一、前 言
能源短缺、電力供應(yīng)緊張、環(huán)境污染嚴(yán)重是制約我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大問題。中國是一次能源消費(fèi)中以煤炭為主的國家,煤炭占總消耗能源的75%,其中發(fā)電用煤量占煤炭總產(chǎn)量的34%左右。在已探明的一次能源儲備中煤炭仍是主要能源,這就充分表明了中國發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的重要性和緊迫性。
煤氣化是潔凈、高效利用煤炭的主要途徑之一,長期的生產(chǎn)實(shí)踐表明,在將煤炭轉(zhuǎn)變成更便利的能源和產(chǎn)品形式的各種技術(shù)中,煤氣化是最應(yīng)優(yōu)先考慮的一種加工方法。城市煤氣、化工合成用原料氣和先進(jìn)的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電用燃?xì)馐敲簹饣l(fā)展和應(yīng)用的主要方向。
從當(dāng)前國內(nèi)外煤氣化技術(shù)發(fā)展趨勢上看,大型化、 加壓、適應(yīng)多種粉煤、 低污染、易凈化是煤氣化發(fā)展方向。國外新開發(fā)的氣化爐都采用加壓氣化的工藝,其優(yōu)點(diǎn)是:提高氣化強(qiáng)度;增加單爐的產(chǎn)量;節(jié)約壓縮能耗;減少帶出物損失。國外現(xiàn)有加壓氣化爐型主要分為三類:加壓固定床氣化爐(如Lurgi爐)、加壓流化床氣化爐(HTW, KRW,U-gas)和加壓氣流床氣化爐(Texaco, DOW,Shell, Prenflo)。這三類氣化爐各有其優(yōu)點(diǎn),產(chǎn)業(yè)化程度以魯奇(Lurgi)、德士古(Texaco)最為成熟,都已達(dá)到日處理量400~1650噸的量級,這些氣化爐都是以服務(wù)于化工產(chǎn)業(yè)為先導(dǎo)而發(fā)展的。魯奇爐以弱粘結(jié)塊煤為原料,冷煤氣效率最高,但凈化系統(tǒng)復(fù)雜(焦油處理);德士古氣化爐需以低灰、低灰熔點(diǎn)煤為原料,高溫操作,雖氣化強(qiáng)度和氣體品質(zhì)較高,但氧耗高、設(shè)備投資高;高溫溫克勒爐操作溫度相對較低,尚只適用于年青煙煤或褐煤。目前幾乎所有重要的煤氣化工藝都在開拓聯(lián)合循環(huán)發(fā)電方面的應(yīng)用,并取得了重要的進(jìn)展。
雖然國外已有多種煤氣化技術(shù)開發(fā)成功,但我國的先進(jìn)煤氣化技術(shù)以及相應(yīng)的煤氣高溫凈化技術(shù)都還處于開發(fā)階段,與世界先進(jìn)技術(shù)相比差距甚遠(yuǎn)。針對我國幅員廣大、煤種多、煙煤多、粉煤多、煤質(zhì)變化大的特點(diǎn),國家從“六五”至“九五”期間投入大量人力、物力,研制開發(fā)先進(jìn)的煤氣化技術(shù),以便在較短時(shí)間內(nèi)趕上世界先進(jìn)技術(shù)水平,為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。
從1980年起,中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所開始了灰熔聚流化床氣化技術(shù)開發(fā),“六五”期間為中科院重大科研項(xiàng)目,1983年底建成f 0.3m(1噸/日)的小型裝置,1986年通過鑒定,完成了對包括冶金焦粉、氣煤、焦煤、貧煤、瘦煤乃至無煙煤氣化。1987年f 1.0m....