恩德炉气化技术介绍.doc

恩德炉气化技术介绍
1． 恩德炉生产工艺简介
技术系列化：单炉生产能力有：5000立方米／时、10000立方米／时 20000立方米／时、40000立方米／时。
净化简单：煤气中不含焦油及油渣，净化系统简单、污染少；
操作弹性大：气化炉生产负荷可在设计负荷40％～110％范围内调节。
开停炉方便：对于工业燃气的生产组织和调度创造了条件；
运转率高：由于取消了炉篦，气化炉没有传动部分和易损件，故不需太多的维修即可获得较高连续运转率，一般可达90％以上；
气化效率高：气化强度大：恩德粉煤气化炉的气化效率达76％。
投资小：设备已完全实现了国产化，恩德粉煤气化炉投资仅为引进气化炉的30％～50％。
生产成本低：气化一般原料煤的成本占煤气生产成本的40％～50％。
煤种要求低：可以使用高灰份的劣质粉煤，使煤源得到很大拓展，可适用于褐煤、长焰煤、不黏或弱黏结煤；
2.控制难点
保持一个较高的转化率是非常重要的，过量的富氧必然造成有效成份的消耗，过低的富氧会造成较低的煤转化率，水碳比、氧碳比控制在合理的范围内非常关键，但因煤的质量波动、负荷的波动都会对系统的平衡产生影响。
系统想要在高负荷下运行，就必须解决循环流化床所特有的高温结焦问题。
3.控制策略
富氧流量及控制系统的故障检测、比对，报警与自动处理
负荷、炉温多参数结合的水碳比、氧碳比控制
专有循环流化床负荷与炉温协调防结焦优化控制软件包。
4.气化炉联锁控制
氧量过高必须紧急停车，废锅压力高、液位低等
煤斗、煤锁变压加料操作及防止误操作程控与联锁
灰斗、灰锁变压加料操作及防止误操作程控与联锁

恩德炉粉煤气化技术在长化的应用现状
1、恩德粉煤气化技术工艺流程叙述:
工艺流程主要由输煤系统;排渣系统、热量回收及气化系统、煤烘干系统、黑水处理系统等组成. 工艺流程:原料由两条皮带送入270M3的煤仓,内加N2气保护(P=0.015MP), 煤仓下部有三个螺旋输送机(325×2600mm)，将原料煤从一侧进入气炉(Φ6000×31000 mm),富氧空气由外面配制(浓度70%左右),分别进入一,二次空气混合器,蒸气用本系统产生的过热蒸气(温度210℃),空气30%也分别进入一次富氧混合器和二次富氧混合器,一次风通过六个喷嘴喷射入炉, 喷嘴设在加煤机下方的气化炉锥体部位,距离入煤口1.5米左右.与气化炉体成切线方向,成一定仰角(约15~17度)和斜角(约21度)，使入炉原料易流化,入炉煤中大部分较粗颗粒在炉内的下部形成密相段,原料成为沸腾状态,在此区域气、固两相发生剧烈的传质和传热及燃烧氧化反应,反应温度950~1000℃，入炉的细粉和大颗粒因受热而裂解产生的小颗粒由反应气体携带离开密相段，在气化炉的上部形成稀相区，并在此处与从炉外引进的二次风进一步发生反应（二次风从混合器出来分为24个喷嘴，从炉筒体水平方向引入气化炉内），加入二次风目的有两个作用：一是阻挡上升气体降低流速增加停留时间，以便进一步反应和分离气体中的夹带物；二是促进反应，使气体中夹带的细颗粒中的碳继续气化反应，密相段产生的甲烷和高炭化合物进一步燃烧和裂解。通过反应后的粗煤气由气化炉顶部引出，煤气温度950℃左右，进入旋风除尘器，分离气体中夹带的飞灰，飞灰经过回流管返回气化炉，进一步进行二次气化。