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煤气化装置飞灰过滤器用滤芯研究进展及应用

发布时间:2021-03-17 06:40:56

Ⅰ 什么是激冷气

煤气化装置的激冷气压缩机K1301主要是将干洗和湿洗后的粗合成气调成200 ℃左右的稍微过热的激冷气,经K1301提压后注入到反应器顶部,将反应器顶部流出的合成气冷却到大约900 ℃,使气体中夹带的灰渣液滴固化并且冷却,从而形成非黏性的飞灰,避免气化炉膜式壁以及合成气冷却器结垢
激冷气一部分来自干洗,含有微量飞灰;一部分来自湿洗,是饱和状态的粗合成气,飞灰内表面积较大,吸收微量水分,所以激冷气中形成了潮性飞灰。激冷气压缩机入口分离器上部装有除沫网,用来除去潮性飞灰。经过激冷气一段时间的冲刷与腐蚀,除沫网发生变形和破裂,篦制板无法固定住破碎的除沫网,被压缩机吸到入口过滤器处,造成入口过滤器压差高,激冷气流量较正常时偏低,激冷气压缩机振值高报,并有上涨趋势

Ⅱ 《燃煤锅炉清洁燃烧技术的研究与探讨》这方面的论文

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一、前言
众所周知,能源消费是造成当今环境恶化的一个主要原因,尤其是煤炭在直接作为能源燃烧过程中,存在着效率低、污染严重的问题。统计表明,我国每年排入大气的污染物中有80%的烟尘,87%的SO2,67%的NOx来源于煤的燃烧。我国的大气污染主要是锅炉、窑炉燃煤产生烟气形成的煤烟型污染。目前我国能源仍然以煤炭为主,改变能源结构,使用油气电等清洁能源,与我国的国情又不太相适应,未来相当长一段时间内,煤炭在我国一次能源结构中的主体地位不会改变,这已成为不争的现实。因此大力发展和应用洁净煤燃烧技术与装置,是解决和控制大气污染的一条重要措施。
近年来,人们已在洁净煤燃烧技术方面进行了大量的研究与实践,但综合效果还都有待于提高。多年来在总结、借鉴、完善、发展国内外相关技术的基础上,我们对原煤气化和分相燃烧技术进行了大量研究,通过几年来的大量实验和工作实践,解决了十多项技术难题,掌握了一种锅炉清洁燃烧技术——煤气化分相燃烧技术, 并利用该技术研制出一种煤转化成煤气燃烧的一体化锅炉,我们称之为煤气化分相燃烧锅炉。其突出特点是无需炉外除尘系统,经过炉内全新的燃烧、气固分离及换热机理,实现“炉内消烟、除尘”,使其排烟无色——俗称无烟。烟尘、SO2、NOX排放浓度符合国家环保标准的要求,而且热效率高达80~85%。这种锅炉根据气固分相燃烧理论,把互补控制技术、气固分相燃烧技术集于一炉,将煤炭气化、燃烧集于一体,组成煤气化分相燃烧锅炉,从而实现了原煤的连续燃烧与洁净燃烧。

二、煤气化分相燃烧技术
烟尘的主要污染物是碳黑,它是不完全燃烧的产物。形成黑烟的原因主要是煤在燃烧过程中,形成易燃的轻碳氢化合物和难燃的重碳氢化合物及游离碳粒。这些难燃的重碳氢化合物、游离碳粒随烟气排出,便可见到浓浓的黑烟。
一般情况下,煤的燃烧属于多相混合燃烧,煤在燃烧过程中析出挥发物,而挥发物的燃烧对煤焦的燃烧起到制约作用,使固体碳的燃烧过程繁杂化、困难化。固体燃料氧化反应过程中的次级反应,即一氧化碳和二氧化碳的产生以及一氧化碳的氧化反应和二氧化碳的还原反应,都不利于固体碳和天然矿物煤的燃烧,而气固分相燃烧就可以有效地解决上述问题。
气固分相燃烧就是使固体燃料在同一个装置内分解成气相态的燃料和固相态的燃料,并使其按照各自的燃烧特点和与此相适应的燃烧方式,在同一个装置内有联系地、互相依托地、相互促进地燃烧,从而达到完全燃烧或接近完全燃烧的目的。
煤气化分相燃烧技术是根据气固分相燃烧理论,将煤炭气化、气固分相燃烧集于一体,以煤炭为原料,采用空气和水蒸气为气化剂,先通过低温热解的温和气化,把煤易产生黑烟的可燃性挥发份中的碳氢化合物先转化为煤气,与脱去挥发份的煤焦一同在燃烧室进行燃烧。这样在同一个燃烧室内气态燃料与固态燃料有联系地、互相依托地、相互促进地按照各自的燃烧规律和特点分别燃烧,消除了黑烟,提高了燃烧效率,并且在整个燃烧过程中,有利于降低氮氧化物和二氧化硫的生成,进而达到洁净燃烧和提高锅炉热效率的双重功效。

