GSP粉煤加压气化的技术特点.doc

GSP粉煤加压气化的技术特点GSP粉煤加压气化技术，是德国未来能源开发的工艺技术，既有Texaco气化工艺的特点，又有Shell气化工艺的特点。70年代开始研究，79年建成了3MW和5MW的气化炉，84年在黑水泵建成了130MW的气化炉用于发电，一直运行到现在。8486年使用普通褐煤与含盐褐煤试运行8690年满负荷生产，使用普通褐煤与含盐褐煤为原料9092年用天然气为原料 (满负荷)9294年用油田气9498年污泥和固态的焦油悬浮物98现在由单纯的发电改造为12.5万吨/年甲醇和75MW发电该技术具有如下特点；a、气化炉内部采用膜式水冷壁，可承受高达2000的气化温度。对原料煤的灰熔点限制较少，可以气化高灰熔点的煤。b、由于是干粉进料，粗合成气中有效气（CO+H2）浓度高，接近90%，CO2含量低。c、气化效率高，原料煤及氧气消耗低。碳转化率99%，原料利用率高。d、采用激冷工艺流程，设备结构简单，装置投资少。e、采用水冷壁副产低压蒸汽，通过监控水冷壁的出水温度，判断炉壁的挂渣情况，有利用于气化炉的稳定操作及延长设备的寿命。f、组合式工艺烧嘴（点火及工艺烧嘴合一）及特殊的烧嘴结构，保证了气化较长的周期和较大的操作弹性。g、经过冷激和洗涤，粗合成气含尘量低1mg/Nm3，同时有较高的水汽比，变换无需外补蒸汽。GSP煤气化技术的特点：（1）原料煤适应范围宽，GSP气化对煤质要求不苛刻，粒度250500m，灰份1%20%（wt%），灰熔点11001500，灰熔点高于1500的煤，从经济角度考虑应加入助溶剂。130MW的工业装置实现了灰熔点高达1450的褐煤气化工业应用。（2）水冷壁结构，即所谓的“以渣抗渣”的结构。采用四根（130MW）螺旋盘管，其外径仅比气化炉（受压筒体内径）小约50mm，水冷管的直径约8090mm，水冷壁上焊有抓钉，水冷壁内壁涂有SiC耐火材料，水冷壁与筒体之间间隙用惰性气体或冷煤气填充。水冷壁及外壳材料均为碳钢。GSP气化炉采用水冷壁结构，避免了因高温、溶渣腐蚀及开停车产生应力对耐火材料的破坏而导致气化炉无法长周期运行。由于不需要耐火砖绝热层，而且炉内没有转动设备，所以运转周期长，可单炉运行，不需要备用炉，可靠性高。（3）喷嘴火焰温度约18002200，平均停留时间约10s，反应速率高，因而气化装置的生产能力大。有效气体（CO+H2）含量高达91%以上，碳转化率99%。（4）气化炉原料从炉顶部喷入，采用单喷嘴，四层喷料结构（130MW的工业装置），每层之间用水冷。喷头尖端部分为特殊材料，其余部分为普通不锈钢。用100m/s的高速氧+蒸汽旋转式将10m/s左右粉煤喷入炉内，使煤均匀混合、燃烧、气化，碳转化率达99%。（5）GSP供料系统采用400kg/m3惰性气体密相气流输送，合格粉煤经煤锁仓三管并流进料，每根进料管都设有固体物料（固气混合）的流量计、密度计。用通过的粉煤供入量调节入炉氧气和蒸汽量。供料系统安全可靠。气化炉温度主要根据气化室与激冷室的压差变化来调节控制。正常情况下其压差为2030mbar（200300H20）。（6）气化炉点火升温迅速，负荷弹性可在50%110%运行。气化炉设有专门的点火喷嘴，采用电点火。该喷嘴在正常操作时以低负荷保持点燃状态，可用气化炉自产煤气。（7）采用激冷流程，高温煤气在激冷室上部用若干水喷头将煤气激冷至200左右，然后用文丘里除尘器将煤气含尘量降低到1mg/m3以下。这种工艺技术简单，设备及运行费用较低。除喷嘴和水冷壁、部分阀门、特殊仪表外绝大部分设备可国产化。神华宁夏煤业集团52万吨/年烯烃项目，西门子中国火电、油气及可再生能源集团总裁卡博先生、西门子燃料气化技术有限公司CEO舒尔德先生神华宁煤煤基烯烃项目，是目前世界上规模最大的煤基烯烃项目，采用5台日投煤量约2000吨的西门子GSP气化炉，中间