤灰的流动温度越高;A1203含量高于40%时,煤灰的流动温度大于l500℃。MgO含量一般很少,MgO又和SiO2形成低熔点的硅酸盐。起到降低灰融熔温度的作用。SiO2是煤灰成分中含量最高的组分,使煤的灰熔融特性变差,黏度升高,但它与其它的组分(CaO)可以形成低熔点的

水煤浆制备工艺

水煤浆制备工艺 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

水煤浆制备三大要素:煤质、煤粉粒度级配、添加剂。 水煤浆生产工序通常包括选煤、破碎、磨矿(加入添加剂)、搅拌与剪切、滤浆等多个环节,每个环节的作用是: (1)选煤是制浆的基础,包括两方面:一是选择合适的制浆用煤或配煤,即成浆性能好,并且具有良好燃烧特性的煤;二是对原料煤进行脱灰脱硫处理,以保证制浆原料煤的质量。 (2)破碎与磨矿是制浆工艺过程中最关键的环节,为了减少磨矿功耗,磨矿前原料煤必须先破碎(按照多破少磨原则,破碎粒度越细越好),然后经过磨矿,直至水煤浆产品所需要的细度,并使其粒度分布达到较高堆积效率。 (3)捏混只有在干磨和中浓度湿法制浆中才使用。其作用是使干磨所产生的煤粉或中浓度磨矿产品经过滤机脱水所得滤饼能与水和分散剂均匀混合,并形成有一定流动性的浆体,以便于在下一步搅拌工序中进一步混匀。 (4)搅拌的作用是使煤颗粒、水与添加剂充分混合,提高水煤浆的稳定性,而且在搅拌过程中使煤浆受强剪切力处理,加强了添加剂与煤颗粒表面的相互作用,改善了浆体的流动性。 (5)滤浆工艺的作用是除去在制浆过程中出现的粗颗粒和混入浆体的某些杂物,以防止水煤浆在储运和燃烧过程中堵塞管路和喷嘴。 (6)在制浆工艺中,还须配置煤量、水量、添加剂量、煤浆流量、料位、液位等在线检测与控制装置。制浆原料煤与添加剂的合理选择及制浆工艺的确定是制浆技术的三大要素,也是实现用较低的制浆成本生产优质水煤浆产品的基本条件。 制浆工艺(偏高浓度湿法制浆)流程一般分为:原煤环节、药剂制备环节、磨浆环节及储浆输送环节4部分。原煤环节是将原煤经皮带输送机送入破碎机中破碎.破碎好的煤再由输送机送到粉煤仓待磨;药剂制备环节是分别将分散剂原液、稳定剂干粉与一定量的水配置成分散剂溶液和稳定剂溶液并泵送至分散剂缓冲桶和稳定剂缓冲桶;磨浆环节是将水、煤、分散剂送入磨机中磨制.从磨机中出来的水煤浆为原始的水煤浆.原始的水煤浆经振动筛除渣流入缓冲搅拌桶进行搅拌.然后经泵送到滤浆器处理。处理后的浆与一定量的稳定剂溶液加入到稳定性搅拌桶再次搅拌.搅拌好的浆送,送至强化泵进行高剪切处理.再送入均质搅拌桶中搅拌熟化。这样便得到了成品浆;储浆输送环节是将成品浆送到储浆罐储存或向外输送:整个水煤浆制备流程到此结束。其工艺流程如图1所示。 生产工艺上,我国以湿法制浆为主。同等参数下,湿法研磨制得的浆比干法研磨制得的浆粘度小,稳定性强,因为在湿法研磨中,煤粒被粉碎后,立即被溶液中的添加剂包裹,添加剂分子与煤粒能更充分的作用。 1.湿法制浆: 按照磨矿浓度不同,湿法制浆工艺又分为高浓度磨矿制浆工艺,中浓度磨矿制浆工艺和中、高浓度联合磨矿制浆工艺。

德士古水煤浆气化技术概况与发展讲解

毕业设计(论文) 题目德士古水煤浆气化技术概况与发展 专业 学生姓名 学号 小组成员 指导教师 完成日期 新疆石油学院 1、论文(设计)题目:德士古水煤浆气化技术概况与发展