煤气化分相燃烧技术在锅炉上的应用,使固体燃料的干燥、干馏、气化以及由此产生的气相态的煤气和固相态的煤焦在同一炉内同时燃烧。并使锅炉在结构上实现了两个一体化,即煤气发生炉和层燃锅炉一体化,层燃锅炉与除尘器一体化,因此无需另设煤气发生炉便实现了煤的气化燃烧;也无需炉外除尘器,就可实现炉内消烟除尘,锅炉排烟无色。其燃烧机理如图一所示,双点划线框内表示固相煤和煤焦的燃烧过程,单点划线框内表示气相煤气的燃烧过程,实线框内表示煤的干馏过程,虚线框内表示煤焦的气化过程。
原煤首先在气化室缺氧条件下燃烧和气化热解,煤料自上部加入,煤层从下部引燃,自下而上形成氧化层、还原层、干馏层和干燥层的分层结构。其中氧化层和还原层组成气化层,气化过程的主要反应在这里进行。以空气为主的气化剂从气化室底部进入,使底部煤层氧化燃烧,生成的吹风气中含有一定量的一氧化碳,此高温鼓风气流经干馏层,对煤料进行干燥、预热和干馏。煤料从气化室上部加入,随着煤料的下降和吸热,低温干馏过程缓慢进行,逐渐析出挥发份,形成干馏煤气。其成份主要是水份、轻油和煤中挥发物。
原煤经干馏后形成热煤焦进入到还原层,靠下层部分煤焦的氧化反应热进行气化反应。同时可注入适量的水蒸汽发生水煤气反应,这样以空气和水蒸汽的混合物为气化剂,在气化室内与灼热的碳作用生成气化煤气。其成份主要是一氧化碳和二氧化碳以及由固体燃料中的碳与水蒸碳与产物、产物与产物之间反应生成的氢气、甲烷,还有50%以上的氮气。这样干馏层生成的干馏煤气和进入干馏层的气化煤气混合,由煤气出口排出。气化室内各层的作用及主要化学反应见表一。
表一:气化室内各层的作用及主要化学反应
层区名 作用及工作过程 主要化学反应
灰层 分配气化剂,借灰渣显热预热气化剂
氧化层 碳与气化剂中氧进行氧化反应,放出热量,供还原层吸热反应所需 C+O2=CO2 放热
2C+O2=2CO 放热
还原层 CO2 还原成CO,水蒸汽与碳分解为氢气, CO2+C=2CO 放热
H2O+C=CO+H2 放热
CO+H2O=CO2+H2 吸热
干馏层 煤料与热煤气换热进行热分解,析出干馏煤气:水份、轻油和煤中挥发物。
干燥层 使煤料进行干燥

在锅炉的气化室中,煤料自上而下加入,在气化过程中逐步下移,气化剂则由下部进入,通过炉栅自下而上,生成的煤气由燃料层上方引出。这一过程属逆流过程,它能充分利用煤气的显热预热气化剂,从而提高了锅炉的热效率,并且由于干馏煤气不经过高温区裂解,使气化煤气的热值有所提高。
原煤经温和气化低温热解产生的煤气,在经过上部干馏层后,通过气化室的煤气出口进入燃烧室,与充足的二次风充分混合,在燃烧室的高温条件下自行点燃,并与进入燃烧室炉排上煤焦向上的火焰相交,这样在燃烧室内煤气与煤焦分别按照气相和固相的燃烧特点和燃烧方式分别燃烧,又相互联系、相互促进,使一氧化碳和烟黑燃烬,达到或接近完全燃烧。

三、煤气化分相燃烧锅炉的结构特点及应用
锅炉在发展的过程中一直重视提高锅炉热效率和烟尘排放达标两大问题。传统的锅炉解决这两大问题的基本上是靠强化燃烧和传热提高锅炉热效率和设置炉外除尘器。强化燃烧往往会导致锅炉烟尘初始排放浓度的加大,增大除尘器的负担,在发达国家可使用除尘效率在99%以上的电除尘器或布袋除尘器,使烟尘排放浓度控制在50mg/Nm3以下,而在我国由于经济条件的原因,只能使用价格相对低廉的机械式或湿式除尘器,除尘效率一般低于95%,使烟尘排放浓度大于100-200 mg/Nm3,达不到国家的环保要求。这种依靠炉外除尘器解决除尘的办法,不仅增加锅炉房的占地面积和基建投资,而且增大引风机电耗,还造成二次污染。由于煤气化分相燃烧锅炉彻底改变了传统锅炉的燃烧原理,利用气固分相燃烧理论,使煤在燃烧过程中易产生黑烟的可燃性挥发份中的碳氢化合物先转化为可燃煤气,与脱去挥发份的煤焦一同在燃烧室进行燃烧。由于燃烧室温度高达1000℃以上,烟雾得以充分分解,解决了煤直接燃烧产生黑烟的难题。这种锅炉不仅使原煤尽可能地完全燃烧和高效利用,有较高的热效率,而且还尽可能地减少烟尘和有害气体SO2、NOX等的排放,达到消烟除尘的作用,使锅炉各项环保及节能指标大大优于国家标准。
煤气化分相燃烧技术在锅炉上的应用,打破了传统锅炉加除尘器的模式,创建了无需炉外除尘器的一体化模式。而这种一体化并不是机械式地将除尘器加入锅炉。煤气化分相燃烧锅炉与普通煤气锅炉和层燃锅炉相比,具有自己独特的结构,它将后两者有机结合,主要由前部的煤气化室,中部的燃烧室和尾部的对流受热面三大部分组成。(见图二:锅炉结构与燃烧示意图)
气化室是锅炉的技术核心部分,它看上去象是一个开放式的煤气发生炉,其主要功能,一是将煤中的可燃挥发份和煤的气化反应生成气,以煤气的形式排入到燃烧室进行燃烧;二是将释放出挥发份的半焦煤输送到燃烧室继续进行燃烧;三是控制气化室内的反应温度和煤焦层厚度。实现上述功能的关键:一是要保证一定的原煤层;二是要合理配置送风和气化剂,提高煤炭气化率和气化室的气化强度;三是要在煤气化室和燃烧室的连接部位,合理配置煤气出口和煤焦出口。气化室产要由炉体、进煤装置、炉栅、气化剂进口、煤气出口和煤焦出口等部分组成。
在气化室内以煤炭为原料,采用空气和水蒸汽为气化剂,在常压下进行煤的温和气化反应,将煤在低温热分解产生的挥发性物质从煤中赶出。当气化室内温度达到设定条件时,将气化室内脱挥发份的高温煤焦输送到燃烧室的炉排上进行强化燃烧。

