液态熔渣BGL炉的技术工艺

1、液态熔渣BGL炉的技术工艺2012年7月15日1 序言1、熔渣气化BGL炉的发展史。2、碎煤加压熔渣（BGL）气化的工艺技术。3、熔渣气化BGL炉的主要设备。4、熔渣气化BGL炉与云煤炉（YM）的对比。2熔渣气化BGL炉的发展史；一、概述； 碎煤加压熔渣（BGL炉）气化技术是在原鲁奇固定床加压固态排渣气化炉型、型和型炉技术基础上开发的。该技术已经在云南瑞气公司甲醇、二甲醚项目中应用。在建的项目有内蒙古呼伦贝尔金新化工5080尿素项目，中煤图克煤制化肥项目、云南先锋煤液化项目.中国一拖等项目。上世纪7090年代英国燃气公司科技部（现名ADVANTICA公司）在德国的鲁奇公司协助下，在英国政府和欧

2、盟部分资助下，耗资3.5亿英镑，进行BGL炉的气化开发。31974年英国燃气西田厂改造1.8米鲁奇气化炉，改造成工作压力是2.5MPa，日投煤量300吨的BGL炉试烧，累计试烧10万吨原煤。1983年，英国燃气西田厂在2.7米的鲁奇炉改造，改造成日投煤量500吨，工作压力2.5MPa的BGL炉，累计试烧7.5万吨原煤。1991年英国燃气西田厂又建成直径1.2米，日投煤量200吨，工作压力2.5MPa-7.0MPa的高压BGL炉。2000年，德国黑水泵直径是3.6米的气化炉建成投产。标志着碎煤加压熔渣技术日益成熟。英国Advantica公司是BGL专利商之一。现英国Advantica公司已将BG

3、L专利转让给我国贸易商傅敏艳女士。4二、碎煤加压熔渣（BGL）气化的类型；碎煤加压熔渣炉BGL技术是原英国燃气公司在固态排渣技术基础上改造而开发的。主要是由固态排灰改为液态排渣，将鲁奇炉的炉箅改为熔渣槽，槽下加一个激冷室，气化压力2.57.0MPa的高压BGL炉。反应温度可达13001500，目前国内外有两种液态加压熔渣排渣气化技术，分别是BGL气化炉和云解化的YM炉。三、碎煤加压熔渣（BGL）气化的优缺点；5BGL炉的优点； 1、具有鲁奇炉气化技术氧耗低，炉体结构廉价的优势，克服鲁奇固态排渣废水量大，处理困难的弱点。 2、对煤种的适用性强，对操作过程中煤质的变化不敏感。 3、入炉蒸汽分解超过

4、90%，蒸汽消耗量小到固态炉的10-15%降低汽氧比，减少废水生成量。 4、温度在13001500度范围，大幅度提高了气化效率和气化强度，碳的转化率可达到99.5%。 5、有效气H2+CO产气率（无烟煤有效气8890%、褐煤85%）比鲁奇炉高约25%。 6、灰渣可用于建筑。6BGL炉的缺点； 1、气化用煤要求和固态排渣一样都是650mm碎煤为主，粉煤量要求不超过5%。 2、产生焦油、废水中含有浓度较高的酚氨总量较鲁奇炉并未减少。 3、炉膛内需要加内衬耐火材料、减少炉内的有效面积，损坏后要停炉检修。 4、单炉投资高于鲁奇炉，较壳牌炉有所降低。 5、存在技术转让费，专利内件需要外供。 6、运行业绩

5、少，存在一定的风险。7碎煤加压熔渣（BGL）气化的工艺技术；8一、工艺原理及流程简述(一)工艺原理碎煤加压熔渣气化炉是一种自热式、逆流、移动床、加压、液态排渣的气化炉。煤的气化过程是一个复杂多相物理化学反应过程。主要是煤中的碳与气化剂，气化剂与生成物，生成物与生成物及碳与生成物之间的反应。煤气的成分决定于原料种类，气化剂种类及制气过程的条件。制气过程的条件主要决定于气化炉的构造和原料煤的物理化学性质。其中煤的灰熔点和粘结性是气化用煤的重要指标。9（a）BGL气化炉 （b）Lurgi炉10提高压力的气化方法可以大幅度提高气化炉的生产能力，并能改善煤气的质量。本装置采用的移动床加压气化是碎煤加压逆

6、流接触、连续气化、液态排渣工艺过程。工艺流程简述；在BGL气化炉中，块煤(6-50mm)通过煤料床顶部的闸斗仓进入加压的气化炉。结渣剂(石灰石)和煤一起添加。当煤逆着向上的气流在气化炉中由上向下移动时，被干燥、脱除挥发分、气化、最终燃烧。在气化炉的基底，喷嘴将水蒸汽和氧的混合物喷入燃烧区，在这里氧和余下的焦反应释放出温度高于2000的高热。这样的高温足以使灰熔化，并提供热以支持气化反应。液态灰渣先排到炉底收集池里,然后再自动排入水冷装置。灰渣在水冷装置形成一种无味的、不可渗滤的熔渣状玻璃质固体。所有炉灰都以这种方式排出。11工艺流程的种类；BGL炉目前有两种运行的流程分别是； 1、废锅流程 2

