gsp煤气化技术讲座(章晨晖)

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1、中国石化集团宁波技术研究院章晨晖GSP煤气化目录1概况2GSP煤气化技术的主要特点3工艺流程4关键设备与关键技术5设备布置6性能指标GSP技术是由原民主德国黑水泵公司于1976年研发的加压气化工艺。1979年在弗来堡建立了两套中试装置。1984年，在黑水泵市的劳柏格电厂建立了一套W30冷壁炉的商业化装置。概况W30气化装置投煤量720t/d（干煤)，工作压力3.0Mpag，产气量40000Nm3/h，气化用蒸汽约6t/h，氧气耗量15000Nm3/h。该装置1985年正式投入运行，产品煤气主要作城市煤气，气化煤种为褐煤GS

2、P工艺以煤粉作为原料，其中0.2mm粒级达80%以上。气化是在以氧气和蒸汽为气化剂的火焰反应中进行，物料在炉内的平均停留时间约10s，气化火焰温度1800~2200℃。采用干煤粉(水分含量＜2%)作气化原料，根据后续产品的要求，煤粉可用氮气或二氧化碳输送。气化温度高，一般在1450℃~1600℃，产品合成气中甲烷含量极少(CH4＜0.1vol%)，高H2、高CO，(H2＋CO)高达90vol%(干基)以上。气化炉采用水冷壁结构，无耐火材料衬里。只设一个组合式烧嘴(开工烧嘴与粉煤主烧嘴二合一)。气化原料适应范围宽，包括褐煤、

3、烟煤、无烟煤、工业废渣、石油焦等。工艺技术简单，整个气化过程没有冷凝产物，合成气中不含有焦油和酚等有机物。GSP煤气化技术的主要特点合成气可用于生产多种化工基础原料，如甲醇、合成氨及燃料油。反应速率高。液态排渣，冷却成颗粒状渣。烧嘴和水冷壁的使用寿命比较长，气化炉的开工率比较高，基本上是每年一次，可以不设备炉。气化效率和碳转化率都较高，与Shell的煤气化炉基本相近，碳转化率达99%。气化炉操作弹性大，负荷调节灵活，可以半负荷生产。GSP煤气化技术的主要特点GSP采用干粉进料，纯氧气流床气化，液态排渣，粗合成气激冷工艺流程

4、。工艺流程煤气化装置磨煤及干燥粉煤加压及输送气化及洗涤除渣黑水处理工艺流程关键设备与关键技术气化炉气化炉水冷壁烧嘴粉煤流化设备锁斗特殊阀门入炉物料的精确计量气化炉示意图。关键设备与关键技术气化炉炉头关键设备与关键技术气化炉炉体关键设备与关键技术关键设备与关键技术气化炉水冷壁目前已工业化的干法气化无一例外均采用了冷壁式结构，GSP气化炉采用了盘管结构的水冷壁，水冷壁的操作压力高于气化炉1.0~1.5Mpa，利用合成气的工艺余热副产0.5MPa的低压蒸汽。气化炉水冷壁示意图关键设备与关键技术关键设备与关键技术气化炉水冷壁关键设

5、备与关键技术烧嘴设置一个组合式烧嘴(开工烧嘴与粉煤主烧嘴二合一)，中心环道为开工烧嘴，采用液化气等燃料气作为气化炉点火、开工升温用。粉煤主烧嘴投用后，中心烧嘴仍通入少量的燃料气，作为长明灯用。烧嘴设有火焰眼。烧嘴示意图。关键设备与关键技术关键设备与关键技术粉煤流化设备气化装置内粉煤的输送主要是依据重力流的原理进行的，为了保证粉料输送的顺畅，在每台粉煤储罐的锥部分两层，每层布置四个粉煤流化器，它是粉料输送技术的关键设备，在工艺操作中担负着粉料储罐的加压、固体粉料的流化、除桥等任务。GSP的粉料输送设备不同于Shell粉煤气化

6、的通气锥、通气管，采用了Gravelfilter。关键设备与关键技术粉煤流化设备关键设备与关键技术锁斗GSP煤气化中的锁斗设置在粉煤加压及进煤、除渣等几个固体物料处理单元。锁斗在生产操作中反复加压减压，承受交变应力。关键设备与关键技术特殊阀门粉煤输送、处理系统的切断阀、氧阀以及黑水系统的切断阀、调节阀，由于切换动作及密封性要求高，操作条件恶劣，决定了这些阀门的加工精度要求高，材质选择要求高，且多衬有硬质合金。关键设备与关键技术入炉物料的精确计量粉煤属气、固混相，常规仪表已无法完成粉煤的计量，与Shell粉煤气化类似，也采用

7、了检测物流速度、密度，并结合温、压补偿的方式计算得出粉煤的流量。设备布置气化装置所有单元的设备根据流程及重力流的需要，自上至下布置在一个框架之内。单炉投煤日投煤2000t(以含水2%的干煤计)，框架的高度＋73m。性能指标项目设计值比煤耗，kg/kNm3(H2+CO)559比氧耗，Nm3/kNm3(H2+CO)394气化炉出口粗合成气(H2+CO)含量95vol%(干基)注：煤的低热值25MJ/kg粗合成气中的CO/H2：3.2谢谢大家！