第二届多喷嘴对置式煤气化技术推广及应用研讨会.pdf

华东理工大学华东理工大学 2010年年5月月18日日 多喷嘴对置式煤气化技术应用 及研发进展 多喷嘴对置式煤气化技术应用 及研发进展 报告人于广锁 龚欣 报告人于广锁 龚欣 第第第第二届二届二届二届“ “多喷嘴对置式煤气化技术推广及应用研讨会多喷嘴对置式煤气化技术推广及应用研讨会多喷嘴对置式煤气化技术推广及应用研讨会多喷嘴对置式煤气化技术推广及应用研讨会” ” 华东理工大学 East China University of Science And Technology 主要报告内容主要报告内容 一一、、多喷嘴对置式水煤浆气化技术推广应用 二 多喷嘴对置式水煤浆气化技术推广应用 二、、粉煤加压气化技术及研究进展粉煤加压气化技术及研究进展 一、多喷嘴对置式水煤浆气化技术推广应用一、多喷嘴对置式水煤浆气化技术推广应用一、多喷嘴对置式水煤浆气化技术推广应用一、多喷嘴对置式水煤浆气化技术推广应用 主要内容主要内容主要内容主要内容 技术特点技术特点技术特点技术特点 二二 知识产权情况知识产权情况 三三 推广应用现状推广应用现状 五五 大型化优势大型化优势大型化优势大型化优势 六六 技术研究与开发技术研究与开发 一一 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况 四四 已获奖励已获奖励 七七 技术研究与开发技术研究与开发技术研究与开发技术研究与开发 技术开发技术开发 日处理22吨 煤中试装置 的建设运行 日处理22吨 煤中试装置 的建设运行 大型化大型化 2000t/d级 工业装置建 设与运行 2000t/d级 工业装置建 设与运行 工业示范工业示范 1150t/d级 工业示范装 置的建设和 运行 1150t/d级 工业示范装 置的建设和 运行 863重大课题863课题863重大课题863课题“九五九五”攻关攻关 十五十五十一五十一五九五九五七五、八五七五、八五 基础研究基础研究 渣油气化过 程研究 渣油气化过 程研究 水煤浆气化 过程研究 水煤浆气化 过程研究 中石化、 化工部 国家计委科技部科技部中石化、 化工部 国家计委科技部科技部 煤等含碳固体原料大规模高效清洁气化的基础研究煤等含碳固体原料大规模高效清洁气化的基础研究 973计划计划 2010－－2015 大规模高效气流床煤气化技术的基础研究大规模高效气流床煤气化技术的基础研究 973计划计划 2004－－2009 日处理2000吨煤新型水煤浆气化技术日处理2000吨煤新型水煤浆气化技术 国家国家“十一五十一五”863计划课题计划课题 200MW等级IGCC关键技术研究开发与工业示范200MW等级IGCC关键技术研究开发与工业示范 国家国家“十一五十一五”863计划课题计划课题 百万吨级煤间接液化及电联产系统工业试验与示范百万吨级煤间接液化及电联产系统工业试验与示范 国家国家“十一五十一五”863计划课题计划课题 高灰熔点煤加压气化技术研究开发与工业示范高灰熔点煤加压气化技术研究开发与工业示范 国家国家“十一五十一五”863计划课题计划课题 富甲烷气自热转化制合成气富甲烷气自热转化制合成气国家国家“十一五十一五”支撑计划课题支撑计划课题 煤气化多联产及煤气化多联产及IGCC关键技术开发关键技术开发 上海市上海市“十一五十一五”重大科技项目重大科技项目 承担承担承担承担/ / / /完成的重大科研项目完成的重大科研项目完成的重大科研项目完成的重大科研项目 单台日耗煤单台日耗煤2000吨气化炉工业应用研究与示范吨气化炉工业应用研究与示范 国家国家“十一五十一五”科技支撑计划科技支撑计划 高效化学热回收煤气化新技术应用研究高效化学热回收煤气化新技术应用研究 国家国家“十一五十一五”863计划课题计划课题 新型水煤浆气化技术新型水煤浆气化技术 国家国家“十五十五”863计划重大课题计划重大课题 四喷嘴水煤浆气化工艺软件包开发四喷嘴水煤浆气化工艺软件包开发 国家重大装备国产化国家重大装备国产化 2002－－2005 粉煤加压气化制备合成气新技术研究与开发粉煤加压气化制备合成气新技术研究与开发 国家国家“十五十五”攻关计划攻关计划 新型新型多喷嘴对置多喷嘴对置水煤浆气化炉开发水煤浆气化炉开发 