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一文了解BGL碎煤熔渣气化技术

煤化工联盟 2019-03-14 12:25:41

BGL(British Gas-Lurgi  英国燃气-鲁齐)块/碎煤熔渣气化炉技术是在原鲁齐固定床加压气化炉2型、3型和4型炉技术基础上,由当时的英国燃气公司科技开发部(现Advantica公司)在德国鲁齐公司的协助下,在英美政府和欧盟的部分资助下,耗资数亿英镑,在位于英国爱丁堡附近的西田(Westfield)煤气化试验厂开发出来的新型煤气化技术。

鲁齐固定床加压气化技术是当前世界上应用最多和工业化使用经验最丰富、最成熟的煤气化技术。在现代气化技术中,鲁齐固定床加压气化技术具有氧耗低和建设成本低的优势,同时也有气化强度低、蒸汽消耗大但利用率低和大量气化污水造成净化成本高的缺点。现代熔渣气化技术具有气化强度高、蒸汽利用率高、气化效率高的优势,但又有氧耗高和建设成本高的缺点。BGL熔渣气化技术将高温熔渣气化与加压固定床气化技术结合在一起,兼具双方的优势,克服各自的一些缺点,是一种既高效、又经济的气化技术。

鲁奇和BGL气化炉的比较

BGL气化炉炉体简单,采用常规压力容器材料制成,配有常规耐高温炉衬及循环冷却水夹套。其中,喷嘴、渣池及间歇排渣系统的设计为核心专有技术。可气化6~50mm的块/碎煤或机械型煤(劣质褐煤和粉煤经冲压制成的型煤),可参杂适量粉煤(<10%),也可通过喷嘴喷入水煤浆或将焦油回收重新气化。

BGL气化技术采用氧气和水蒸气为气化剂,气化温度在1400~1600℃,蒸汽用量大幅度减少,水蒸气分解率超过90%,氧气消耗大大低于流化床气化炉。BGL气化炉气化反应速度快、气化强度高,生产能力较同内径鲁齐炉提高2~3倍。除产出少量甲烷外,粗气组分(H2+CO)与流化床气化产出粗气类似。

 BGL块/碎煤熔渣气化炉示意图

BGL块/碎煤熔渣气化炉典型烟煤产品气组成

煤气化工艺流程


BGL碎煤熔渣气化技术的特点

炉体:

Ø结构简单

Ø常规压力容器材料

Ø常规耐高温炉衬(非损耗件)+水夹套(循环水冷却)

Ø喷嘴设计(专有技术)

Ø熔渣池设计(专有技术)

Ø间歇排渣系统设计(专有技术)

投料:碎煤/型煤 + (助熔剂)

Ø6~50 mm 碎/块煤和机械型煤

Ø适量粉煤

Ø也可通过喷嘴喷入水煤浆或将焦油重新气化

Ø劣质煤和粉煤可冲压制成型煤

气化剂:氧气 + 水蒸汽

Ø气化温度提高 1400~1600 oC

Ø氧气消耗与鲁奇炉相当,大大低于气流床气化炉

Ø蒸汽用量较鲁奇炉大幅度减少(仅15-20%)

Ø水蒸汽分解率超过90%

气化能力:

Ø气化反应速度快,气化强度高,生产能力较同内径鲁齐炉提高2.5~3倍

Ø除产出少量甲烷外,粗气组分(H2+CO)和产气量与气流床气化炉产出粗煤气品质接近

Ø碳转化率超过99.5%

Ø气化效率和系统热效率均明显提高

排放:

Ø对环境的影响大幅度改善

Ø焦油-量减少,可循环进入气化或回收副产品

Ø苯酚-浓度高,装置规模较小,易于高效萃取,回收成本低,有较高经济效益

Ø废水-水量小,装置规模较小,加上深度处理装置后投资仍较低,废水净化后可循环使用

Ø熔渣-玻璃状、无污染、几乎不含碳,可用作铺路或建材

气化废水来源

气化废水组分

Ø粗气洗涤冷却后分离出的气化废水携带出粗气中几乎全部的氨(NH3)氯化氢(HCl)和苯酚

Ø同时吸收了部分硫化氢(H2S)和二氧化碳(CO2取决于 pH 值等因素

Ø少量其他有机物和无机物 其中有些是随气化废水沉积时间形成的

德国黑水泵气化厂BGL气化炉