2、论文(设计)要求: 3、论文(设计)日期:任务下达日期 完成日期 4、系部负责人审核(签名): 新疆石油学院 毕业论文(设计)成绩评定 1、论文(设计)题目:德士古水煤浆气化技术概况与发展 2、论文(设计)评阅人:姓名职称 3、论文(设计)评定意见:

成绩:5、论文(设计)评阅人(签名): 日期:

德士古气化技术概况与发展 摘要本文简要介绍了德士古气化技术现状、原理、工艺流程,以及一些存在的问题。 煤气化,即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O2、H2O或CO2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO、H2的混合物),是对煤炭进行化学加工的一个重要方法,是实现煤炭洁净利用的关键。1984年我国建设了我国第一套Texaco水煤浆气化装置,气化炉是水煤浆加压气化技术的关键设备之一。目前,国内外最常用的水煤浆气化炉是德士古气化炉。Texaco气化炉由喷嘴、气化室、激冷室(或废热锅炉)组成。其中喷嘴为三通道,工艺氧走一、三通道,水煤浆走二通道。介于两股氧射流之间。水煤浆气化喷嘴经常面临喷口磨损问题,主要是由于水煤浆在较高线速下(约30 m /s)对金属材质的冲刷腐蚀。喷嘴、气化炉、激冷环等为Texaco水煤浆气化的技术关键。 最后是对德士古气化技术的展望,还有新型煤气化技术发展前景,及发展重要意义。从我国经济发展全局出发,结合我国的能源资源结构和分布,寻求行之有效的替代石油技术,以缓解我国石油进口的压力.水煤浆代替燃油技术在国内外已经成熟,用水煤浆代替原油对我国国民经济发展具有重要的战略意义. 关键词德士古煤气化,水煤浆,气化炉,工艺烧嘴

