國外4座大型IGCC電站之煤氣化工藝

【摘要】　世界上建成并運行之250 MW及以上之IGCC電站是美國之Wabash River和Tampa、荷蘭之Demkolec、西班牙之Puertollano。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：它們采用之煤氣化工藝分別是：Destec、Texaco、Shell和Prenflo加壓噴流床煤氣化工藝。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：綜合分析了這4種煤氣化工藝之設(shè)備技術(shù)特點和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及在IGCC電站中之應(yīng)用情況。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
【關(guān)鍵詞】　煤氣化工藝　煤氣化　循環(huán)發(fā)電　技術(shù)特點　運行分析

Coal Gasification Technology in Four Large IGCC Power Plants Abroad

Abstract　There are four 250 MW and above IGCC power plants built and put into operation now in the world.They are U.S. Wabash River and Tampa,Dutch Demkolec and Spain Puertollano.The coal gasification processes employed are Destec,Texaco,Shell and Prenflo pressurized jet-flow bed gasification process respectively.This article comprehensively analyzes the equipment technical features,technical and economical indexes of these four kinds of coal gasification processes,as well as their applicatious in IGCC power plants.
Key words　coal gasification process　coal gasification combined cycle power generation　technical featuresoperation analysis

　　迄今為止，世界上已投入運行之4座250 MW以上之IGCC電站分別是美國之Wabash River(260.6 MW)和Tampa(250 MW)、荷蘭之Demkolec(253 MW)和西班牙之Puertollano(300 MW)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：它們分別采用Destec、Texaco、Shell和Prenflo加壓噴流床煤氣化工藝。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：Destec和Texaco是水煤漿加壓氣化之主要代表，而Shell和Prenflo則是干粉進(jìn)料加壓噴流床氣化之主要代表。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：用于IGCC之4種煤氣化爐容量都達(dá)到2 000 t/d以上，都是這些氣化爐首次 大容量之工業(yè)應(yīng)用。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：它們之運行狀況直接影響著IGCC之可用率和可靠性，是IGCC電站 關(guān)鍵之技術(shù)之一。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：了解這4種氣化爐之設(shè)備和技術(shù)特點及在IGCC電站中之運行狀況，對我國IGCC電站選擇煤氣化工藝路線具有一定之參考價值。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

