煤气化技术的气化炉主要结构是水煤浆单喷嘴下喷式,大部分是采用水激冷工艺流程,但在IGCC发电项目的,也采用废锅流程。单炉容量目前最大可达日投煤量2000吨,操作压力大多采4MPa、6.5MPa,少数项目也已达到8.4MPa。
在中国应用也十几年了,是较成熟的煤气化技术。从技术的掌握和操作的熟练,设备的国产化和配套的耐火材料的制造都有较大优势。煤气化技术的主要优点是水煤浆带来的,即较容易把压力升上去。如南化的气化炉压力达到了8.4MPa,这样就可能实现不需压缩直接合成甲醇,节省了压缩能耗。煤气化技术的缺点也跟水煤浆有关,水煤浆中含有40%的水,使它的热值降低。对煤质的限制变得较严格,如成浆性差的煤、灰分较高、灰熔点高的煤经济性较差;气化效率相对较低,碳转化率约为95%。比氧耗是各种气流床气化工艺中最高的,约为400标立方米/千立方米(CO+H2);必须采用热炉壁,每炉耐火砖要50万美元,进口的要100万美元,寿命不到2年。价值15万美元的喷嘴只能运行2个月左右就要拆下修理。
烧嘴是煤气化装置的关键设备,一般为三流道外混式设计,在烧嘴中煤浆被高速氧气流充分雾化,以利于气化反应。煤气化炉和碳洗塔排出的含固量较高黑水,送往水处理系统处理后循环使用。首先黑水送人高压、真空闪蒸系统,进行减压闪蒸,以降低黑水温度,释放溶性气体及浓缩黑水,经闪蒸后的黑水含固量进一步提高.迭往沉降槽澄清,褴清后的水循环使用。
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