7水煤浆水冷壁气化技术改造传统煤制气和耐火砖的优势

水煤浆水冷壁气化技术改造传统煤制气和耐火砖优势和实施方案北京盈德清大科技有限责任公司百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大★清华炉煤气化技术发展历程★水煤浆清华炉技术特点★水冷壁系统★水煤浆水冷壁技术改造传统煤制气★水煤浆水冷壁技术改造耐火砖炉主要内容百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大气化技术固定床气流床流化床LurgiBGLUGIGE-Texaco清华炉多喷嘴对置恩德炉U-gas灰融聚水煤浆气化干煤粉气化ShellGSP航天炉煤气化技术是煤化工、煤制油和煤制天然气、IGCC等过程的一项核心技术，占工程投资的近三分之一，是关系到工程项目技术经济性的关键。清华炉煤气化技术发展历程百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大引进煤气化技术的优点百年清华的先进煤气化技术——清华炉GE德士古（Texaco）：气化炉结构简单；操作弹性大；气化压力高，可节省后工序气体压缩功。壳牌（Shell）：可以气化高灰熔点的煤；碳转化率可达99%；有效气（CO+H2）成分高达90%左右几乎是国外有的煤气化技术我国都有，国外没有的煤气化技术我国也有西门子GSP：水冷壁使用寿命长；采用水激冷流程，所以投资比Shell炉要省.北京盈德清大引进技术存在的问题Lurgi气化技术煤种适应性、灰水系统污染等Lurgi工艺气化废水特点(1)有机污染物（COD）浓度高：~7000mg/L;(2)氨氮（NH3-N）浓度高：~500mg/L;(3)总酚浓度高：~1000mg/L，对生物处理有一定的毒性作用；(4)可生化性较差：含有大量难生物降解物质（约占总COD的20~30%），某些污染物还具有一定的抑制作;(5)水质水量变化较大.百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大引进技术存在的问题GETexaco水煤浆气化技术喷嘴寿命短、耐火砖寿命短、后系统带水带灰百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大引进技术存在的问题Shell粉煤气化技术投资巨大、粉煤控制系统、锅炉积灰、堵渣GSP粉煤气化技术缺乏工程经验百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大开发自主煤气化技术的要求煤种适应性好：“三高煤”高可用率：长周期稳定运行高可靠性：减少意外停车大容量：高压、单炉产气量大百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大★非熔碴-熔碴气化炉ZL02235127.2★一种改进的非熔碴-熔碴气化炉ZL03279783.4★用于煤、焦气化的分级式气化炉ZL200610114039.1★用于煤、焦气化的分级式气化炉ZL2006101140391★雾化-浸没式激冷室ZL200720103616.7★简练点火型水冷壁煤气化炉ZL200920106955.X★清洁的气热联供煤炭转化炉ZL200920173126.3★气化炉ZL201120046688.9清华炉煤气化技术发展历程百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大清华耐火砖炉示范生产装置于2006年1月清华炉投入生产，生产装置年运行率94%，年负荷率120%。2007年12月顺利通过了国家组织的专家组现场考核和技术鉴定，专家们一致认为：“该技术优于国外同类技术，具有国际先进水平”。水冷壁气化炉可以提高运行温度，拓宽煤种适应范围清华炉技术发展历程--耐火砖和水冷壁百年清华的先进煤气化技术——清华炉现有气流床气化技术二代清华炉Texaco四喷嘴一代清华炉ShellGSPHT-L航天炉11百年清华的先进煤气化技术——清华炉现有气流床气化技术百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大水煤浆水冷壁气化炉八大优势百年清华的先进煤气化技术——清华炉★安全性强★稳定性好★煤种适应性强★系统运转率高★环境友好，环保高效★系统启动快★气化压力高★国产化程度高北京盈德清大水煤浆水冷壁气化炉六大创新百年清华的先进煤气化技术——清华炉采用新型膜式水冷壁巧妙组合烧嘴设计▲环腔绝热结构▲水冷壁与壳体连接技术▲▲▲倒锥型排渣结构▲控制逻辑和安全连锁独特北京盈德清大水煤浆水冷壁清华炉技术是节水的气化技术：百年清华的先进煤气化技术——清华炉▲水煤浆和干粉两种气化工艺外排水量均按煤种氯离子等有害组分累计程度控制，在相同投煤量的情况下，外排水量基本相同。