加压流化床煤气化炉衬里材料的选择与烘制

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摘要加压流化床煤气化技术是近年来随着洁净煤技术的兴起而发展起来的新一代大型8先进煤气化技术9就加压流化床煤气化炉耐火衬里的特殊要求进行了耐火材料的选型:并根据所选耐火材料特性制定了烘炉工作曲线:并比较了烘炉所需实际燃料气量和估算值:结果表明计算值与实际值吻合较好:并为大型流化床反应器的烘炉工艺制定和实施提供一种理论参考和估算方法9关键词加压流化床煤气化炉:衬里材料:烘炉

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(引言

我国煤炭资源丰富:石油天然气相对短缺:在今后几十年中作为能源和资源的煤炭仍将继续发挥重要的主导作用>煤炭利用所需解决的问题是提高煤炭利用效率和减轻对环境的污染:协调可持续发展:在众方案中煤炭气化是实现洁净煤利用的关键技术之一>

煤气化通常指高温下煤与水蒸气反应转化为氢和一氧化碳的过程:该过程化学反应所需热量由碳的部分氧化供给>因此过程的经济性一则取决于原料煤的价格或气化工艺可否适应多种粉煤8过程氧耗和汽耗的高低?二则取决于设备的投资和煤气压缩费用的多少>加压煤气化技术缩小了设备尺寸@体积线性缩小68减少了压缩能耗@)&=A7倍6:是煤气化技术降低设备成本8运行成本和大型化必由之路>加压流化床煤气化技术B!:7C是近年来随着洁净煤技术的兴起而发展起来的新一代大型8先进煤气化技术>除了反应器结构和附属设备等关键技术外:由于高温高压反应条件的要求:其反应器衬里材料的选择和烘制也是关系到工艺成败的关键技术>B":=C 本文针对小型化的加压流化床煤气化炉:进行了炉体衬里耐火材料选型与烘制:并根据耐火材料的特性:进行了烘炉所需煤气量理论估算>)加压流化床煤气化工艺

D>D流程描述

经过干燥筛分后的原煤加入到进料仓:在装置运行时原煤由标定的螺旋进料器推入气动输送管中:用吹送气带入气化炉中>同时为了使物料能够顺利地进入气化炉:防止气化炉煤气返窜现象的发生:进料仓的操作压力略高于气化炉系统的压力>由空压机来的空气经计量后分别从中心管和分布板进入气化炉:由水蒸气发生器产生的水蒸气从分布板进入气化炉>

在所定的操作条件下原煤在气化炉内发生破粘8脱挥发分8气化等过程:生成灰定期排出系统>生成的粗煤气与所夹带的细粉经旋风分离器分离后进入收集器>反应气经除尘8冷却后取样分析>系统压力是由旋风分离器后的截止阀来控制>根据中试装置设计经验:本工艺包括煤进料8气化炉8排灰8除尘8冷却等系统:其流程见第!E页图)>

D&F气化炉内部结构及耐火衬里材料的选型

高压8高温下煤气化反应要求气化反应器的内部必须加设耐火衬里>其结构分为三层G最里面一层为耐火材料:直接接触高温反应气?中间一层为保温材料:主要是防止高温到达炉壁?最外一层为不锈钢

5国家重点基础研究专款资助项目@H)E E E(!!)I()6>

)6硕士生?!6工程师?76研究员?"6研究员8博士生导师:中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室:(7((()太原收稿日期G!(()J(K J!7

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