简述四喷嘴对置式干煤粉加压气化技术的优缺点。

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问答题
简述四喷嘴对置式干煤粉加压气化技术的优缺点。
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相似问题和答案

第1题:

简述GSP干煤粉加压气化技术的优缺点。


正确答案:GSP干煤粉加压气化技术,属于气流床加压气化技术,入炉原料煤为经过干燥、磨细后的干煤粉,干煤粉由气化炉顶部进入,属单烧嘴下行制气。气化炉内有水冷壁内件,目前最大的GSP气化炉是每天投煤量720t褐煤,操作压力2.8MPa,操作温度1400℃,有6年采用褐煤为原料进行气化的经验。气化高灰熔点的煤时,可以在原料中添加石灰石作助熔剂,因采用水冷激流程,所以投资比Shell炉要省得多,两者投资不是Shell炉:GSP炉=(1.34-1.67):1,适用于煤化工生产。碳转化率可达到98%-99%,可气化褐煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、石油焦及焦油,冷煤气效率高达80%-83%,合成气有效气(CO+H2)含量高达90%以上,有效气(CO+H2)比煤耗为550-600kg/km3,比氧耗为330-360m3/km3,比蒸汽(过热蒸汽)耗为120-150kg/km3。水冷壁的盘管内用压力为4.0MPa、温度达250℃的水冷却,在盘管内不产生蒸汽,只在器外冷却水循环系统中副产0.5MPa的低压蒸汽。气化炉外壳还设计有水夹套,用冷却水进行冷却,外壳温度低于60℃,所以热损失比较大。世界上目前采用GSP气化技术的有3家,但是现在都没有用来气化煤炭,其中黑水泵气化厂的那一套装置,只有6年气化褐煤的业绩,没有长期气化高灰分、高灰熔点煤的业绩。

第2题:

干煤粉气化有什么优点?


正确答案: 1)原料选择范围广;
2)节省了水煤浆气化时必须蒸发掉其中约35%的水分并将其加热到1350度以上所需要的原来煤和氧气;
3)节省砌筑价格昂贵、技术性要求高的的耐火砖;
4)气化效率高,碳转化率可达到99%以上;
5)寿命长,可达25年,而水煤浆气化2年就需更换一次耐火状;
6)烧嘴使用寿命长,可达1年;而湿粉的3~4各月就需要更换一次;
7)环保方面来讲,比湿粉的干净,水可循环利用;
8)设备单位容积产气能力大,设备易于大型化;
9)调节负荷方面,关闭一对烧嘴,负荷则降低50%。

第3题:

简述多喷嘴(四烧嘴)水煤浆加压气化技术的优缺点。


正确答案: “九五”期间,华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点科技攻关课题“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”。该技术为气流床多烧嘴下行制气,气化炉内用耐火砖衬里。开发成功后,相继在山东德州华鲁恒升化工有限公司建设了一套气化压力为6.5MPa、日处理煤750t的气化炉系统,于2005年6月正式投入运行,至今运转良好。在山东滕州兖矿国泰化工有限公司建设了两套气化压力为4.0MPa、日处理煤1150t的气化炉系统,于2005年7月21日一次投料成功,运行至今。
多喷嘴气化炉与单烧嘴气化炉相比,比煤耗可降低约2.2%,比氧耗可降低8%,这是很有吸引力的。同时调节负荷比单烧嘴气化炉灵活。适宜于气化低灰熔点的煤。但目前暴露出来的问题是这两个厂的气化炉都存在气化炉顶部耐火砖磨蚀较快和炉顶超温的问题;以及同样直径同生产能力的气化炉,其高度比德士古单烧嘴气化炉高,又多了三套烧嘴和其相应的高压煤浆泵、煤浆阀、氧气阀、止回阀、切断阀及连锁控制仪表,一套投煤量1000t/d的气化炉投资比单烧嘴气化炉系统的投资多2000-3000万元,而且多增加维护检修费用。该技术有待进一步在生产实践中改进提高。