国家国家“九五九五”攻关计划攻关计划 整体煤气化联合循环发电整体煤气化联合循环发电IGCC关键技术关键技术 国家国家“九五九五”攻关计划攻关计划 承担承担承担承担/ / / /完成的重大科研项目完成的重大科研项目完成的重大科研项目完成的重大科研项目 磨煤制浆系统 初步净化系统渣水处理系统 气化系统 技术特点技术特点技术特点技术特点 气化炉气化炉 多喷嘴撞击流多喷嘴撞击流 多喷嘴－处理负荷高多喷嘴－处理负荷高 对置式侧置－消除短路对置式侧置－消除短路 雾化＋撞击实现混合－混合 效果好 雾化＋撞击实现混合－混合 效果好 不存在短路物流－转化率高不存在短路物流－转化率高 平推流长－气化反应进行完 全，气化指标优 平推流长－气化反应进行完 全，气化指标优 独特的托砖架－热电偶寿命 延长 独特的托砖架－热电偶寿命 延长 技术特点技术特点技术特点技术特点 I III AA VI II III V IV AA 多喷嘴对置式气化炉流场结构多喷嘴对置式气化炉流场结构 射流区、撞击区、 撞击流股、回流 区、折返流区、 管流区 射流区、撞击区、 撞击流股、回流 区、折返流区、 管流区 技术特点技术特点技术特点技术特点 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 01234 θ E 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 01234 θ E 多喷嘴对置式气化炉 停留时间分布密度 多喷嘴对置式气化炉 停留时间分布密度 单喷嘴水煤浆气化炉 停留时间分布密度 单喷嘴水煤浆气化炉 停留时间分布密度 1.5秒前离开气化炉 物料比例 平均停留时间前 离开气化炉物料比例 单喷嘴气化炉462 多喷嘴气化炉0.958 技术特点技术特点技术特点技术特点 洗涤冷却室洗涤冷却室 喷淋、鼓泡复合床喷淋、鼓泡复合床 无腾涌现象无腾涌现象 避免带水带灰避免带水带灰 液位容易控制液位容易控制 交叉流式洗涤冷却器，强 化热质传递 交叉流式洗涤冷却器，强 化热质传递 技术特点技术特点技术特点技术特点 气体初步净化系统气体初步净化系统 混合器旋风分离器水洗塔混合器旋风分离器水洗塔 分级净化－先粗分再精分分级净化－先粗分再精分 洗涤效果好，合成气洁净洗涤效果好，合成气洁净 黑水水质好黑水水质好 高效节能合成气压降低高效节能合成气压降低 技术特点技术特点技术特点技术特点 渣水处理系统渣水处理系统 蒸发热水塔闪蒸＋直接换热蒸发热水塔闪蒸＋直接换热 耐结垢、堵灰耐结垢、堵灰 换热效果好，热传递效率 高 换热效果好，热传递效率 高 开停车水循环流程简单、 方便 开停车水循环流程简单、 方便 技术特点技术特点技术特点技术特点 烧嘴烧嘴 预膜式预膜式 高效雾化粒径小高效雾化粒径小 节能氧气压降低节能氧气压降低 长寿命磨损小长寿命磨损小 不会回火－扩散火焰不会回火－扩散火焰 煤浆形成膜， 两侧气体剪切 煤浆形成膜， 两侧气体剪切 煤浆速度低煤浆速度低 技术特点技术特点技术特点技术特点 知识产权情况知识产权情况知识产权情况知识产权情况 本技术属完全自主创新，整套技术均具有自主知本技术属完全自主创新，整套技术均具有自主知 识产权。识产权。 气流床煤气化领域授权、公开的专利30余项。气流床煤气化领域授权、公开的专利30余项。 1. 多喷嘴对置式水煤浆或煤粉气化炉及其应用ZL98110616.1； 2. 一种复合床高温煤气冷却洗涤设备及其工业应用ZL01112880.1； 3. 以含碳氢化合物为原料气流床生产煤气的初步净化装置ZL01112700.7； 4. 一种高温煤气冷却洗涤设备及其工业应用ZL01112702.3； 5. 碳 氢 化 合 物 为 原 料 煤 气 生 产 装 置 中 的 含 渣 废 水 热 回 收 方 法 ZL01112701.5； 6. 一 种 固 态 含 碳 物 质 部 分 氧 化 制 备 合 成 气 喷 嘴 及 其 工 业 应 用 ZL200510025050.6； 7. 顶部设有多个喷嘴的气化反应器及其工业应用ZL200610116724.8； ...... 1. 多喷嘴对置式水煤浆或煤粉气化炉及其应用ZL98110616.1； 2. 一种复合床高温煤气冷却洗涤设备及其工业应用ZL01112880.1； 3. 