气流床气化法.ppt

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1、气流床气化法气流床气化工艺K-T气化法德士古气化工艺K-T气化炉工艺流程工艺指标德士古气化炉工艺流程工艺条件和气化指标1、气流床气化基本原理和特点1.1基本原理气体气流床煤粒与气体同时穿过煤粒：70%过200目气体流化床煤粒运动气体穿过煤粒：3-5mm气体固定床煤粒不动气体穿过煤粒：6-50mm气流床气化是将气化剂(氧气和水蒸汽)夹带着煤粉或煤浆，通过特殊喷嘴送入炉膛内。在高温辐射下，氧煤混合物瞬间着火、迅速燃烧，产生大量热量。火焰中心温度可高达2000℃左右，所有干馏产物均迅速分解，煤焦同时进行气化，生成含一氧化碳和氢

2、气的煤气及熔渣(液态排渣)。气流床气化炉内的反应基本上与流化床内的反应类似。概念:因此,原料煤的黏结性、机械强度、热稳定性对气化过程基本不起作用。故，气流床气化除对熔渣的黏度-温度特性有一定要求外，原则上可适用于所有煤种。在反应区内，煤粒悬浮在气流中，随气流并流运动，煤粒快速干馏和热解，同时煤焦与气化剂进行着燃烧和气化反应。煤粒之间被气流隔开，单独进行膨胀、软化、燃尽及形成熔渣等过程，煤粒相互之间的影响较小。1.2主要特征①气化温度高、气化强度大纯氧和水蒸气气化，温度达2000℃左右②煤种适应性强；褐煤不适于制水煤浆加料

3、。③煤气中不含焦油；反应温度高，床层温度均一④需要设置庞大的磨粉、余热回收、除尘等辅助装置。粉煤70~80%过200目筛分，出口煤气温度高，起气速高带走的飞灰多。2、K-T气化法K-T(Koppers-Totzek)气化法是气流床气化工艺中一种常压粉煤气化制合成气的方法。如图所示，K-T炉炉身内衬有耐火材料的圆筒体，两端各安装着圆锥形气化炉头．为两个炉头，也有四个炉头。2.1气化炉结构:粉煤(约85％通过200目）与氧气和水蒸汽混合物由气化室相对二侧的炉头并流送入，瞬间着火，形成火焰，进行反应。两股相对气流使气化区内形成

4、高度湍流，反应加快。反应基本上在炉头内完成，即在喷嘴出口0.5m处或在0.1s内完成。气体在炉内的停留时间约为1s左右。在火焰末端，即气化炉中部，粉煤几乎完全被气化。反应速度快:60~70％自气化炉底排出;其余的熔融细粒及未燃尽的炭被粗煤气夹带出炉。在炉内的高温下，灰渣熔融呈液态:为了防止炉衬受结渣、侵蚀和高温的影响，炉内设有水蒸汽保护幕。保护幕呈圆锥形，包围着粉煤燃烧与气化所形成的火焰。原采用硅砖砌筑，经常发生故障;近年改用加压喷涂含铬耐火喷徐材料，涂层厚70mm，使用寿命可达3~5年;耐火衬里:目前，世界上最大的K-

5、T炉在印度，容积为56m3，有四个炉头，采用喷涂耐火衬里，以渣抗渣的冷壁结构，可副产高压蒸汽。K-T气化工艺流程包括：煤粉制备、煤粉和气化剂的输送、制气、废热回收和洗涤冷却等部分2.2气化工艺(1)气化工艺流程2-螺旋给料器3-氧煤混合器4-煤粉喷嘴6-辐射锅炉7-废热锅炉10-冷却洗涤塔12-最终冷却塔小于25mm的原料煤送至球磨机中进行粉碎，从燃烧炉来的热风与循环风、冷风混合成200℃左右(视煤种而定)的温风亦进入球磨机。原煤在球磨机内磨细、干燥，煤粉随70℃左右的气流进入粗粉分离器，进行分选。粗煤粒返回球磨机，合格

6、的煤粉加入充氮的粉煤储仓。煤粉粒度70~80％通过200目筛（0.1mm），并干燥到：烟煤水分控制在1％；褐煤水分控制在8~10％。①煤粉制备图5-44K-T气化工艺流程1-煤斗；2-螺旋给料器；3-氧煤混合器；4-煤粉喷嘴；5-气化炉；6-辐射锅炉；7-废热锅炉；8-除渣机；9-运渣机；10-冷却洗涤塔；11-泰生洗涤机；12-最终冷却塔；13-水封槽；14-急冷器煤仓中粉煤通过气动输送输入气化炉上部的粉煤料斗1。全系统均以氮气充压。螺旋加料器2将煤粉送入氧煤混合器3；空分工业氧进入氧煤混合器3。均匀混合的氧气和煤粉，

7、进入烧嘴4，喷入气化炉内5；过热蒸汽同时经烧嘴4送入气化炉5。关键：煤粉喷射速度必须大于火焰的扩散速度，防止回火。②煤粉和气化剂的输入改善湍流状态；当其中一个烧嘴堵塞时，仍可保证继续操作；喷出的煤粉在自已的火焰区中未燃尽时，可进入对面烧嘴的火焰中气化；火焰相对喷射的，一端的火焰喷不到对面炉壁，因此炉壁耐火材料承受瞬间高温的程度可以减轻。每个炉头内的两个烧嘴组成一组，与对面炉头内的烧嘴处于同一直线上。双烧嘴相邻对称设置的优点：由烧嘴进入的煤、氧和水蒸汽在气化炉内迅速反应，产生温度约为1400~1500℃的粗煤气。粗煤气在炉

8、出口处用饱和蒸汽急冷，气体温度降至900℃以下，气体中夹带的液态灰渣快速固化。以免粘在炉壁上，堵塞气体通道而影响正常生产。在高温炉膛内生成的液态渣，经排渣口排入水封槽淬冷，灰渣用捞渣机排出。③制气与排渣14-急冷器小于900℃1400~1500℃生成气的显热用辐射锅炉或对流火管锅炉加以回收，并副产高压蒸汽。废热锅炉出