▲水的消耗量主要指外排的水量和加入的水量。干粉气化烘煤过程水分烘干至2%；水煤浆清华炉排水量小北京盈德清大水煤浆水冷壁清华炉技术是节水的气化技术：百年清华的先进煤气化技术——清华炉▲干粉气化－水：制粉工段－水；气化工段＋过热蒸汽；灰水处理工段＋变换冷凝液和脱盐水；变换工段＋脱盐水或加过热蒸汽。▲水煤浆水冷壁清华炉－水：磨煤工段＋难处理的有机废水；灰水处理＋变换冷凝液，变换工段＋0（水或蒸汽）。清华炉加入的水量小；加入水的品质要求低。北京盈德清大世界首台水煤浆水冷壁气化装置于2011年8月22日11时一次投料成功，随即稳定供气转入生产。创造了同行业的开车奇迹。中央电视台为此做出专题报道。百年清华的先进煤气化技术——清华炉清华炉煤气化技术发展历程—水煤浆水冷壁清华炉北京盈德清大投入运行后照片安装照片百年清华的先进煤气化技术——清华炉清华炉煤气化技术发展历程—水煤浆水冷壁清华炉北京盈德清大清华炉气化岛总流程百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大★清华炉煤气化技术发展历程★水煤浆清华炉煤气化技术特点★水冷壁系统★水煤浆水冷壁技术改造传统煤制气★水煤浆水冷壁技术改造耐火砖炉主要内容百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大技术来源锅炉分级布风应用广泛低负荷稳燃、降NOx排放二次空气三次空气立式旋风炉液态排渣垂直炉膛顶置烧嘴顶部一次风侧墙二次风超过70年的历史，长于气化炉氧气分级气化炉百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大第二代清华炉煤气化技术优势具有水煤浆气化技术的全部优势，克服了水煤浆耐火砖气化技术的两个缺憾：煤种适应性窄，难于处理高灰熔点煤，单炉年运转率低，为达到装置8000小时年运转要求，必须配置备用炉。具有水冷壁气化技术的全部优势，克服了干粉水冷壁炉的两个缺憾：干煤粉制备中干燥过程的能耗和危险性；气化系统压力难于提高，一般只能达到4.0MPa。与各类流化床煤气化技术相比对环境更为友好。第二代清化炉首次投料即进入稳定运行状态，综合性能已明显优于现存各种煤气化技术。百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大★在气化炉的燃烧室内采用水冷壁型，可以提高燃烧室的燃烧温度，扩大煤种的适应范围。气化炉内的水冷壁采用强制循环，使水一直处于过冷状态，以减少蒸汽的产生量。★气化炉水冷壁的水采用锅炉给水，汽包中的水通过锅炉水循环泵送入水冷壁系统和烧嘴冷却水系统，通过水冷壁系统和烧嘴冷却水系统的锅炉水进入汽包，在汽包中产生部分蒸汽，产生的蒸汽进入全厂蒸汽管网，汽包液位由锅炉分厂的给水母管进行补充。水煤浆进料水冷壁气化炉技术特点百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大水冷壁清华炉主要运行指标比氧耗≤380Nm3O2/1000Nm3(CO+H2)；比煤耗≤550kg/1000Nm3(CO+H2)；CO+H2≥81%；碳转化率≥98%；喷嘴使用寿命≥4个月；渣中可燃物含量：≤5%综合能耗达到世界先进水平。百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大★清华炉煤气化技术发展历程★水煤浆清华炉煤气化技术特点★水冷壁系统★水煤浆水冷壁技术改造传统煤制气★水煤浆水冷壁技术改造耐火砖炉主要内容百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大水冷壁型清华炉在耐火砖型气化技术的基础上开发的新一代气化技术具有以下优势：★气化效率高★气化炉材质★煤种适应性更宽范★原料输送稳定★同样直径和压力能力提高（单炉产气量增大）水冷壁清华炉技术优势百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大清华炉水冷壁－不同结构的气化炉水冷壁百