7、、文丘里流程 两种流程最大的区别是；废锅流程是回收蒸汽，文丘里流程不回收蒸汽，主要是看系统蒸汽平衡怎么样而选择。这两种工艺技术流程在云解化都有运行业绩且运行很平稳。国内熔渣气化技术目前就云解化运转业绩时间最长，主要利用云南小龙潭煤矿褐煤采用熔渣气化生产合成氨、尿素。硝酸铵等产品。（从2006年试车到现在）12云南解化瑞气化工公司实际指标：1.煤质情况Mt（全水）37.32 Mad（空气干燥基水分）11.93 Aad（空气干燥基灰分）10.57 Vad（空气干燥基挥发分）39.60 FCad（空气干燥基固定碳）37.90 发热量（低位发热量）：Qnet,ar =3200Kcal/kg灰熔点（）：

8、 DT（变形温度）1240 ST（软化温度）1280 FT（流动温度）130013粘结指数：02.灰成分分析(m/m%)：SiO2 4.17 CaO 34.03 MgO 4.03 Al2O3 7.78 入炉煤粒度：550mm 生产指标单台炉氧负荷：55006000m3/h三台炉每小时生产粗煤气：8.6万m3三台炉每小时产生含酚废水：约30吨每千立方米粗煤气耗氧：180200m3汽氧比：1.241（吨蒸汽千立方米氧气）14吨煤产油量：大约为铝甄干馏焦油产率的70%左右粗煤气成分(v/v%)波动范围：H2 25-30 CO 36-42 CH4 8-11 CO2 14-19粗煤气组分平均值： H2

9、28 CO 40 CH4 9 CO2 173、吨甲醇成本（原料煤价格320元/吨，副产品已折算收入，但不含销售、财务成本）：1900元15粗煤气成分泽马克（BGL）呼伦贝尔金新云解化BGLCO28.7411.1CO54.2149.8H228.7325.6N20.590.17H2S0.30.2CH46.3811.94NH30.040.35O20.020.02Cnhn0.990.8216熔渣气化BGL炉的主要设备；一、BGL炉的主要设备； 气化炉的主要设备有；双煤锁、炉体（内衬是耐火砖）、洗涤冷却器、气化喷嘴、灰渣激冷室和渣锁、文丘里、高压冷却器。特殊设备；气化剂喷嘴、蓄渣池铸件、排渣口、燃烧器属

10、于专利供货，其余可在国内制作。二、气化炉制作厂家； 主要有； 1.太原重型机械集团有限公司 2.哈尔滨锅炉厂 3.大连金州重型机器有限公司 4.西南化工机械厂呼伦贝尔金新项目的BGL炉是太重厂家制造的。中煤图克的BGL炉是金重厂家制造的。17三、BGL炉的构造； BGL炉由加煤机构、炉体、除灰装置三大部分组成。加煤机构；主要是由煤仓、煤溜槽、双煤锁、过渡仓组成。炉体;炉膛由耐火砖砌筑而成，内衬是用一种耐高温的碳化硅，壁厚为6mm.气化剂是由炉膛下部喷嘴送入，喷嘴的材质为钛钢并带水冷套，约伸炉膛内4mm，排渣口的选择不与液渣发生化学反应，并能耐得住1500度高温液态侵蚀的材料，目前采用的材料是硝

11、基硅酸盐或者碳化硅。为了防止排渣口的扩大，上部用水冷盘管保护，盘管的材质是钛钢。（金新、云煤的喷嘴都是6个，每个喷嘴的氧量是20002500NM3/h）气化炉的工况好坏主要是用气体成分来判断。除灰装置；主要由激冷室、渣锁、竖灰管组成。18熔渣气化BGL炉与云煤炉（YM）的对比；熔渣气化BGL炉现在国内就是云解化和呼伦贝尔的金新化工有限公司（2012年6月25日开车的）有运行的业绩。别的项目都在建设中。呼伦贝尔金新（用的是泽马克的工艺包）6月25日开车成功了，但运行情况很不好，主要原因有以下三点； 1、气化炉出口温度波动大。 2、粗煤气成分CO,CO2,H2成分波动大且不稳定。 3、煤气水中含尘

12、很大。19且2#炉运行不到7天因炉内带出粉尘多造成设备堵塞严重，被迫停车处理。 而云煤于2004年云南解化与英国ADVANTICA公司签订合作协议，针对鲁奇加压固态排渣气化技术的缺陷（汽氧比高、酚水量大、碳利用率偏低），采用液态排渣技术对国产直径2.3m鲁奇气化炉进行改造合作进行BGL气化炉工业装置中试烧试验。2006年6月中试装置建成投入试车，经过两年多的时间，共进行了33次试验，最长时间191小时，最短时间仅3小时。最终使BGL炉达到长周期运转，到现在生产很平稳。并对BGL炉中的特殊设备；气化喷嘴、蓄渣池铸件、排渣口、燃烧器等一些专利设备进行改进且取得几十项相关的专利。20对泽马克和云煤的技术工艺包对比分析；从呼伦贝尔金新化工有限公司的运行看泽马克的工艺技术还有待于继续改进和实践，而云煤的工艺技术现在较成熟且运行业绩很