1　Texaco 煤氣化工藝
1.1　Texaco 氣化工藝之結(jié)構(gòu)特點
　　(1)制漿系統(tǒng)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：煤和水在常規(guī)之煤漿磨中被制成濃度通常是60%～68%之水煤漿，Tampa IGCC電站之水煤漿設(shè)計濃度為68%。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：對于一些灰熔點較高之煤或者制漿困難之煤，經(jīng)常在煤漿磨中同時加入石灰石助熔劑或者煤漿添加劑，使得煤之灰熔點降低或者使煤漿均勻性提高。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在煤漿磨之出口有一個筒形之篩子，合格之煤漿流入煤漿儲罐中，不合格之煤漿溢流到循環(huán)槽中被送回煤漿磨入口。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在煤漿儲罐中設(shè)有一個攪拌器，并根據(jù)檢測結(jié)果加入一定量之水，使儲罐中之煤漿始終保持在一定濃度下之均勻狀態(tài)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：氣化爐所需之煤漿量一般由2級隔膜泵從煤漿儲罐中抽取并加壓送入氣化爐噴嘴，在氣化爐入口之煤漿輸送管上設(shè)有2級流量檢測器，嚴(yán)格控制煤漿之流量，煤漿流量之調(diào)節(jié)全靠隔膜泵來控制。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　(2)氣化爐和煤氣冷卻系統(tǒng)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：水煤漿和95%純度之氧氣被同時送入氣化爐噴嘴，在氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化反應(yīng)，反應(yīng)區(qū)之溫度一般在1 200～1 500 ℃，氣化爐之壓力根據(jù)不同行業(yè)之需要可以是2.5～8.5 MPa。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：Tampa IGCC電站之氣化爐壓力為2.8～3.0 MPa，氣化區(qū)之溫度為1 482 ℃。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：水、煤和氧氣在氣化爐中發(fā)生氣化反應(yīng)，主要生成CO、H2、CO2、H2O、CH4、H2S和N2，此外，還有少量之NH3、COS、HCN和飛灰。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：由于采用水煤漿進(jìn)料，煤氣中之H2O含量較高。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　Tampa電站之Texaco氣化爐內(nèi)設(shè)耐火磚(一般為4層)，內(nèi)徑約4.0 m，高約3.0 m。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：氣化反應(yīng)之速度很快，粗煤氣在氣化爐內(nèi)之停留時間一般在2～3 s。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：熱煤氣離開氣化爐進(jìn)入特殊設(shè)計之輻射式冷卻器，使熱煤氣之溫度降低至700 ℃，同時使熱煤氣中之熔融態(tài)渣凝固。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：冷卻后之粗煤氣進(jìn)入對流式冷卻器中被進(jìn)一步冷卻到480 ℃。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：煤氣中之顯熱在2級冷卻器中得到回收，產(chǎn)生10.4 MPa之高壓飽和蒸汽。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：氣化爐與輻射式冷卻器做成一體，外徑約5 m，高約39 m，總重約900 t，氣化爐安裝標(biāo)高約106.75 m。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　(3)排渣和黑水處理系統(tǒng)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：氣化爐內(nèi)之熔渣經(jīng)輻射式冷卻器后冷卻凝固成玻璃狀之渣進(jìn)入充滿水之鎖斗系統(tǒng)，鎖斗上下部各有2級閥門控制渣進(jìn)入和排出。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：從壓力鎖斗排出之渣落入粗渣糟中，粗渣被分離出來，進(jìn)一步處理或直接銷售。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：細(xì)渣和水一起被抽入一個細(xì)灰沉降槽中進(jìn)行重力沉降或過濾，使水和細(xì)渣分離。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：從洗滌器出來含灰之水也進(jìn)入沉渣槽中，使含碳之飛灰與水分離，從沉渣糟中溢流出來之水一般含非常少量之細(xì)灰，它被再循環(huán)至水洗滌器人口作為洗滌器用水，多余之水送回煤漿制備系統(tǒng)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：從沉渣槽底部流出之細(xì)灰進(jìn)入一個壓濾機(jī)中，將細(xì)灰制成細(xì)灰餅。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：Tampa電站采用了將細(xì)灰再循環(huán)至煤漿磨之工藝，目之是為了提高碳之轉(zhuǎn)化率。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
1.2　Texaco氣化工藝之性能和運行指標(biāo)分析
　　Texaco氣化工藝之性能特點：
　　(1)與干法進(jìn)料相比，水煤漿進(jìn)料系統(tǒng)工藝相對簡單、安全可靠、操作靈活、制漿系統(tǒng)之廠用電較小，無煤粉爆炸危險性，制漿系統(tǒng)無粉塵排放。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：煤不必進(jìn)行干燥處理，可直接進(jìn)入制漿系統(tǒng)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：此外，水煤漿進(jìn)料可處理不同物料(煤、石油焦、其它廢料)，進(jìn)料種類靈活。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：此外，使用水煤漿進(jìn)料，氣化爐可以在更高之壓力下運行(2.5～8.5 MPa)，這對一些化工過程非常必要。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　(2)氣化爐采用單噴嘴運行，所有之氣化物料都從一個噴嘴噴入，它具有結(jié)構(gòu)簡單之優(yōu)點，但由于局部熱負(fù)荷較高，流量較大，不可避免地會發(fā)生過熱損壞或磨損問題。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：到目前為止，Texaco氣化爐噴嘴之 長累計運行時間僅3個月就需要進(jìn)行檢修更換。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　(3)Texaco氣化爐內(nèi)設(shè)耐火磚，沒有水冷系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，初投資較小。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：但由于爐內(nèi)溫度較高，加之磨損和腐蝕，目前Texaco氣化爐向火側(cè)之耐火磚 長壽命僅2 a，靠近爐壁之耐火磚壽命為5～10 a。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

[1] [2] [3] [4] 下一頁

　　湖南省陽光電子技術(shù)學(xué)校常年面向全國招生.安置就業(yè)。考試合格頒發(fā)全國通用權(quán)威證書：《中華人民共和國職業(yè)資格證》 、《電工證》 、《焊工證》 。采用我校多年來獨創(chuàng)的“模塊教學(xué)法”,理論與實踐相結(jié)合、原理＋圖紙＋機(jī)器三位一體的教學(xué)模式，半天理論，半天實踐，通俗易懂，確保無任何基礎(chǔ)者也能全面掌握維修技能、成為同行業(yè)中的佼佼者。工作(一期不會，免費學(xué)會為止)。