褐煤水煤浆提浓制备工艺研究

褐煤水煤浆提浓制备工艺研究 发表时间:2018-07-19T10:02:28.257Z 来源:《基层建设》2018年第14期作者:宋伟 [导读] 摘要:虽然我国褐煤储量丰富,但对其利用率普遍偏低,制备高浓度水煤浆的难度较大。 大唐呼伦贝尔化肥有限公司内蒙古呼伦贝尔 021008 摘要:虽然我国褐煤储量丰富,但对其利用率普遍偏低,制备高浓度水煤浆的难度较大。随着国内对褐煤制备水煤浆技术的不断深入,发现,制备高品质高浓度褐煤水煤浆,应结合煤质特性,充分考虑褐煤成浆提浓工艺影响因素,选择合适的提浓制备工艺。文章通过对褐煤成浆提浓工艺影响因素分析,简要介绍了褐煤水煤浆提浓制备工艺应用情况。 关键词:褐煤水煤浆;提浓工艺;应用 我国褐煤储量丰富,而且价格低廉。在当今国际油价高位振荡、国内油气资源短缺等背景下,褐煤发展煤化工产业无疑成为行业焦点。但如果褐煤直接被燃用,不仅热效率低,还会排放大量污染物。因此,作为洁净煤技术的重要组成之一,水煤浆制备技术一直备受关注。利用褐煤制备高性能水煤浆将是未来洁净煤技术的应用方向之一。由于褐煤直接成浆浓度低,限制了其在水煤浆气化领域的应用。因此,褐煤水煤浆提浓制备工艺一直是褐煤高效转化领域研究的难点与热点。 一、褐煤成浆提浓工艺影响因素 1.1 含水量 褐煤的含水量高是其成浆性差的主要因素之一。国内外一些单位采用热处理、酸洗、微波等预处理方法,通过破坏褐煤的孔隙结构,使其比表面积减小,平均孔径增大,进而提高成浆浓度,改善成浆流动性。 例如对鲁霍褐煤采用不同预处理方法后进行成浆性实验,结果表明:随着热处理温度的升高,成浆浓度可由41.10%逐渐升至 51.19%。水洗或酸洗后热处理可起到有效的脱灰降黏作用,可使得水煤浆的成浆浓度分别增加到55%和60%,且能连续流动,其中酸洗后热处理得到的煤样气化反应活性大大降低。 1.2 粒度级配 研究表明,在制浆过程中,采用合理的粒度级配不但可使煤颗粒达到较高堆积密度(高浓度),而且可使浆体具有较好的流动性,同时粘度符合工业要求。 一般地,如图: 堆积效率对原褐煤水煤浆浓度的影响是呈线性关系的,比如堆积效率从58.34%提高到65.52%,浓度也相应提高了 5.8个百分点;同样,提质褐煤的堆积效率与水煤浆浓度线性关系也尤为显著,比如堆积效率从59.14%提高到65.88%,浓度相应提高了6.74个百分点。从中也可以看出,堆积效率对提质褐煤水煤浆浓度的影响比对原褐煤的影响更为显著。 从图可知: 堆积效率对原褐煤水煤浆流动性的影响是呈非线性关系的。在浓度一定的条件下,堆积效率从58.34%提高到65.52%,流动性相应提高了近800 mPa? s。而提质煤堆积效率与水煤浆浓度呈显著的线性关系,堆积效率从59.14%提高到64.83%,流动性相应提高了927.5 mPa? s。 1.3添加剂 水煤浆添加剂在水煤浆中所占比例不到1%,但其性能直接决定制得浆体的特性。常见的水煤浆添加剂主要有萘系添加剂、木质素系添加剂、聚羧酸系添加剂等。当前针对褐煤的高效水煤浆添加剂尚未研发出来。例如研究表明,4 种萘系分散剂的用量对蒙东褐煤水煤浆的流变性有显著影响,最佳用药量根据分散剂的结构性质有明显差别;4种萘系分散剂与褐煤均有良好的匹配性,可以制备浓度较高的褐煤水煤浆,其中MF分散剂通过添加助剂,增加亲水基磺酸基和甲基等疏水烃链提高分散剂的分散降黏效果,提高褐煤的成浆性,故与试验用褐煤匹配性最好,最佳药剂量为0.9 %,定黏浓度可达52.87 %。 1.4 温度 因褐煤内水含量较高,实际制得水煤浆质量分数不到50%,理论与实践表明,温度对褐煤成浆性影响较大,在运行中,通过采取控制水温、添加剂温度和原煤温度等措施,来提高水煤浆的温度,效果显著。以呼伦贝尔当地褐煤为例,生产水煤浆适宜的控制温度为40℃至70℃间。 水温方面。采用低压灰水,其水质优良,而且温度较高(温度大于70℃),是制浆用水的最佳选择。 添加剂温度方面。配制添加剂溶液,要求温度较高(约80℃),选择低压灰水。而在添加剂溶液入磨煤机过程中,要有低压蒸汽盘管伴热及保温。 原煤温度方面。呼伦贝尔处极寒地带,冬季寒冷且漫长,平均温度在0℃以下的天气约6 个月,冬季原煤温度极低,为了保证冬季制浆原煤温度,一方面尽量做到原煤现采现用;另一方面对整个原煤输送过程中的皮带廊进行厂房封闭,同时加设采暖装置。

