灰熔聚气化炉制备燃料气在氧化铝项目中的应用.pdf

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1、第43卷第5期煤化工Vo1．43No．52015年l0月CoalChemicalIndustry0ct．2015灰熔聚气化炉制备燃料气在氧化铝项目中的应用郭金霞，陈寒石，李庆峰，李春玉，黄戒介，房倚天，匪(中国科学院山西煤炭化学研究所，山西太原030001)摘要介绍了灰熔聚流化床粉煤气化技术在云南文山铝业800kt／a氧化铝项目中用于制备燃料气的工业运行情况。分析了入炉煤性质，对比了进煤量、温度、压力、氧气量、蒸汽量等指标的运行值与设计值，结果表明，该气化工艺各项指标已达到设计值，并对生产中存在的气化炉中心管磨

2、损、备煤系统环境污染、水洗塔入口管线易堵塞等问题进行了改进。工业运行实践表明，该气化技术完全适合在工业燃料气生产中推广和应用。关键词灰熔聚，流化床，气化炉，燃料气，氧化铝，工业运行文章编号：1005—9598(2015)一05—0001—03中图分类号：TQ546文献标识码：B云南文山铝业有限公司(以下简称文山铝业)的气化系统：煤在气化炉中(850℃～950℃)与气化800kt／a氧化铝项目配套煤气站采用了中国科学院剂进行反应，一次性实现破黏、脱挥发分、气化、灰团山西煤炭化学研究所研发的灰熔聚流化床粉煤气化聚及

3、分离、焦油及酚类的裂解等过程，并生成煤气。技术，气化选用了当地褐煤作为原料，制备Al(0H)排渣系统：原料煤在气化炉中与气化剂充分混合焙烧用工业燃料气。气化单元共建设了3系列设计压燃烧后，灰渣经过上渣斗、下渣斗和排渣斗，并经冷渣力为0．4MPa(G)的灰熔聚流化床气化炉，采用两开一机冷却后，排出系统。备，或三开互备的模式运行。2012年1月进行气化炉除尘系统：高温煤气带出的飞灰，大部分经一级旋衬里烘烤，3月进行全系统的吹扫、打压试漏、仪控调风分离器捕集，返回气化炉；二级旋风分离器捕集的飞试、废热锅炉煮炉等工作，

4、5月18日投产，2013年3灰经飞灰取热器降温后，经上、下飞灰罐和飞灰输送罐月通过验收。气化系统从试运行到目前，已连续稳定运进入飞灰收集仓，与备煤工段各除尘点产生的细粉混行三年多，单炉运行最长时间107d(含正常计划停车)。合并掺人少量原煤进行造粒，送去其他工段利用。废热回收系统及煤气净化系统：除尘后的热煤气1灰熔聚流化床粉煤气化制燃料气工艺依次进人一、二段蒸发器、蒸汽过热器和省煤器回收热量，再经水洗塔净化冷却，送至下一工序。文山铝业灰熔聚流化床粉煤制燃料气工艺流程操作控制系统：采用DCS集散型控制系统，实现示

5、意图见图1。控制室集中控制，对整个气化过程的主要工艺参数进备煤系统：原料煤(0mm～200nlm、全水约35％)经行监测和控制，由DCS系统完成实时监测指示、自动两级破碎到0mm～8mm粒度，再经干燥器烘干(全调节、顺序控制、安全连锁、报警、趋势记录和报表生成。水<20％)人贮煤仓待用。进煤系统：备好的合格入炉煤经平衡斗、进煤斗及2灰熔聚气化装置制备燃料气工艺运行概况星型给料器计量后，通过气力吹送，进人流化床气化炉。供气系统：气化剂(氧气、空气和蒸汽)分别计量混2．1入炉煤性质合后，经分布板、环形管、中心射流管

6、3路进入气化炉。文山铝业气化炉气化制备燃料气的原料煤采用收稿日期：2015-05—04基金项目：中国科学院战略先导科技专项(XDA07050100)作者简介：郭金霞(1980一)，女，山西定襄，助理研究员，硕士，2002年本科毕业于太原理工大学化机专业，现从事煤气化相关研究工作，E-mail：guojx@sxicc．ac．cn。一2一煤化工2015年第5期气去脱硫l一平衡斗2一进煤斗3一星型给料器4一流化床气化炉5一上渣斗6一下渣斗7—排渣斗8一一级旋风分离器9一二级旋风分离器10一飞灰取热器l1一上飞灰罐12

7、一下飞灰罐13一冷灰机14一飞灰输送罐15一飞灰收集仓16一汽包17一一段蒸发器18一二段蒸发器19一蒸汽过热器20～省煤器21一文丘里洗涤器22一水洗塔23一冷渣机24一空气分气缸25一氧气分气缸26一蒸汽分气缸图1文山铝业800kfa氧化铝项目中灰熔聚粉煤制燃料气工艺流程示意图当地高挥发分、高水分的褐煤，其煤质分析见表1，粒从表1可以看出，实际的入炉煤水分均超过了度分布见表2。20％，最高达到了26．70％，这比工程设计当中要求的12％高出了很多。表1入炉煤煤质分析数据人炉煤水分高，容易在设备内表面产生黏附

8、现象、I／％Aad／％Vad／％FC／％S．。d／％Qn。v／kJ·kg在容器内部产生架桥现象等，因此，高水分在一定程25．987．4533．5133．06O．901．67×10度上给气化炉进煤系统的稳定运行带来了安全隐患。26．708．9132．9O31．490．981．60×10另外，入炉煤水分高，对气化炉的运行指标也会14．91l3．2O35．9235．971．2l1．8O×10