第4题:

简述壳牌(Shell)干粉煤加压气化技术的优缺点。


正确答案:壳牌(Shell)干粉煤加压气化技术,属于气流床加压气化技术。可气化褐煤、烟煤、无烟煤、石油焦及高灰熔点的煤。入炉原料煤为经过干燥、磨细后的干煤粉。干煤粉由气化炉下部进入,属多烧嘴上行制气。目前最大的气化炉是日处理2000t煤,气化压力为3.0MPa,国外只有一套用于商业化联合循环发电的业绩,尚无更高气化压力的业绩。这种气化炉采用水冷壁,无耐火砖衬里。采用废热锅炉冷却回收煤气的显热,副产蒸汽,气化温度可以达到1400-1600℃,气化压力可达3.0-4.0MPa,可以气化高熔点的煤,但为了操作稳定,仍需在原料煤中添加石灰石作助熔剂。该种炉型原设计是用于联合循环发电的,国内在本世纪初开始有13家相继引进14套气化装置,其最终产品有合成氨、甲醇、氢气、气化压力3.0-4.0MPa。其特点是干煤粉进料,用高压氮气气动输送入炉,对输煤粉系统的防爆要求严格;气化炉烧嘴为多喷嘴,有4个(也可用6个)对称式布置,调节负荷比较灵活;为了防止高温气体排出时夹带的熔融态和粘结性飞灰在气化炉后的输气导管换热器、废热锅炉管壁粘结,采用将高温除灰后的部分330-350℃气体与部分水洗后的160-165℃气体混合,混合后的气体温度约200℃,用返回气循环压缩机加压送到气化炉顶部,将气化炉排出的合成气激冷至900℃后,再进入废热锅炉热量回收系统,不但投资高,多耗动力,而且出故障的环节也多;出废热锅炉后的合成气,采用高温中压陶瓷过滤器,在高温下除去夹带的飞灰,陶瓷过滤器不但投资高,而且维修工作量大;据介绍碳转化率可达98-99%;可气化褐煤、烟煤、无烟煤、石油焦;冷煤气效率高达80-83%;有效气(CO+H2)比煤耗为550-600kg/km3,比氧耗为330-360m3/km3,比蒸汽(过热蒸汽)耗为120-150kg/km3,可副产蒸汽880-900kg/km3。其存在的问题是专利商只有一套用于发电的装置,缺乏用于煤化工生产的业绩。所以我国引进的Shell煤气化装置只设一台气化炉单系列生产,没有备用炉,在煤化工生产中能否常年连续稳定生产应予高度重视。一套不设备用炉的Shell煤气化装置投资相当于设备用炉的Texaco气化装置投资的2-2.5倍,排出气化炉的高温煤气用庞大的、投资高的废热锅炉回收显热副产蒸汽后,如用于煤化工,尚需将蒸汽返回后续一氧化碳变换系统,如用于制合成氨和氢气,副产的蒸汽还不够用。同时另外还需要另设中压过热蒸汽系统用于气化。目前Shell带锅炉的干煤粉加压气化技术并不适用于煤化工生产,有待改进。

第5题:

简述GSP煤粉气化压力。


正确答案: 1、“GSP气化技术其气化炉操作压力可在2.5-8.0MPa选择”是理论方面的内容,实际情况是操作压力目前最大也只能到4.0MPa,这是粉煤输送系统决定的。如果继续提高操作压力,一方面超高压氮气制取方面可能存在问题,另外由于操作压力的提高设备投资也会大幅度升高。
2、目前GSP在世界此运行的最大装置为1984年在德国黑水泵建成的130MW气化装置(投褐煤量为720-750t/d,产气量为50000Mm3/h,气化炉内径1.9m,压力容器外壳内径2.4m),的设计压力也只有3.0MPa,工作压力仅为2.5Mpa。
8.0MPa粉煤气化只是设想。无论是GSP、SHELL、两段炉的气化压力,目前只能到4MPa。压力再高,不仅没有设计经验,而且目前没有这个必要。你们只要看一看shell的开车,压力低的开得好一些。因此,粉煤气化目前没有必要提高压力,当务之急是解决稳定运行问题,减少停车次数。不要给这种工艺增加负担。