燃烧室的主要功能:一是使煤气和煤焦燃烧完全,提高燃烧效率;二是降低烟尘初始排放量和烟气黑度。气化室内产生的煤气经煤气出口,喷入到燃烧室,在可控二次风的扰动下旋向下方,与由气化室进入到燃烧室的煤焦向上的火焰相交而混合燃烧。煤气与固定碳(煤焦)燃烧相结合,强化了燃烧,达到了充分燃烬,洁净燃烧的目的,提高了燃烧效率。并且因为在炉排上的燃烧是半焦化的煤焦,因此产生的飞灰量小,烟尘浓度、烟气黑度都比较低。同时,在燃烧室上方设置了防爆门,确保锅炉的安全运行。
对流受热面的主要功能就是完成与烟气的热量交换,达到锅炉额定出力,提高锅炉换热效率。其结构形式可有多种,与普通锅炉没有太大的区别,因此对大多数锅炉来说,都可以改造成煤气化分相燃烧锅炉。并且锅炉无需除尘器,大大节省锅炉房总投资和占地面积。
设计煤气化分相燃烧锅炉时,应注意的几点:
1、合理布置煤气出口和煤焦出口的位置和大小;
2、煤焦的温度控制;
3、气化剂进口和进煤口;
4、合理设置二次风和防爆门;
5、气化室与燃烧室的水循环要合理。
由上述可知,煤气化分相燃烧锅炉的结构并不复杂,只需在传统锅炉的基础上,在其前部加一个气化室,在原炉膛上设置二次风和防爆门,再结合一些控制技术。利用该原理可以设计出多种规格型号的锅炉,类型主要为0.2t/h~10t/h各参数的锅炉。现仅在东北地区已有几十台此类型的锅炉在运行,广泛用于洗浴、采暖、医药卫生等领域,并已经利用该技术,改造了很多工业锅炉,效果都非常好。
下面以一台DZL2t/h锅炉为例,改造前后对比见表二。
表二:DZL2t/h锅炉改造前后对比
改造前 改造后 比较
热效率 73% 78% 提高5%
耗煤量(AII) 380kg/h 356kg/h 节煤6.3%
适应煤种 AII AIII 褐煤 石煤AI AII AIII 无烟煤 煤种适应性广
锅炉外形体积 5.4×2×3.2m 5.9×2×3.2m 长度约增加一米
环保性能 冒黑烟,环保不达标 排烟无色,满足环保要求

该新型锅炉综合地应用当代高新技术和高效率传热技术,将煤气发生炉与层燃锅炉有机结合为一体,做到清洁燃烧,炉内自行消烟除尘,锅炉运行期间,在无需炉外除尘器的情况下,排烟无色,烟尘浓度≤100mg/Nm3,比传统锅炉减少30-50%,SO2浓度≤1200mg/Nm3,NOx<400mg/ Nm3,符合国家环保标准GB13271-2001中一类地区的要求,同时,热效率在82%以上。而成本仅比传统锅炉增加不到一万元,但却省了一台除尘器。每小时加煤次数少,仅2~3次,并可实现机械上煤和除渣,因而大大减轻了司炉工的劳动强度。