水煤浆气化装置灰水系统除硬技术探究

水煤浆气化装置灰水系统除硬技术探究 摘要:近年来,随着我国经济的不断发展和社会的不断进步,各个领域都有了 一定上的技术提升。这些化肥生产的公司也在生产的装置上,以及技术上进行了 相应的改变。随着我国节能环保的不断推出,以及绿色发展的不断进行水煤浆气 化系统结垢装置方面存在的问题,严重的干扰的相关企业的正常发展。下面将结 合河南的某化肥公司进行水煤浆气化装置中灰水槽的钙含量以及硬度进行相应的 分析,同时,针对三种除应技术进行对比,分别包括电絮凝除硬技术、酸性气除 硬技术以及膜吸收除硬技术,通过对比后最终选用的处理技术为酸性气除硬技术。关键词:水煤浆;灰水系统;除硬技术 引言:用于水煤浆气化工艺可以更好地利用资源,为企业创造更多的经济效益, 因此备受关注。但是在水煤浆气化灰水系统的运行中发现,水煤浆企划装置系统 存在着严重的结垢问题。为了更好地解决存在的污垢问题,维持系统的长时间稳 定运转,提高企业的经济效益,就要对灰水系统的除硬技术进行研究,在原有的 雏鹰基础上进行相应的提升,降低水煤浆气化装置长时间的结垢难题。下面将对 水煤气化装指灰水系统除应技术进行相应的研究和分析,并提出自己的观点,以 供相关企业参考。 一、水煤浆气化灰水系统 1.1水煤浆气化灰水系统中存在的问题 由于我国能源分布存在着缺少石油天然气,但存在着丰富的煤的特点,因此,基 于我国的能源分布更好地利用煤炭资源,降低在使用过程中的污染问题,是现阶 段符合我国国情发展以及能源多元化的重要手段,利用一定的技术进行煤炭资源 的清洁利用处理,是推动我国能源更好地利用以及经济发展的重要手段。这其中 最常出现的就是水煤浆气化灰水系统的使用。但水煤浆气化灰水系统的应用过程 中还存在着大量的问题。由于在水煤浆系统运行的初期所需要的补水量非常大, 系统经过一次脱盐用的水量高达每小时125立方米,这个过程中,造成氨水的量 消耗的极大,同时,在废水排除系统外管道出现了严重的腐蚀和结垢现象。这些 问题主要表现在以下几个方面: (1)水煤浆系统的系统补水和系统的各处冲水所需要用的水量巨大。在进行拖 延补水的过程中,大量高品质的水被补入灰水系统内,造成了高品质水的浪费。(2)高压闪蒸系统在实际的运行中达不到所要求的设计参数。由于达不到实际 工作所需,因此水中的酸性物质在高压闪蒸的过程中,不能被有效地处理,因此 导致设备的运行期间都处于酸性状态,对设备造成了一定的腐蚀性。 (3)灰水系统的处理中,排水过程没有相应的设置工艺指标。在进行灰水系统 的工艺指标设计时,是根据相关设备的液体位置进行分析来调整灰水系统的高低,没有根据相应的指标进行设计,因此导致灰水系统存在着浓缩性倍数整体较低的 情况。 (4)灰水系统中所使用的水质情况不够稳定。由于回水系统中的水质不够,稳定,存在着波动较大的情况,因此导致药剂的浓度波动也偏大,不能够更好地处 理水中的钙和镁离子美的聚集情况,对后期的管道和设备出现结垢的情况创造了 一定条件。 (5)灰水系统的水资源利用率较低。在实际运行的过程中,由于系统的补水量 消耗大,因此导致对水资源的利用率较低。例如在实际应用的过程中一吨安的取 水情况约为15立方米,而排出的水则达到七立方米,因此,在系统的应用过程

制备水煤浆的工艺过程

水煤浆制备 水煤浆是由65~70%不同粒度分布的煤炭,30~35%的水及约1%的添加剂制成的煤水混合物,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一样的流动特性和稳定性,可以像石油一样易于管道输送和喷雾高效燃烧,被称为液态煤炭制品。 制备水煤浆的原料 (1)洗精煤制造水煤浆用煤炭应是低灰分、低硫分、高挥发分、高灰熔点、高热值的优质动力煤-洗精煤。洗精煤要求如下:热值(低位发热量)≥6000kcal/kg可磨指数50~100 挥发分≥30%灰熔点(T2)动力型≥1250℃ 灰分≤10%气化型≥1180℃ 硫分≤1% 2008年上半年对GB/T18855水煤浆技术条件进行了修订,对原料的指标重新进行了调整。(我们所用的煤样是现成的,所以不存在选煤问题,但是可能需要进行筛选。) (2)添加剂制造水煤浆用添加剂,应具有活性好、反应快、添加量少、制浆成本低、对煤炭灰熔点降低小的特性。在动力水煤浆制备过程中,添加剂可采用下列化合物:木质素磺酸盐,腐植酸盐,亚