粗煤气经过旋风除尘器由上部出来，煤气中含尘量约200g/m3温度850℃左右，然后进入废热锅炉，回收粗煤气中显热，产生蒸汽，粗煤气经过废热锅炉后，温度降到435℃左右，再进入省煤器与软水换热，煤气温度降到210℃以下，含尘量15g/m3，粗煤气从省煤器出来后，进入空喷塔，进一步除尘降温，空喷塔出口粗煤气温度60℃左右，煤气中含尘量10 g/m3，再进入填料洗涤塔，除尘降温，洗涤塔出口煤气温度9℃左右，又进入第一,第二文丘里洗涤，从文丘里洗涤出来气体温度8℃左右，粗煤气进入煤气总管，含尘量300mg/m3。在气化炉燃烧反应的炉渣从炉底经两个螺旋排灰机排入灰斗，用蒸汽冷却，排灰是连续进行的，排入灰斗的炉渣定期排放拉走。
2.恩德粉煤气化技术设计主要参数
小时产煤气量40000Nm3/h
吨NH3耗煤量1.8吨。
煤气成分（CO+H2）为68%以上。
气化炉内操作压力0.015Mpa。气化炉内压力降4Kpa。
气化炉内操作温度根据煤的灰熔点小于ST 1050℃，一般控制1050℃以下。
小时投煤量22吨~25吨。
废热锅炉小时产蒸汽量（压力3.8Mpa时）25吨/h
设计二次风量为总富氧空气量的20~30%。煤焦的循环量为入炉煤的20~40倍
炉底排渣量为总排灰量的30~40%，炉渣中含碳量小于10%。
气体带出飞灰量为总灰量的70~60%，飞灰中碳含量小于30%。
对煤质的要求:A:发热量21.15MJ/kg,B:煤反应活性在1000℃时98.8%以上,C:灰分含量小于25%。D:水份含量小于8%。
3.实际运行中恩德粉煤气化主要技术参数执行状况：
小时产煤气量超过设计值最高达45000Nm3/h，正常运行41000Nm3/h以上。
日产合成氨根据二月份连续续三天运行的平均值为529.13吨。
煤气成分根据报表反映数据（CO+H2）有效成分一般在66.0~67.5，极个别数字在70%；CO2多数在20%以上，CH4含量2.0%左右。
吨NH3消耗按照长化领导讲，大多数为2.6~2.8吨煤，按照报表产煤气量计算，吨氨耗煤量2.2-2.5吨。
气化炉内实际操作压力炉底（下部）为12.5~13.5kpa，气化炉上部压力为11~12.5kpa，其中炉内压力降为1.13~1.15kpa。
气化炉内部温度指示为上、中、下三个区域，中部温度指示最高990℃，其次是下部和上部分别为970℃和920℃以上。
气化炉小时耗煤量正常稳定运行状态下约为25~28吨/h。
气化炉小时耗氧量一般正常为9300~9600Nm3/h，氧煤比大概算为0.34Nm3/kg,富氧空气氧气浓度为70%左右。
气化炉小时耗蒸气13812—13282kg/h,蒸汽煤比约0.492—0.437kg/kg.
废热锅炉产蒸气量基本在27—29t/h.
炉底排查中碳含量大于10%
蒸气分解率较底38%这是流化床普遍存在的缺点。
4.二恩德粉气化技术与其他流化床气化主要技术数据比较
4.1主要技术数据比较
该气化炉生产能力大，煤气产量达到设计能力。
煤气成分在66——67%之间 ，基本都低于设计值68%以下。
煤耗较高：2.6-2.8/t.NH3
对煤质要求太高特别是煤的反应活性，温度在950℃时，反应活性必须达到72%以上。
污水处理系统简单，但是庞大，该厂污水沉淀是池长800米，宽400米。
4.2投资比较：
小时产煤气量在40000Nm3/h时，气化部分投资费用约3500万元，再加空分系统匹配的纯氧浓度99.6%时，一台气化炉需要产氧气量10000 Nm3/h，两项合起来总投资费用为7500万元；它和灰熔聚流化床比较略偏低一些，（灰熔聚流化床投资费用指的是年产20000吨合成氨前提下进行比较）。