四、煤气化分相燃烧锅炉的特点
传统的煤炭燃烧方式在煤的燃烧过程中会产生大量的污染物,造成严重的环境污染。主要原因是:
(1)煤炭不易与氧气充分接触而形成不完全燃烧,燃烧效率低,相对增加了污染排放;
(2)燃烧过程不易控制,例如挥发份大量析出时往往供氧不足,造成烟尘析出与冒黑烟;
(3)固体燃料燃烧时温度难以均匀,形成局部高温区,促使大量NOx形成;
(4)原煤中的硫大多在燃烧过程中氧化成SO2;
(5)未经处理的固态煤炭直接燃烧时,大量粉尘将随烟气一同排出,造成大量粉尘污染。
煤气化分相燃烧锅炉将煤炭气化、气固分相燃烧集于一体,有效地解决环境污染问题,与传统的燃煤锅炉相比,它有以下优点:
1、烟尘浓度、烟气黑度低,环保性能好。
在气化层生成的气化煤气和在干馏层生成的干馏煤气最终混合在一起,在燃烧室内与二次风充分混合,因是气态燃料,供氧充分,容易达到完全燃烧,使一氧化碳和烟黑燃烬。而从气化室进入到燃烧室的炽热煤焦,因大部分挥发份已被析出,避免了挥发物对固定碳燃烧的不良影响,剩余的挥发份在煤焦内部进一步得到氧化,生成的一氧化碳和烟黑等可燃物在通过煤焦层表面时被燃烬。另外煤焦在燃烧时产生的飞灰量小,同时在锅炉内采用除尘技术,因此从根本上消除了“炭黑”,高效率地清除了烟尘中的飞灰。
2、节约能源、热效率高。
煤料在气化室充分气化热解之后再燃烧,不仅避免了挥发物、一氧化碳、二氧化碳等对煤焦燃烧的不良影响,而且从气化室进入燃烧室的热煤气更容易燃烧,并对煤焦的燃烧有一定的促进作用。进入燃烧室的炽热煤焦已脱去大部分挥发份,不仅有较高的温度,而且具有内部孔隙,能增强内部和外部扩散氧化反应,起到强化煤焦燃烧的作用,从而在降低过量空气系数下,使一氧化碳和炭黑燃烬,燃烧更加充分,因而降低了化学和机械不完全燃烧热损失,提高了煤的燃烧热效率,与直接烧煤相比可节煤5-10%。
3、氮氧化物的排放低
在气化室内煤层从下部引燃,并在下部燃烧,总体上气化室内温度比较低,属低温燃烧。而且在气化室内过量空气系数很小,大约在0.7-1.0之间,属低氧燃烧。这为降低氮氧化物的排放提供了有利条件。煤中有机氮化学剂量小,并处在还原气氛中,只转变成不参与燃烧的无毒氮分子。煤中含有的氮氧化物,一部分在煤层半焦催化作用下反应生成氮气、水蒸汽和一氧化碳,还有一部分在穿过上部还原层时被还原成氮气。而气化室内脱去绝大部分挥发份的高温煤焦在进入燃烧室后,进行充足供氧强化燃烧,其中剩余的少量挥发份在半焦内部进一步热解氧化,氮氧化物在煤焦内部被进一步还原,生成的烟黑可燃物在经过焦层表面时被燃烬,从而控制和减少了氮氧化物的生成与排放。
4、有一定的脱硫作用
煤中的硫主要以无机硫(FeS2和硫酸盐)和有机硫的形式存在,而硫酸盐几乎全部存留在灰渣中,不会造成燃煤污染。在煤气化分相燃烧锅炉中,煤中的FeS2和有机硫在气化室内发生热分解反应,以及与煤气中的氢气发生还原反应,使煤中的硫以硫化氢气体的形式脱除释放出来。而且在气化室下部,温度一般在800℃左右,恰好是脱硫剂发挥作用的最佳反应温度。如燃用含硫量较高的煤,只需在碎煤粒中添加适量的石灰石或白云石,即可得到较好的脱硫效果,从而大大降低烟气中二氧化硫的含量。
5、操作和控制简单易行
煤气的发生和燃烧在同一设备的两个装置中进行,不用设置单独的煤气点火装置,煤气在燃烧室内由高温明火自行点燃,易于操作和控制,简化了运行管理,操作方便,减轻司炉工劳动强度,改善锅炉房卫生条件,实现文明生产。
6、燃烧稳定,煤种适应性强
煤在锅炉气化室的下部引燃,因而燃烧稳定。可燃劣质煤矿和燃点高的煤,其煤种适应性较强,在难熔区或中等结渣范围以内的煤种均适合。其中褐煤、长焰煤、不粘结或弱粘结烟煤、小球形型煤是比较理想的燃料。

五、结束语
实践证明,新的燃烧理论及多种专利组成的集成技术,保证了煤气化分相燃烧锅炉高效环保的稳定性及先进性,克服了旧技术无法解决的浪费及污染的难题,获得了明显的经济效益和环境效益,受到用户青睐。中国的煤炭资源十分丰富,随着能源政策和环境的要求越来越高,煤气化分相燃烧锅炉在我国市场前景十分广阔。

Ⅲ 宿迁市 1t/h以上燃煤锅炉限期停止使用高污染燃料改烧清洁能源单位

在这里,我找到了,不知道你有没有帮助,如果有的话,前言红旗

大家都知道,主要的原因引起的能源消耗的恶化的环境,特别是直接在燃烧煤处理什么?源的能量,效率低,污染严重的问题。统计数据显示,煤炭燃烧烟雾中,87%的二氧化硫,80%,进入中国每年有67%的氮氧化物在大气中的污染物。中国的空气污染主要是锅炉,锅炉燃烧煤烟气形成烟尘污染。能源在中国仍然以煤为主,改变能源结构,石油和气体,电力及其他清洁能源,但那里是没有多少符合中国的国家条件在未来很长一段时间,中国能源结构中占比为在煤炭的主导地位,这已成为一个不争的现实立场不会改变。煤的清洁燃烧技术和设备,强大的开发和应用的分辨率和控制空气污染的一项重要措施。
近年来,它已经做了很多的研究和实践需要加以改进,但清洁煤燃烧技术的共同影响,。在短暂的多年的学习,相关技术的发展和改进的基础上,我们进行了广泛的研究,在燃烧过程中,煤的气化,原材料,和相分离技术,在过去的几年中,一个特定的实验实践了十几个技术问题解决主要的锅炉清洁燃烧技术 - 煤气化分相燃烧技术,整合成燃气锅炉的煤炭利用技术的发展,我们称之为分相燃烧气化锅炉。其突出特点是炉除尘系统,新的炉烟,灰尘和烟雾无色 - 通常被称为一个无烟炉灶燃烧,气固分离,传热机理。烟尘,SO2,NOX排放浓度符合国家环保标准的要求,和热效率高达80%至85%。根据气 - 固点,设置在炉燃烧技术的互补阶段,煤的气化,燃烧控制技术,气 - 固子组,相燃烧锅炉燃气,并继续燃烧煤的清洁燃烧锅炉燃烧理论。