甲基苯磺酸盐,聚苯乙烯磺酸盐,聚脂肪族二烯烃磺酸盐,聚甲基丙烯酸盐等。这些添加剂各具利弊。(添加剂的选择需要考虑)(3)水制备水煤浆用水,呈中性或微碱性,浊度低,研磨不产生有害气体。 目前,国内外水煤浆厂采用的制浆工艺过程有三种:高浓度磨矿制浆工艺过程;中浓度磨矿制浆工艺过程;高、中浓度磨矿制浆工艺过程。 高浓度磨矿制浆工艺过程的特点是:将洗精煤、水和添加剂一起加入球磨机,在高浓度(略高于成品水煤浆的浓度)条件下进行磨制,磨矿产品就是高浓度水煤浆的初级产品,再经过搅拌、稳定性处理及隔渣,就可获得成品水煤浆。我国自己建设的水煤浆厂也大多采用这种工艺过程。(实验室做法?) 三种不同制浆工艺过程各有其优缺点。我国水煤浆专家研究分析它们的优缺点后,确定以下制浆原则: (1)选用高浓度磨矿工艺过程; (2)添加剂分段加入,可提高制浆效果,降低添加剂的使用; (3)对水煤浆进行高剪切处理,可提高水煤浆的屈服应力,增强水煤浆的触变性,加速水煤浆的熟化,改善水煤浆的稳定性;

水煤浆技术的应用现状及发展趋势

水煤浆技术的应用现状及发展趋势 摘要本文概述水煤浆技术在国内外的发展应用现状和趋势,分析水煤浆代油代气燃烧技术的主要优缺点、市场前景和趋势,通过对水煤浆的技术经济、环境评价.指出目前我国水煤浆技术发展存在的主要障中国是能源生产和消费大国,也是目前世界上少数几个一次能源以煤为主的国家之一。从能源资源条件看,我国煤炭资源丰富,占化石能源资源的94.3%以上,石油、天然气相对短缺。随着能源科技和中国经济的快速发展,优质能源需求不断增加,石油、天然气消费呈现加速增长态势。2001年中国净进口石油约7000万t,据有关部门预测,“十五”期间及未来的10~20年,我国石油需求仍将呈现强劲增长趋势。而国内原油产量将维持在I.6~1.9亿吨水平,供需缺口将进一步加大。如果完全依靠进口,到2020年我国石油对国际市场的依赖程度将高达50%以上,超过40%的警戒线,对国家能源安全造成很大威胁。面对日趋严峻的石油供求形势和国际油价变动的不确定性,亟需从我国经济发展全局出发,结合我国资源、技术和经济条件,寻求行之有效的替代技术,以缓解我困石油进口压力,保持国民经济的持续发展,保障能源与经济安全。持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一样的流动性和稳定性,被称为液态煤炭产品。水煤浆技术包括水煤浆制各、储运、燃烧等关键技术,是一项涉及多门学科的系统技术。水煤浆具有燃烧效率高,污染物排放低等特点,可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油、代气、代煤燃烧,亦可作为气化原料,用于生产合成氨、合成甲醇等。水煤浆技术是我国现行阶段适