第6题:

简述煤的粒度对加压气化的影响。


正确答案:通常加压气化对煤的粒度有一定的要求,我*公司气化用煤粒度为13-50mm。粒度越小,比表面积越大,有利于传质和传热,有利于气化反应;但会增加床层阻力,限低了气化炉的负荷:同时气体带出物增多,气化效率下降,同时易产生沟流现象。粒度范围大,小粒子会填充到大粒子的间隙,使床层的空隙率减小阻力显著增加,同时也容易产生架桥现象,影响气流分布均匀。

第7题:

简述航天炉HT-L干煤粉加压气化技术的优缺点。


正确答案:航天炉HT-L干煤粉加压气化技术是航天部十一所的专利技术,该炉型结合了德士古和壳牌的优点,以干粉煤为原料,可适应所有煤种,一个烧嘴,激冷流程,水冷壁产生蒸汽,类似GSP炉。气化温度1400-1700℃,最高可达1850℃,气化压力为3.7MPa,热效率η=95%,碳转化率99%,有效气(CO+H2)≥90%,2050m3煤气可产生1吨氨。原料煤耗比德士古低10%,炉渣残碳≤0.5%,而德士古残碳在3%,因此,总煤耗比其低15%,氧气耗低20%。该技术备煤、输煤、燃料调节系统、气化炉辐射段采用先进的粉煤气流床气化技术,灰渣水系统、洗涤、净化则采用水煤浆气化工艺的激冷流程技术,集当今世界两大先进煤气化技术之特点。在原料煤本地化、工艺路线优化、减少投资、关键设备国产化方面有优势。

第8题:

对置式四喷嘴气化炉内反应分为哪几个区?


正确答案:1)射流区;
2)撞击区;
3)撞击流股;
4)回流区;
5)折返流区;
6)管流区。

第9题:

简述常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术的优缺点。


正确答案:这是目前我国生产氮肥的主力军之一,其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气,要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭,进厂原料利用率低,单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。从发展看,属于将逐步淘汰的工艺。

第10题:

简述四喷嘴对置式干煤粉加压气化技术的优缺点。


正确答案: 四喷嘴对置式干煤粉加压气化技术是华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)、中国天辰化学工程公司三家通力合作开发的具有自主知识产权的煤气化技术,中试装置投煤能力为15-45t/d,建于兖矿鲁南化肥厂,已于2004年12月21日通过科技部主持的课题专家委员会72h运行考核验收。气化炉为热壁炉,内衬耐火砖。干迈粉由气化炉上部经四个烧嘴加入,产生的合成气下行经水激冷后出气化炉。属气流床煤气化炉。中试装置作了以氮气为输送载气和二氧化碳为输送载气的试验。
气化温度为1300-1400℃,气化压力为2.0-3.0MPa,碳转化率≥98%,有效气(CO+H2)比煤耗为530-540kg/km3,比氧耗为300-320m3/km3,有效气(CO+H2)含量≥89-93%,冷煤气效率83-84%,比蒸汽(过热蒸汽)耗为110-130kg/km3。以氮气输送干煤粉时,合成气中含氮量为4%-7%,以二氧化碳气输送干煤粉时,合成气中含氮量为0.7%-0.9%。这种气化炉属热壁炉,适用于气化灰熔点低的煤,在技术指标上,与多喷嘴水煤浆加压气化炉相差并不太大,但是增加了过热蒸汽的消耗和加压氮气或二氧化碳气载气的能耗。有待在冷壁炉上再做些工作,以取得完善的成果。