子阶段燃烧的煤的气化技术
形成烟雾的污染物,炭黑,这是不完全燃烧的产物。主要是由于形成易燃轻质烃类,重质烃和游离碳粒子在燃烧过程中,阻燃剂,形成的黑色沥青。这些阻燃重质烃和游离碳排放烟气中的颗粒物,你可以看到浓浓的黑烟。的
煤燃烧在正常情况下,多相混合物燃烧,在燃烧过程中,煤的挥发性物质,挥发性物质的燃烧沉淀发挥限制作用上的碳的燃烧,因此,燃烧固体碳复杂的过程,很难。在氧化反应过程中的固体燃料的二次反应,即一氧化碳和二氧化碳的形成,和一氧化碳的氧化反应和还原反应的二氧化碳,是不利于固体碳的燃烧,和天然矿物煤,以及气 - 固相分离可以有效地燃烧,为了解决上述问题。
的气体 - 固体相分离的燃料进入气相和固相状态下,在同一装置中的固体燃料中的燃料的燃烧的状态的分解,所以与此相适应的燃烧,并的燃烧特性,和装置接触,依靠彼此,彼此以促进燃烧,以实现完全燃烧,或接近完全燃烧的目的。
分相燃烧气化技术要点的基础上气 - 固相燃烧理论,煤的气化,气 - 固相分离在一组,第一个以煤为原料,利用空气和水蒸汽的气体燃烧剂温和气化煤在烧成中的烃类的热分解中,挥发性物质的烟雾首先被转化成气体,并拢和焦炭燃烧在燃烧室中的挥发性物质可容易地产生。链接依靠彼此的气体燃料和固体燃料在相同的燃烧室,按照在每个燃烧室燃烧的规律和特点,去除烟味,提高燃烧效率,相互促进,在整个燃烧过程中,有助于减少氮氧化物和二氧化硫的产生,从而达到清洁燃烧,双重效果,提高锅炉的热效率。

子相燃烧技术,煤的气化锅炉固体燃料干燥,热解,气化,和在气相中和在同一时间在同一炉中,固体煤焦油燃烧气体的结果状态。集成,以实现两个集成的燃气炉和炉排燃煤锅炉燃烧锅炉的除尘器和锅炉的结构的,整合层,不存在需要分离的煤的气化燃烧气体炉,炉尘收集器,可以实现炉从锅炉废气的烟雾和灰尘是无色的。及其燃烧机理的图1所示的双点划线在方块中,这表明在固相中的煤和焦炭的燃烧过程的燃烧过程的气体,在方块中的单点划线表示的在气相中的实线方框代表的煤干馏过程中,虚线框气化过程。
点燃的燃烧和气化在缺氧条件下,在气化室中,所述第一材料从上部煤层原煤热解器从底部,从底部向上的氧化物层而形成,减少层,蒸馏处理层和干燥层的层状结构的。气化层,其特征在于,所述氧化物层和还原层,在气化过程中的主要反应是在这里进行了。气化剂主要从气化室的底部进入的空气,从而使的底部接缝氧化燃烧,在这样高的温度的鼓风空气流中含有一定量的一氧化碳的炭化层吹风气,的材料的煤是干燥,预加热和干燥蒸馏。补充给煤从气化室的上部,缓慢下降,在低的温度下炭化煤和吸热过程,逐渐析出物形成的挥发物干馏气体。它主要由水,光吗?石油和煤的挥发物质。
碳化煤减少层,热的CHAR形成依赖性的下部的气化反应的氧化反应的热量。发生水煤气转移反应,使适量的蒸汽作为气化剂可以被注入,汽化气体气化室中生成的和燃烧的碳,空气和水蒸汽的混合物。它的组合物主要是一氧化碳和二氧化碳,以及产品的碳原子,在反应中的碳的固体燃料和水蒸汽,氢气,甲烷,和超过50%的氮的产品和产品之间的。此生成的碳化层和炭化层混合,碳化气体被排出,气体出口处的汽化气体。气化内部层和主要化学反应。

地板的化学反应
灰色的灰层分配显热的气化剂的气化室内层中的主要化学反应区的名称,并在其工作过程中,预 - 的氧和碳的氧化物层的热氧化反应剂气化剂,减少层的C + O2 = CO2放热
。 2C + O2 = 2CO放热反应的吸热释放所需
追讨成二氧化碳,水蒸汽和碳转化成氢还原层的二氧化碳,二氧化碳+ C = 2CO放热
H2O + C = CO + H2放热
碳化气体:CO + H2O = CO2 + H2吸热
煤炭碳化材料层的热分解和沉淀的水,轻质油和挥发分的煤的热气体热器。
干煤馈电层干燥

气化室的锅炉从顶部逐渐减小,在气化过程中,通过添加,从下部的气化剂进料煤底部向上通过篦和由燃料产生的气体被吸入到该层的顶部。这个过程是一个逆流过程中,并且它可以使预热气体的气化剂的显热充分利用,从而?提高锅炉的热效率,并在气体的情况下,通过高温的区域不开裂,从而使气体的碳化气化?在身体的热值增加。在碳化层低的温度下产生的热量由适当的
溶液混合后,温和气化煤的气体,通过气体出口的气化室进入燃烧室的上部,并二次空气,根据在高温条件下,在燃烧室中,并进入燃烧室的自点火篦字符向上火焰相交,因此,在燃烧室中的气体和煤,分别根据气体的燃烧特性固相燃烧器的合作伙伴,相互促进,一氧化碳和烟黑燃烧的余烬,实现几乎完全的燃烧。的结构特点和应用