宜的代油、环保、节能技术。发展水煤浆技术,用煤制取清洁燃料,以煤代油,20世纪七十年代世界石油危机后,西方发达国家如美国、加拿大、日本、英国、法国、

多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍

多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍 0 前言 进入新的世纪以来,世界能源状况对我们国家的建设产生了重大影响,国家的能源安全、经济的快速发展、我国资源的基本构成等因素,使煤炭的综合利用以及煤化工事业受到了广泛的关注,同时也促成了空前规模的煤化工建设热潮,来自方方面面的投资正使煤化工以前所未有的速度发展。该领域的装置规模、技术水平都有了整体的提升,新技术开发、装备制造能力以及生产管理水平也取得了可喜的进步。随着一批大型煤化工装置陆续投产,人们在探询各种技术路线优劣时也能够更客观冷静,在总结和比选各种技术的特点时,也增加了几分把握。如果说这些投产的装置在当初建设时还算大型的话,现在看来这只是进入更大规模装置建设的起点,也是国有大型煤炭、电力和石化企业进入煤化工领域的试水之举。特别是“十一五”期间,国家对能源的消耗和废弃物的减排提出了明确的定量要求,由于煤气化对此举足轻重的影响而必将更加引人注目。可以肯定地说,煤制油、煤制烯烃必将催生更大规模的煤化工装置。煤气化技术作为煤化工装置的龙头自始至终是人们探索和争论的焦点,选择何种煤气化技术也是投资者在决策时最需要慎重考虑和把握的,实践也证明选择是否适合自己的煤气化技术对煤化工项目是至关重要的。现以多年来参与水煤浆气化工程设计的经历,就多喷嘴对置式水煤浆气化装置工程设计谈一点体会。 1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺特点 目前己投入生产运行大型煤气化装置,采用水煤浆气化的装置普遍有较高的运转率,水煤浆气化的可靠性已无可争议,以GE(德士古)水煤浆气化技术为代表的单喷嘴水煤浆气化得到了广泛地认同,近年来研发成功的多喷嘴对置式水煤浆气化技术,也成功实现了在大型装置上的工业化运行。“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点课题《新型(多喷嘴对置)水煤浆气化技术开发》,进行了中间试验研究,有关部门组织了鉴定和验收。“十五”期间进行了工业性示范装置的建设,由中国天辰化学工程公司负责进行多喷嘴对置式水煤浆气化装置和配套工程的设计,在兖矿国泰化工有限公司进行工程建设,工程列入“十五”期间的国家“863”计划。气化装置设置2台日处理1150t煤、气化压力4.0MPa,以日处理20t煤的中间试验装置为基础进行工程放大。该装置于2005年7月21日一次投料成功,于12月11日至19日进行了现场考核,其生产负荷和技术指标均达到了预定的设讨寸旨标,各项技术经济指标优于国外同类技术,说明工业化放大设计是成功的。我国已拥有自主知识产权的先进煤气化技术,标志着我国现代煤化工技术完全依赖国外技术的时代已经结束。 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的化学反应原理与单喷嘴水煤浆气化技术相同,但其过程机理与受限射流反应器的单喷嘴水煤浆气化炉又有很大的不同,多喷嘴对置式水煤浆气化炉采用撞击流技术来强化和促进混合、传质、传热。位于气化炉直筒段上部的4个工艺喷嘴在同一水平面上,相互垂直布置,通过4 股射流的撞击可以使反应更充分并显著提高碳转化率。从考核和生产企业总结的数据来看,碳转化率均可提高约1%~2%,有效气成分可提高约2%,相应的比氧耗降低约7.9%,比煤耗降低约2.2%。多喷嘴对置式水煤浆气化技术粗煤气初步净化和渣水处理的配置,较好地解决了粗煤气带灰和设备管道结垢堵塞问题。采用复合床洗涤冷却技术液位平稳,减弱了粗煤气的带水带灰现象,通过在

