煤炭的清洁利用技术准备

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1、煤炭的清洁利用技术准备一、煤气发生器系统工艺流程两种工艺路线：（1）二段煤气发生器、（2）循环流化床粉煤气化炉（1）二段煤气发生器工艺技术采用最新2段煤气发生器系统，工艺过程包括：双段式煤气发生炉、旋风除尘器、强制风冷器、洗涤间冷器、电捕焦油器、电捕轻油器和加压风机组成如图所示。经过筛选的合格原料煤炭（40～60mm），经过电动葫芦提升到双段式煤气发生炉上的储煤仓，再通过双滚筒液压加煤机加入到双段炉内，煤炭在气化段经过加热干馏，半焦状态下的煤炭加热干馏后在气化段与气化剂（空气、蒸气）进行气化反应生成煤气，气化段产生的

2、煤气主要分为两部分：上段煤气和下段煤气。下段出口的煤气首先经过旋风除尘器除尘降温，再进入强制风冷器经过风冷继续除尘降温，然后进入洗涤间冷器与冷却水换热进一步降温。上段出口的煤气则进入电捕焦油器捕捉重焦油后，再进入洗涤间冷器与下段煤气混合，在混合中与冷却水进行热交换完成降温，混合后煤气进入电捕轻油器捕除轻焦油，净化后的煤气经加压风机加压后送往后续系统。双段炉从上到下主要由干馏段和气化段构成，首先煤炭在炉顶储煤仓经过两组下煤阀依次动作后进入炉内，煤炭在干馏段经过长时间的低温干馏和干燥，慢慢变成半焦状态，进入气化段后，炽热

3、的半焦状态煤炭与从炉底鼓入的气化剂进行充分气化反应，然后经过还原层和氧化层形成灰渣，由炉栅转动从灰盘排出。在煤炭的低温干馏过程中，干馏煤气为两段炉的上段煤气，约占总煤气量的40%，其具有较低温度(120℃左右)和较高热值(6700KJ/nm3)，并含有大量低温干馏产物——具有较好流动性的焦油，可以用电捕焦油器收集起来，作为化工燃料和原料。炽热的半焦状态煤炭在气化段，经过还原、氧化等化学反应生成气化煤气，成为双段炉的下段煤气，约占总煤气量的60%，具有较高温度(450℃左右)和较低的热值(6400KJ/nm3)，由于下

4、段煤气离炉栅灰层较近，所以煤气中含有部分飞灰，且煤炭在干馏段进行了充足的低温干馏，所以气化段的煤炭已成为半焦状态，生成的煤气不含有焦油。因此下段煤气可经过旋风除尘器和洗涤风冷器等设备来降温除尘，不用采取水洗法就可以使用上洁净化煤气，从而避免了大量酚水无法处理的缺陷。（2）循环流化床粉煤气化炉【循环流化床气化炉特点】：循环流化床煤气化制清洁工业燃气技术，具有运行稳定，煤种适应性广，产品气热值稳定，煤气中不含焦油，无废水排放，冷煤气效率高，灰渣含碳量低，连续可用率高等优点。【粉煤气化炉应用】：工业燃气普遍应用于化工、建材

5、、陶瓷、钢铁、有色金属冶炼、食品、纺织等行业。循环流化床气化炉的具体应用范围包括回转窑干燥、陶瓷建材、铸造业热处理、氧化铝焙烧、食品高温消毒、纺织产品印染等。循环流化床粉煤气化炉特点：a）高效：碳转换率高，通过高倍率循环技术，有效提高煤炭利用率。b)低成本：原料适应性广，使用0～10mm的粉煤，比块煤为原料，大大降低了原料成本！可利用褐煤、长焰煤、不粘性烟煤、弱粘性烟煤等。c)气化炉大型化：单台煤气产量可达15000～65000Nm3/h。d)稳定：连续运转率高，单体年运行时间可达到8000小时以上，微正压（常压）运

6、行、安全可靠、操作方便。e)清洁环保：系统无酚水和焦油产生，清洁环保，实现节能减排。f)气化剂多样化：气化剂可以选择空气、空气+水蒸汽空气+氧气纯氧气化等。g)开停炉方便：可在设计负荷40%~110%范围内灵活调节；开停炉操作方便，一键启动。h)粉煤气化技术国际领先：CXL系列产品通过中国石油和化学工业联合会、中国机械工业联合会、中国电机工程学会专家经过鉴定：常压循环流化床煤气化制工业燃气技术达到国际领先水平，清洁环保！二、煤气化中需要解决的环保问题（1）煤中污染物大致成分：在煤的气化过程中，煤中含有的一些氮、硫、氯

7、和金属，在气化时部分转化为氨、氰化物和金属化合物；一氧化碳和水蒸气反应生成少量的甲酸，甲酸和氨又反应生成甲酸氨。这些有害物质大部分溶解在气化过程的洗涤水、洗气水、蒸汽分流后的分离水和贮罐排水中，一部分在设备管道清扫过程中放空等。（2）在煤气化过程中，主要的废气来源于以下几个部分：粉尘污染，主要是煤场仓库、煤堆表面粉尘颗粒的飘散和气化原料准备工艺煤破碎、筛分现场飞扬的粉尘。有害气体的污染，主要是煤气的泄漏及放散。煤气炉加煤装置的煤气泄漏造成的污染较为突出。其次，煤气炉开炉启动、热备鼓风、设备检修、放空以及事故时的放散操

8、作都直接向大气放散不少的煤气。在冷却净化处理过程中，有害物质飘逸在循环冷却水沉淀池和凉水塔周围，随着水分蒸发而逸出到大气。有害物质酚、氰化物是此类废气中的主要成分固定床、流化床和气流床三种气化工艺的废水情况目前废气处理技术：1）粉尘布袋2）脱硫脱硝（3）煤气发生站废水煤气发生站废水主要来自发生炉中煤气的洗涤和冷却过程，这一废水的量和组成随原料煤