分相气化燃烧锅炉锅炉锅炉热和烟度排放标准,在发展过程中的两个主要问题一直高度重视,以提高效率。传统的锅炉,以解决这两个问题基本上是依靠提高热效率的过滤器设置,以提高锅炉和窑炉的燃烧和传热。以提高的倾向,在锅炉烟尘排放在除尘器的负担增加,在发达国家中,99%以上的静电除尘器或袋式过滤器,和集尘效率的初始浓度的增加所导致的燃烧的排放量控制在50毫克/立方米浓度,您只能使用相对便宜的机械式或湿式除尘效率一般低于95%的国家的经济状况,不超过100-200毫克╱标准立方米的粉尘环保要求的排放浓度。除尘炉除尘解决呢?不仅要提高锅炉房的占地面积?它吗?基础设施投资,增加空气中所造成的能源消耗,而且还造成二次污染。易燃易挥发碳氢化合物不完全燃烧气化锅炉彻底改变了传统锅炉的燃烧原理,使用燃气 - 固相分离,燃烧理论,煤燃烧过程中很容易产生黑烟成可燃气体,剥离挥发物燃烧的焦炭在燃烧室。燃烧室温度高达1000℃,排放黑烟的烟,煤的直接燃烧,可以完全分解,来解决这个问题。只有原煤锅炉尽可能地完成燃烧的热效率高的有效使用,而且也减少烟雾和有毒气体,二氧化硫,氮氧化物的排放量,尽可能地实现的烟雾的作用和粉尘,锅炉环境大大优于国家标准和能源效率的指标。
分相燃烧气化锅炉,锅炉除尘器,打破了传统的模型创建不增加炉外过滤器的集成模式。这种整合是不是一个机械除尘器的锅炉。相分离后,燃烧和气化,燃气锅炉,和炉排燃烧锅炉,具有它自己的独特的结构,组合两种,主要是通过在燃烧室中的前面,中间和结尾的气化室,对流加热的比表面的三个主要组成部分。
气化室(参见图2:锅炉结构和燃烧原理),对锅炉的核心技术的一部分,它看起来像一个开放的煤气发生炉,其主要功能煤的燃烧气体,易燃易挥发成分进入燃烧腔室和煤的气化反应,被排出的气体的形式中,将释放入燃烧室的余焰半焦炭的挥发份,第三,控制气化室中的反应温度和焦炭层的厚度。为了实现上述的功能:第一,以确保一些原来的煤层;第二,供给的空气气化剂的合理分配,增加煤的气化的气化速度和气化室强度;第三,关键气化室和关节的燃烧室,天然气的出口,以及煤焦油出口的合理分配。煤的气化室炉设备,篦进口气化剂的天然气出口,而出口煤焦油成分。的
煤作为原料在气化室,气化剂的空气和水蒸汽,轻度气化煤反应进行的低温中,在大气压力下,从煤中的挥发性物质的欲望煤的热分解。输送的高温气化室温度达到设定的条件,在气化室,脱挥发分是是一个CHAR增强的燃烧室内的燃烧炉篦。
燃烧室的主要特点是:第一,天然气和煤炭焦炭燃烧,提高燃烧效率,减少烟尘排放量和烟气黑度初始。汽化室被注入到燃烧室中,和一个可控的二次空气扰动分拆下来,的交点产生的气体混合物从气化室进入焦炭燃烧火焰的燃烧室的气体出口。将合并的气体和固定碳(煤),增强的燃烧,燃烧产生的已经取得了足够的燃烧余烬和清洁燃烧的目的,以提高燃烧效率。焦化煤焦油的燃烧在炉篦少量的粉煤灰,烟尘浓度,相对较低的烟气黑度的一半。上述鼓风门设置在燃烧室中,为了确保锅炉运行的安全性。的
对流加热面的主要功能的完整的热交换与锅炉的烟道气,以达到额定输出,锅炉的热交换器的效率得到改善。普通锅炉锅炉到子级气化燃烧锅炉,其结构没有太大的区别。除尘器,锅炉无显着节省的总投资,占地面积吗?它吗?锅炉房。
气化设计的点燃烧锅炉应注意的是:
合理的布局和天然气出口,而出口煤焦油的位置和大小;
焦化温度控制; BR /> 3气体进口代理煤炭港口;
一组合理的二次空气和防爆门;
5,气化室和燃烧室的水循环是合理的。
从上方,煤的气化的分相燃烧锅炉的结构并不复杂,一个简单的常规锅炉的基础上,在其前部与气化室被设置在原始炉内二次空气和爆炸性防火门复合控制技术。各类锅炉的设计原理,为0.2吨/小时的主要类型? 10T / H的锅炉中的各种参数。只有几十个这种类型的锅炉正在运行,广泛应用于洗浴,取暖,医疗保健和其他领域,并已使用了该技术在东北地区的工业锅炉,其结果是很不错的。
低于DZL2t / h的锅炉,例如,前和改造后的比较表II。
表:DZL2t / h的前后对比

改造,改造后的锅炉比较热效率为73%,78%,5%
煤炭消费量(AII)380公斤/? 356公斤/ h的省煤器6.3%
适应性广
适应AI AII AIII AII AIII无烟煤褐煤石煤锅炉整体销售增长约5.4×2米×3.2米,5.9米长×3.2黑色无色吸烟
环保性能,环保标准,符合环保要求
新的锅炉应用现代高科技和高效率的热传导技术,炉排燃煤锅炉,煤气发生炉,作为整体而言,以做清洁燃烧炉的烟尘锅炉运行的,并不需要外界的无色烟尘浓度≤100mg/Nm3 30%?50%,减少二氧化硫气体比传统的锅炉炉除尘器行不仅是为了增加浓度氮氧化物百万的成本比传统≤1200mg/Nm3 400毫克/标准立方米,符合国家环保标准GB13271-2001区域,同时,超过82%的热效率。锅炉,除尘器,但节省煤炭每小时,再加上一个小数目,只有2或3倍,和煤炭机械和炉渣,从而大大降低了工人的劳动强度的工人,消防队员