GE水煤浆气化技术工艺烧嘴的探讨

GE水煤浆气化技术工艺烧嘴的探讨 为了在开车投料期间更好更迅速的工艺烧嘴,保证气化的投料成功以及平稳运行。文章对工艺烧嘴的管口方位的设置以及与工艺烧嘴所连接管道的设计中需要注意的地方做出了探讨和阐述。 标签:气化;工艺烧嘴;工艺 1 前言 我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家,这样的能源特点决定了我国需要充分利用煤炭资源优势,大力发展现在煤化工。而煤气化装置是整个煤化工企业的一个核心装置。目前我国已投产和在建的气化炉多达近200台,而其中主要使用的德士古水煤浆加压气化技术。 水煤浆加压气化装置长周期安全运行对企业有着重要的意义,但是由于工艺烧嘴的使用寿命多在100天作用,最好的运行周期也仅仅只有140天。因此在生产过程中不可避免的要频繁更换烧嘴,因此烧嘴的更换速度特别对于企业的长周期平稳运行有重要的意义。 本文以某采用GE水煤浆加压气化技术的60万吨/年甲醇项目的为例,说明如何设置烧嘴管口方位以及周围管道布置以满足快速更换烧嘴的需要。 2 工艺烧嘴更换原理 在气化炉开车投料之前,需要用预热烧嘴替换工艺烧嘴对气化炉进行升温。当气化炉内温度达到1000~1200℃后,需要对气化炉烧嘴进行更换,首先将预热烧嘴卸下用其中设备吊出气化炉顶部,其次用起重设备将工艺烧嘴吊装入气化炉顶部后与气化炉顶部法兰安装,然后待工艺烧嘴安装完毕后开始连接相应的氧气、煤浆和烧嘴冷却水管道。在更换烧嘴的过程中,由于气化炉炉温温降非常快,因此更换烧嘴时间的必须尽量的短,如果气化炉炉温将至1000℃以下,则需要重新用预热烧嘴对气化炉经行升温。 3 工艺烧嘴管口方位的设置 工艺烧嘴共有5个管口,从上到下依次为中心氧气进口、水煤浆进口、外环氧进口、烧嘴冷却水进口和烧嘴冷却水出口。在更换烧嘴的时候,气化炉燃烧室的温度约为1000~1200℃,为了保护工艺烧嘴,在工艺烧嘴吊装、安装过程中需要用金属软管连接烧嘴冷却水系统,如图1。而工艺烧嘴本身只有1000kg,而所连接金属软管的重量相对与烧嘴本身,重量约为烧嘴的50%。而在吊装烧嘴为必须保证烧嘴左右平衡,因此必须将烧嘴冷却水进出口成180°对称布置。另外由于烧嘴冷却水盘管有一段是深入气化炉内(如图2)因此烧嘴的必须竖直向上抬起一段高度后才能左右移动,而烧嘴冷却水进口管口均连接有阀门,因此烧嘴

水煤浆高效洁净燃烧技术

水煤浆高效洁净燃烧技术 1.技术所属领域及适用范围 适用于煤炭高效清洁利用改造。 2.技术原理及工艺 基于流态重构的悬浮流化水煤浆高效洁净燃烧技术,涵盖了气固两相流、燃烧、炉内传热和污染控制等方面内容,在保证高热效率、高燃烬率前提下从热源的锅炉侧解决氮氧化物、二氧化硫污染物排放问题,使锅炉氮氧化物、二氧化硫原始排放符合超低排放标准。通过绝热高效旋风分离器和返料装置,提高了煤体物料的利用率,减少了煤体物料的补充量,提高了燃烧效率;通过煤体物料的循环降低床温,进一步提高水煤浆燃烬率。新型水煤浆锅炉供热系统示意图如下: 3.技术指标 (1)热效率:≥ 91%; (2)初始排放:NO x<50mg/m3; (3)脱硫效率:≥95%。 4.技术功能特性 (1)低温低氮燃烧,提高炉膛下部的还原性气氛的高

度,大大降低了NO x 原始排放浓度(<50mg/m3); (2)炉内高效脱硫,实现了燃烧过程中直接脱硫,脱硫效率可达 95%以上; (3)高效燃烧,锅炉效率高达90%以上。 5.应用案例 济南市领秀城热源厂新型水煤浆锅炉清洁供暖项目。技术提供单位为青岛特利尔环保股份有限公司。 (1)用户情况说明 原有 2 台58MW燃煤链条热水锅炉,2015-2016 年采暖季消耗燃煤约61747 吨(5000kcal/kg),消耗电能491 万kW·h。 (2)实施内容与周期 新建 2 台 70MW水煤浆锅炉,包括:水煤浆喷嘴(粒化器4 台)、天然气点火装置(2 台),新建引风机 2 台(800kW)、一次风机 2 台(355kW)、二次风机2 台(280kW)、返料风机 4 台(15kW),新建 4 座 3000 立储罐、卸浆泵及供浆泵供浆。实施周期 24 个月。 (3)节能减排效果及投资回收期改造后,相比原系统节省标煤7107tce/a,节能率为 15.5%。 投资回收期 48 个月。 6.未来五年推广前景及节能减排潜力 预计未来 5 年,推广应用比例可达到5.8%,可形成节能182 万 tce/a,减排 CO2 491.4 万 t/a。

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