煤气化大时代开启 新技术层出不穷
- 2014-08-15 15:02:072413
清洁煤气化技术恰逢其时
近年来全国雾霾天气频发，研究显示，燃煤已成为主要原因。如何清洁、集中地使用好煤炭资源，则成为我国有效治理雾霾的必然选择。
资料显示，当前工业污染主要集中在金属冶炼、电力、化工原料、水泥、陶瓷、玻璃等行业，这些行业将成为清洁煤气化重点推广行业。尤其是陶瓷和玻璃行业，目前几乎全部使用传统的水煤气炉，即由企业自身建设装置，将固态煤变成气态燃料，俗称“煤转气”。据记者了解，即使水煤气炉安装脱硫装置，仍然会产生大量的烟尘、焦油、酚水，并且在运送燃料煤中容易对环境造成较大危害。数据显示，目前这两个行业的二段式水煤气装置高达1万台，用煤量1亿吨左右。当前多数地区要求该行业使用天然气作燃料，但天然气日渐上涨的价格使得很多中小企业望而却步。
清洁煤气化项目成为陶瓷、玻璃等重污染行业的选择。据了解，科达的清洁煤气化项目集中煤气化的转换效率高达83%，煤气含硫量低于20毫克/立方米，粉尘含量低于10毫克/立方米，分别为国家标准的1/10和1/5，是当前水煤气普遍水平的1/20和1/20-1/15，实现了酚氰废水、焦油的零排放。与煤制天然气相比，清洁煤气化技术成本相对较低，仅是前者的1/3左右，适用于多个煤种，经济性更突出，很适合园区集中供气。据称，沈阳法库陶瓷工业园的清洁煤气化项目成本和用户使用过的水煤气炉的成本基本相当，而且低于折合天然气2元/立方米的水平。
煤气化技术新突破
所谓煤气化，是以煤或煤焦为原料，以氧气(富氧或纯氧)或空气、水蒸气等做气化剂(或称气化介质)，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃组分转化为气体燃料的过程。目前的煤气化技术主要分为三种，即固定床气化炉、流化床气化炉和气流床气化炉。
煤气化技术是支撑煤化工产业发展的核心技术之一，烧嘴是干煤粉气化炉长周期稳定运行的关键设备。目前宁夏煤化工产业所用干煤粉气化烧嘴以德国西门子GSP气化烧嘴为主，结构复杂，点火成功率低，使用寿命短，投资成本大且依赖进口，严重制约着煤化工重大项目建设和煤化工产业健康发展。针对这一问题，神华宁煤集团联合中国船舶重工集团711所，以日投煤2000吨GSP干煤粉气化装置为基础，通过大量工业运行数据分析和优化设计，共同开发了一种拥有自主知识产权的新型日处理干煤粉2200吨的大规模组合烧嘴，能够有效保障装置运行的稳定性，延长了烧嘴使用寿命，可大幅设备投资成本和降低装置运行成本。
煤化工产业是宁夏重点发展的优势特色产业，对自治区实施工业强区战略和建设富裕宁夏具有举足轻重的作用。该新型干煤粉气化组合烧嘴的成功研发和运行，对支撑宁夏年产400万吨煤炭间接液化等重大煤化工项目建设，推动煤化工产业技术进步和健康发展具有重要意义。
粉煤气化让“三高”煤变劣为优
我国引进的德国科林CCG粉煤气化技术已在贵州开阳50万吨/年合成氨项目获得成功应用。该项目引进两套日投煤量1500吨的科林CCG粉煤气化炉，于2010年底动工建设，2012年10月气化炉点火开工，2013年1月打通合成氨装置流程，2013年2月转入试生产阶段。截至目前，气化装置已经实现满负荷连续运行。
该项目煤种为贵州本地“三高”劣质煤(高灰、高灰熔点、高硫分)，其灰熔点为1500℃，平均灰分26%，硫含量大于3%，钾钠氧化物平均含量超过4%，采用的科林粉煤气化炉是世界上首套完全应用“三高”劣质煤种的大型粉煤气流床气化装置，为贵州当地甚至全国“三高”劣质煤的综合利用开创了先例。这也引发了煤化工及相关行业人士对煤化工清洁能源技术的进一步关注。