子阶段燃烧特点
传统的煤炭燃烧的锅炉气化在煤燃烧过程中会产生大量的污染物,造成严重的环境污染。:
(1)煤炭是不容易的,充分与氧气接触,形成不完全燃烧,燃烧效率高,污染排放量的相对增加;
(2)在燃烧过程中不容易控制,例如,有很多沉淀物的挥发物往往不能得到足够的氧气造成的烟雾演化烟;
>(3)的固体燃料的燃烧温度是困难的,甚至,形成局部高温区域,并表示了大量的NOx的形成;
(4)中的二氧化硫的氧化燃烧过程中,煤中硫;
(5)未经处理的固体直接燃烧的煤,粉尘比与排放的烟气,产生大量的粉尘污染。气化煤的气化
分相燃烧锅炉,气 - 固相分离燃烧,有效的解决方案比传统的燃煤锅炉,对环境的污染问题,它具有以下优点:
粉尘浓度,低烟气黑度,良好的环境性能的
气化层和干馏炭化层中产生的气体所产生的气化气体,并最终在燃烧室中与二次空气混合,并充分混合,这是非常容易实现由于燃料气体和氧气供给是足以完成燃烧,一氧化碳燃烧和烟灰的余烬。焦炭从气化室进入燃烧室的热,因为大部分的挥发物已被沉淀,挥发性物质,以避免燃烧的内部的固定碳字符剩余挥发物的不利影响,并进一步氧化生成的碳一氧化碳从煤进一步焦炭焦油层和烟黑,和其他可燃材料,粉煤灰分少量的,在燃烧过程中产生的粉尘的燃烧余烬的表面也被用在锅炉,从而几乎消除了“碳黑“,并且除去飞灰中的煤烟的高效率。
2
完全气化煤的气化室,再次在燃烧,热效率高,节能,不仅要避免挥发物,一氧化碳,二氧化碳,和其他不利影响的煤焦炭燃烧,并从气化室的热气体被剥离更容易燃烧煤焦炭燃烧一定的作用,在促进该燃烧器的燃烧器的热输入焦化最易挥发的部分的内部和外部,不仅是一个更高的温度,并具有一个内部的孔隙率,该氧化反应可以提高,并发挥作用在加强煤焦炭燃烧扩散,从而降低了的过量空气系数,一氧化碳和炭黑燃烧的余烬燃烧更充分,从而降低的化学和机械不完全燃烧热损失,以及5-10%的煤的燃烧,提高热效率,与直接燃烧省煤器相比
3
低氮氧化物的排放量室内狭缝的气体从下部的低低的点火和燃烧过程的整体气化室内的温度,低温燃烧,气化室中的过量空气系数是非常小的,在约0.7-1.0之间,氧燃烧,它提供了一个有利条件,以减少氮氧化物的排放。在还原气氛中,不参与燃烧的煤中含有的氮氧化物,接缝焦炭反应性氮,水蒸汽和一氧化碳,以及的化学有机氮剂量小煤矿,和成无毒的氮分子被施加减少通过减少后的氮催化气化室内的剥离层部分进入燃烧室的,足够的氧气增强的燃烧,其特征在于基本上挥发物焦炭,半焦热解的内部氧化物的挥发的一部分,另外,在剩余的少量内部炭中的氮氧化物被进一步减小以产生可燃焦炭层材料,燃烧的余烬,从而控制和减少氮氧化物排放量的形成在表面的烟尘

无机硫(硫化铁和硫酸)在煤脱硫效果的有机硫和硫酸盐中的硫的形式几乎都停留在灰不会导致污染的煤在煤的气化煤的气化室中的分层燃烧锅炉中,铁发生,因此,在该热分解反应,在还原反应中的氢硫化物和有机硫在煤中的硫中的硫化氢气体的形式被除去。释放。房间的下部的气体,温度一般是在约800℃,最佳反应温度是在相同的脱硫剂。用含硫量高的燃料煤,只需添加适量的1碎煤石灰石,白云石,你可以得到更好的脱硫效果,从而大大减少了二氧化硫含量的烟气/ 5,生成和控制的操作简单
气体和燃烧的两个设备在同一设备中,并没有提供一个单独的用火点燃,温度高,容易操作和控制,简化操作,管理,操作方便,减少司炉劳动强度,提高锅炉房,文明生产的健康状况,在的情况下,在燃烧室中的气体,气体点火。
6,燃烧稳定,煤种适应性强,
点燃锅炉气化室的下部,因此,稳定燃烧的可燃低质量的煤矿和煤炭自燃适应难治性区域或中等结渣煤煤炭,适用于范围内的煤,褐煤,长焰煤,不粘结或弱粘结烟煤小球状型煤理想的燃料。

五,结论
实践证明,燃烧,并集成了一个新的专利技术,确保分相燃烧煤的气化锅炉的稳定,高效,环保,国家的, ,艺术,克服旧的技术不能解决的浪费和污染,一个显著的经济效率和环境效益的问题,中国的煤炭资源的用户的青睐是非常丰富的,不断增长的能源政策和环保要求,分相燃烧气化锅炉市场前景非常广阔,在中国。

