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| 煤气发生炉呼唤新炉型 发表于: 2011/11/24 13:48:03 |
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| 能源是人类赖以生存和发展的物质基础。如今世界使用的大多为一次能源，其中主要使用的是化石能源（煤炭、石油和天然气）。众所周知，化石能源为不可再生能源，而且，消耗它们的同时会产生CO2、SO2和灰分等。按照不洁净程度，化石能源中的排名依次为：煤炭、石油和天然气。在能源的消费结构上[10]，我国和世界其它发达国家有很大的差距，根据《2000年8月中国能源发展战略和“十五”期间的能源科技工程》，世界一次能源消费中，煤炭只占26.3%, 而中国煤炭却占72.9%；石油和天然气世界消费分别占40.0和23.8%；而我国消费分别只有22.5和2.0%。根据专家的预测，我国一次能源消费以煤炭为主的格局在很长一段时间内难以改变，估计到本世纪中叶，煤炭的消费比例仍然保持在50%以上。 近年来，国际国内石油价格飙升，国际原油2005年第一季度期货价格已突破60美元/桶。目前高价位的液化石油气和天然气价格居高不下，而且气源局域性很大，供应难度和稳定度存在很大问题。这些不利因素导致系列耗能行业（如玻璃、陶瓷、冶金、机械、建材以及耐火材料行业等）纷纷将目光转移到在我国能源结构中占据举足轻重地位的价格相当低廉的煤炭资源上来。 而煤炭作为直接燃料，有其很不利的因素。首先，直接燃用煤炭，热效率较低；其次，直接燃用煤炭的烟气导致大气污染严重，目前国家和地方各级政府部门制定了严格的环保政策。直接燃煤的烟气指标已很难达到环保的标准，而且很多城市已明文限制“原煤散烧”。在这种形势下，煤炭的洁净燃烧就愈来愈受到燃耗企业的关注和青睐。 一般来讲，煤炭的洁净燃烧技术可以大致分为如下五部分：煤炭的燃前技术、煤炭的燃中技术、煤炭的燃后技术、煤炭的转换技术和煤层气利用及煤系废弃物处理和利用技术。其中煤炭的燃前技术有选煤、型煤和水煤浆等技术；燃中技术有低污染燃烧、固硫燃烧、流化床燃烧技术；燃后技术有烟气净化、灰渣处理等技术；煤炭的转换技术有：煤气化联合循环发电、煤气化、煤炭地下气化、煤炭液化、燃料电池和磁流体发电等技术；煤层气利用及煤系废弃物处理和利用技术有煤层气资源开发利用、煤泥的利用、煤矸石利用、炉渣的利用、相关工厂的污染控制技术、CO2固定和利用技术等。 目前，煤炭的洁净燃烧技术的研究和开发进入了新的历史时期。其中很多研究者对煤炭的转换技术进行了卓有成效的研究和开发，获得了很有价值的成果。尤其对于煤炭的气化技术，从煤炭的选型、工艺的仿真和优化、设备的设计与优化等各方面都有很多的研究工作者作了不少工作。现在针对煤炭的气化，一般可分为为固定床、流化床、气流床三大类型，我国使用最多的是固定床气化工艺。常压固定床煤气化工艺由于其使用原料要求不高、投资少、运行成本低等优点，使其产生的煤气在机械、冶金工业的各种加热炉以及建材行业的各种窑炉上得到了广泛的应用。 固定床煤气化技术在我国已有50余年历史，早在上世纪50年代初期，我国就先后引进了一系列前苏联的一段式煤气发生炉，后来我国又在这些基础上消化吸收自主研制了一些一段式煤气发生炉。随着我国煤气工业的发展和环保要求的逐年提高，两段式气化炉在国内自从80年代末期才进入一个崭新的应用阶段。针对煤气发生炉的研究，国内除了少数几家研究院（如轻工部北京规划设计研究院、机械部设计研究院等）一直深入研究外，很少有技术力量参与研究，有关煤气发生炉的设备制造、工艺优化等技术力量相当薄弱，使得煤气发生炉技术的发展举步维艰。 纵观我国煤气炉应用情况，煤气发生炉热煤气站占有举足轻重的位置，在机械、冶金、耐火及陶瓷等工业建设的煤气站，大多使用一段式气化炉热煤气站气化烟煤，这些煤气站深受焦油堵塞管道的危害。20世纪90年代中期，一些厂家开始着手将自己的一段炉热煤气站改造为两段炉热煤气站，以解决管道堵塞的问题。热煤气站通过应用两段式发生炉，的确可以明显降低输气管道焦油堵塞的现象，便于煤气较长距离输送，但是其工艺复杂、工程造价高，很多企业对之的选择也很慎重，不少企业还是只有选用一段式煤气站。 鉴于目前这种情形，我公司开发了一种具有两段发生炉优点，而且价格又很有竞争力的新型煤气发生炉。该煤气发生炉克服了现有一段式煤气发生炉和两段式煤气发生炉用于气化烟煤生产热煤气的一系列问题： 1. 煤粉量大问题 该煤气发生炉长期处于满料层操作，煤料缓慢下移，避免加煤时扬灰随煤气流携出；另外，炉底气化段煤料热爆和操作探钎时产生的煤粉经过厚厚的干馏层过滤，全部沉积于煤料中用于气化。这后一点是两段炉做不到的，煤料热爆和操作探钎时产生的煤粉会随下段煤气带出。 2. 焦油问题 该煤气发生炉用于干馏煤料的底部气化段所产生的煤气温度约在550~600℃范围之内，干馏段中煤的干馏属于低温干馏，干馏焦油流动性好。 3. 煤气炉操作复杂问题 该煤气发生炉属于满料层操作、单煤气出口的煤气发生炉，在操作方面既克服了一段炉需要控制空层操作的问题，又克服了两段炉需要调整上下段煤气比例的问题。煤气炉操作简单。 4. 煤气炉投资问题 该煤气发生炉干馏段结构较两段炉简单，而且高度低，投资低。
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