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大水煤浆水冷壁清华炉－水冷壁系统悬挂垂直水冷壁结构强制循环、自然循环不产生过热蒸汽百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大水冷壁结构132百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大清华炉膜式水冷壁的结构尺寸名称符号单位结果气化炉直筒段直径Dm1.928气化炉直筒段高度Hm5.292气化炉总高度Hm6.957气化炉总侧面积Am240.038气化炉总容积Vm317.067百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大清华炉膜式水冷壁13250多年的锅炉膜式水冷壁实验、设计和工程经验膜式水冷壁传热的计算经验和工程运行数据膜式水冷壁内水动力分析和计算，涉及直到超临界的各种压力等级北京盈德清大水煤浆水冷壁清华炉水系统★燃烧侧流程与耐火砖气化炉类似★来自锅炉母管的锅炉水通过液位调节系统送入汽包（V-1302）★汽包中的锅炉水，通过锅炉水循环泵（P-1306）分别送入气化炉的水冷壁系统和烧嘴冷却水系统。★含汽率、出水监测、强制循环北京盈德清大★在气化炉的燃烧室内采用水冷壁型，可以提高燃烧室的燃烧温度，扩大煤种的适应范围。气化炉内的水冷壁采用强制循环，使水一直处于过冷状态，以减少蒸汽的产生量。★气化炉水冷壁的水采用锅炉给水，汽包中的水通过锅炉水循环泵送入水冷壁系统和烧嘴冷却水系统，通过水冷壁系统和烧嘴冷却水系统的锅炉水进入汽包，在汽包中产生部分蒸汽，产生的蒸汽进入全厂蒸汽管网，汽包液位由锅炉分厂的给水母管进行补充。水煤浆水冷壁清华炉特点百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大★清华炉煤气化技术发展历程★水煤浆清华炉煤气化技术特点★水冷壁系统★水煤浆水冷壁技术改造传统煤制气★水煤浆水冷壁技术改造耐火砖炉主要内容百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大水煤浆水冷壁技术改造传统煤制气－传统煤制气现状目前中国拥有各种类型的煤气炉约9000多台，其中化工行业煤气化炉约有4000余台，绝大部分以间歇式气化炉（UGI)为主。绝大多数中小化肥厂和多数大型化肥厂以煤炭（无烟煤）为原料，年消耗原煤6000余万吨。百年清华的先进煤气化技术——清华炉全国合成氨产能60%北京盈德清大传统煤制气的技术特点（劣势）百年清华的先进煤气化技术——清华炉单炉生产能力低DBCA污染排放大碳转化率低间歇式气化炉不符合国家节能降耗的要求已明确加快淘汰原料要求高能耗高E北京盈德清大水煤浆水冷壁技术改造传统煤制气百年清华的先进煤气化技术——清华炉新建空分装置水煤浆水冷壁气化装置变换装置现有压缩机改造北京盈德清大水煤浆水冷壁技术改造传统煤制气－气化百年清华的先进煤气化技术——清华炉煤浆制备工序磨煤低压气化渣水处理水煤浆低压气化装置北京盈德清大水煤浆水冷壁技术改造传统煤制气－气化百年清华的先进煤气化技术——清华炉Descriptionofthecompany’ssubcontents煤气化工艺的革命性改造北京盈德清大水煤浆水冷壁技术改造传统煤制气－投资改造投资（年产20万吨合成氨）空分装置（1.0亿）变换装置（2000万元）往复式压缩机改造（1000万元）低压气化装置（1.0亿）脱硫、硫回收（2000万元）百年清华的先进煤气化技术——清华炉3亿元以内北京盈德清大水煤浆水冷壁技术改造传统煤制气－效益百年清华的先进煤气化技术——清华炉DescriptionofthecontentsDescriptionofthecontents节电：～500KWh/tNH3.0.4元/kwh,4千万/年副产蒸：～1t/tNH3.100元/t2千万/年0：空分装置＋烟煤＝无烟煤主要效益万元北京盈德清大★清华炉煤气化技术发展历程★水煤浆清华炉煤气化技术特点★水冷壁系统★水煤浆水冷壁技术改造传统煤制气★水煤浆水冷壁技术改造耐火砖炉主要内容百年清华的先进煤气化技术——清华炉北京盈德清大百年清华的先进煤气化技术——清华炉水煤浆水冷壁技术改造耐火砖炉耐火材料使用寿命短（冲刷、磨蚀，备炉）工艺烧嘴使用周期短（50~90d)气化炉炉膛热电偶寿命短（7d，无法长期指示）原料煤种限制（耐火材料）北京盈德清大水煤浆水冷壁技术改造耐火砖炉－总体方案※工