鲁奇炉BGL煤气化技术工艺流程特点和原理

鲁奇炉BGL煤气化技术工艺流程特点和原理一、BGL工艺开发过程德国鲁奇工程公司经过20多个煤种、30多项试验，1939年气化褐煤成功以后，设计了第一代鲁奇气化炉。1950年以后，为扩大使用煤种和提高气化强度进行了研究试验，共试验了35种煤，设计了第二代气化炉，改进了布气方式和增加了破黏装置，产气量（标准状态）达到14000-17000m3/台时。1970年以后，为继续扩大煤种和提高气化强度设计了Mark-Iv型炉，改进了布煤器和破黏装置，可气化除焦煤外的所有煤种。设置多层炉箅，布气好，气化强度高，灰渣残炭少，采用了先进控制技术。此后又设计了BGL型炉，它是英国BG公司和德国鲁奇公司耗资2亿欧元联合开发的新一代鲁奇炉型，环境友好、冷煤气效率高、氧耗底，现已生产性装置两台（德国一台、苏格兰一台），产气量（标准状态）达到34000m3/台时，最大日处理煤量可达960-1200吨/日，目前使用鲁奇炉最多的是南非Sasol合成燃料厂。东、西德统一前东德有鲁奇炉24台，80%城市煤气产自鲁奇炉，现存7台。二、BGL煤气化工艺特点及工艺流程1、BGL炉的工艺特点氧耗、蒸汽消耗低。0.2m3O2/m3干煤气，H2O/O2比为0.7。单炉生产能力大。日处理煤量可达1200吨。可把煤和废物联合气化，可燃烧有机垃圾。可把甲醇生产和发电结合起来。可靠性强，较原鲁奇炉比较炉底无传动部件；操作弹性大，可达±30%。已具备商业化生产的条件，已工业化的已有两套。燃烧完全，渣中可燃物小于1.5%。2、工艺流程气化剂（氧化和水蒸汽）自下而上通过床层，在灰床进行预热；在燃烧层进行燃烧反应，提供气化反应所需的热量；在气化层进行水蒸汽与C的气化反应等；在甲烷层有较多的甲烷生成；在干馏层，主要是煤中的挥发份释放出来；在干燥层，煤中的水份被蒸发出来，煤被进一步加热。煤气离开气化炉后首先在洗涤冷却器中进行激冷，达到饱和状态。煤从炉顶部加入炉内，靠转动的煤分布器进行布煤，自上而下经过床层而排出。夹套锅炉产生的蒸汽经汽液分离器分离，分离出的液体返回覆夹套，蒸汽送到汽化剂管线用作气化剂。三、气化炉型式1、Mark-Iv型鲁奇炉结构Mark-Iv型加压气化炉主要由(1)炉体；(2)煤锁；(3)灰锁；(4)膨胀冷凝器；(5)洗涤冷却器；(6)蒸汽汽液分离器组成。根据煤种的粘结指数不同，决定是否需要增加搅拌器；炉体为水夹套式。2、BGL型鲁奇炉结构与Mark-Iv型加压气化炉相比在内壁设计基础上加入耐火砖衬，形成简单的水夹套保护层，在炉下部沿周向装置了一组喷嘴。气化压力为3.0Mpa，温度分布由上到下为450℃－1500℃，冷煤气效率为91%，炉体内径为3.6米，外经为4.0米，耐火砖厚度为100mm，夹套厚200mm，主框架高度40米。四、重点说明1、干煤气成分：二氧化碳4％，一氧化碳56%，氢气28%，氮气3%，甲烷7%，其它气体2%。2、鲁奇炉对煤质的要求：粒度：0－50mm，其中0－5mm﹤25%，灰份：﹤25％，含量：﹤30％，熔点：F3﹤1500℃，热稳定性：除褐煤和泥炭外的煤种都适应。对硫含量和挥发份没有特别要求。