Ⅳ 煤气化制30万吨合成氨灰水处理系统工段(国产)投资需要多少钱

气化工艺各有千秋
1.常压固定床间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术
目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一,其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气,要求原料为?准 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、吹风放空气对大气污染严重,属于将逐步淘汰的工艺。
2.常压固定床无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术
其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准 8~10mm粒度的无烟煤或焦炭,提高了进厂原料利用率,对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低,适合用于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。
3.鲁奇固定床煤加压气化技术
主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤,要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性,适用于生产城市煤气和燃料气。其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右,甲烷含量约10%左右。焦油分离、含酚污水处理复杂,不推荐用以生产合成气。
4.灰熔聚煤气化技术
中国科学院山西煤炭化学研究所技术。其特点是煤种适应性宽,属流化床气化炉,煤灰不发生熔融,而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤、石油焦,投资比较少,生产成本低。缺点是操作压力偏低,对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。
5.恩德粉煤气化技术
属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉,适用于气化褐煤和长焰煤,要求原料煤不粘结或弱粘结性,灰分<25%~30%,灰熔点高、低温化学活性好。在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉,已投产的有16台。属流化床气化炉,床层中部温度1000~1050℃。目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。缺点是气化压力为常压,单炉气化能力低,产品气中CH4含量高达1.5%~2.0%,飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。此技术适合于就近有褐煤的中小型氮肥厂改变原料路线。
6.GE水煤浆加压气化技术
属气流床加压气化技术,原料煤运输、制浆、泵送入炉系统比干粉煤加压气化简单,安全可靠、投资省。单炉生产能力大,目前国际上最大的气化炉投煤量为2000t/d,国内已投产的气化炉能力最大为1000t/d。设计中的气化炉能力最大为1600t/d。对原料煤适应性较广,气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。但要求原料煤含灰量较低、还原性气氛下的灰熔点低于1300℃,灰渣粘温特性好。气化系统不需要外供过热蒸汽及输送气化用原料煤的N2或CO2。气化系统总热效率高达94%~96%,高于Shell干粉煤气化热效率(91%~93%)和GSP干粉煤气化热效率(88%~92%)。气化炉结构简单,为耐火砖衬里,制造方便、造价低。煤气除尘简单,无需价格昂贵的高温高压飞灰过滤器,投资省。国外已建成投产6套装置15台气化炉;国内已建成投产7套装置21台气化炉,正在建设、设计的还有4套装置13台气化炉。已建成投产的装置最终产品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氢气、CO、燃料气、联合循环发电,各装置建成投产后,一直连续稳定长周期运行。装备国产化率已达90%以上,由于国产化率高、装置投资较其他加压气化装置都低,有备用气化炉的水煤浆加压气化与不设备用气化炉的干煤粉加压气化装置建设费用的比例大致为Shell法 : GSP法 : 多喷嘴水煤浆加压气化法 : GE水煤浆法=(2.0~2.5):(1.4~1.6):1.2:1.0。缺点是气化用原料煤受气化炉耐火砖衬里的限制,适宜于气化低灰熔点的煤;碳转化率较低;比氧耗和比煤耗较高;气化炉耐火砖使用寿命较短,一般为1~2年;气化炉烧嘴使用寿命较短。
7.多元料浆加压气化技术
西北化工研究院开发的具有自主知识产权的煤气化技术,属气流床单烧嘴下行制气。典型的多元料浆组成为含煤60%~65%,油料10%~15%,水20%~30%。笔者认为在制备多元料浆时掺入油类的办法不符合当前我国氮肥工业以煤代油改变原料路线的方针,有待改进。
8.多喷嘴(四烧嘴)水煤浆加压气化技术
由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司共同开发。属气流床多烧嘴下行制气,气化炉内用耐火砖衬里。在山东德州华鲁恒生化工股份有限公司建设1套气化压力为6.5MPa、处理煤750t/d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2套气化压力为4.0MPa、处理煤1150t/d的气化炉系统,于2005年7月21日一次投料成功,运行至今。
9.Shell干煤粉加压气化技术
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。目前国外最大的气化炉处理量为2000t/d煤,气化压力为3.0MPa。这种气化炉采用水冷壁,无耐火砖衬里。可以气化高灰熔点的煤,但仍需在原料煤中添加石灰石做助熔剂。国内2000年以来已引进19台,其目标产品有合成氨、甲醇,气化压力3.0~4.0MPa。我国引进的Shell煤气化装置只设1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运行尚待检验。1套不设备用炉的装置投资相当于设备用炉的GE气化装置或多喷嘴水煤浆气化装置的投资的2~2.5倍,排出气化炉的高温煤气用庞大的、投资高的废热回收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CO变换系统,如用于制合成氨和氢气,副产的蒸汽量还不够用。同时还需要另设中压过热蒸汽系统用于气化炉的过热蒸汽。笔者认为目前Shell带废热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。
10.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,目前国外最大的GSP气化炉投煤量为720t/d褐煤。因采用水激冷流程,投资比Shell炉省,适用于煤化工生产。正常时要燃烧液化气或其他可燃气体,以便于点火、防止熄火和确保安全生产。目前世界上采用GSP气化工艺技术的有3家,但是现在都没有用来气化煤炭,其中黑水泵煤气化厂只有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。神华宁夏煤业集团有限责任公司已决定采用GSP干煤粉加压气化技术建设83万t/a二甲醚,一期60万t/a甲醇项目,单炉投煤量约2000t/d。
11.两段式干煤粉加压气化技术
西安热工研究院开发成功的具有自主知识产权的煤气化技术。可气化煤种包括褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤,以及高灰分、高灰熔点煤,不产生焦油、酚等。其特点是采用两段气化,其缺点是合成气中CH4含量较高,对制合成氨、甲醇、氢气不利。废热锅炉型气化装置适用于联合循环发电,其示范装置投煤量2000t/d级两段式干煤粉加压气化炉(废热锅炉流程)已决定用于华能集团“绿色煤电”项目,另一套示范装置投煤量1000t/d级两段式干煤粉加压气化炉(激冷流程)已决定用于内蒙古世林化工有限公司30万t/a甲醇项目。
12.四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术
由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)和中国天辰化学工程公司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。气化炉为热壁炉,内衬耐火砖。干粉煤由气化炉上部经4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。以兖矿鲁南化肥厂GE水煤浆气化工业装置生产用煤为原料进行试验。中试装置作了以氮气和CO2为输送载气的试验。气化温度为1300~1400℃,气化压力为2.0~3.0MPa

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与煤气化装置飞灰过滤器用滤芯研究进展及应用相关的资料

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