以含碳氢化合物为原料气流床生产煤气的初步净化装置ZL01112700.7； 4. 一种高温煤气冷却洗涤设备及其工业应用ZL01112702.3； 5. 碳 氢 化 合 物 为 原 料 煤 气 生 产 装 置 中 的 含 渣 废 水 热 回 收 方 法 ZL01112701.5； 6. 一 种 固 态 含 碳 物 质 部 分 氧 化 制 备 合 成 气 喷 嘴 及 其 工 业 应 用 ZL200510025050.6； 7. 顶部设有多个喷嘴的气化反应器及其工业应用ZL200610116724.8； ...... 已已已已 授授授授 权权权权 的的的的 发发发发 明明明明 专专专专 利利利利 1. 气流床生产煤气装置中回收含渣废水热量的热水塔ZL01239008.9； 2. 以碳氢化合物为原料气流床生产煤气的排渣装置ZL01239007.0； 3. 顶部设有喷嘴的多喷嘴对置式水煤浆或煤粉气化炉ZL01210097.8； 4. 一种射流型洗涤冷却水均布器ZL02266704.0； 5. 设有定位块的洗涤冷却水均布器ZL200320108896.2； 6. 用 于 以 含 碳 氢 化 合 物 为 原 料 气 流 床 气 化 炉 的 耐 火 衬 里 ZL200520044251.6； 7. 加压气流床水冷壁式气化反应器ZL200520047972.2； 8. 加压气化反应器ZL200420114033.0； 9. 一种有利于热量回收的新型气化炉ZL200820056585.9； 10. 用 于 水 煤 浆 或 粉 煤 气 化 的 多 喷 嘴 水 煤 浆 或 粉 煤 气 化 炉 ZL200520047515.3； ...... 1. 气流床生产煤气装置中回收含渣废水热量的热水塔ZL01239008.9； 2. 以碳氢化合物为原料气流床生产煤气的排渣装置ZL01239007.0； 3. 顶部设有喷嘴的多喷嘴对置式水煤浆或煤粉气化炉ZL01210097.8； 4. 一种射流型洗涤冷却水均布器ZL02266704.0； 5. 设有定位块的洗涤冷却水均布器ZL200320108896.2； 6. 用 于 以 含 碳 氢 化 合 物 为 原 料 气 流 床 气 化 炉 的 耐 火 衬 里 ZL200520044251.6； 7. 加压气流床水冷壁式气化反应器ZL200520047972.2； 8. 加压气化反应器ZL200420114033.0； 9. 一种有利于热量回收的新型气化炉ZL200820056585.9； 10. 用 于 水 煤 浆 或 粉 煤 气 化 的 多 喷 嘴 水 煤 浆 或 粉 煤 气 化 炉 ZL200520047515.3； ...... 已授权的实用新型专利已授权的实用新型专利已授权的实用新型专利已授权的实用新型专利 2 兖矿国泰化 工有限公司 三套日处理 1150吨煤 气化装置， 2005年10 月A、B炉 投入运转， 2007年9月 C炉投入运 转。 兖矿国泰化 工有限公司 三套日处理 1150吨煤 气化装置， 2005年10 月A、B炉 投入运转， 2007年9月 C炉投入运 转。 1 山东华鲁 恒升化工 股份有限 公司一台 日处理750 吨气化 炉，2005 年6月正式 投入运转。 山东华鲁 恒升化工 股份有限 公司一台 日处理750 吨气化 炉，2005 年6月正式 投入运转。 4 江苏灵谷 化工有限 公司2套日 处理2000 吨煤气化 装置， 2009年6 月15日投 入运转。 江苏灵谷 化工有限 公司2套日 处理2000 吨煤气化 装置， 2009年6 月15日投 入运转。 3 兖矿鲁南 化肥厂双 结构改造 工程一套 日处理 1150吨煤 气化装 置，2008 年7月1日 投入运转。 兖矿鲁南 化肥厂双 结构改造 工程一套 日处理 1150吨煤 气化装 置，2008 年7月1日 投入运转。 5 江苏索普 集团有 限公司3 套日处理 1500吨煤 气化装 置，2009 年9月8日 投入运转。 江苏索普 集团有 限公司3 套日处理 1500吨煤 气化装 置，2009 年9月8日 投入运转。 6 新能凤凰 滕州能源 有限公司2 套日处理 1500吨煤 气化装 置，2009 年12月17 日一次投 料成功。 新能凤凰 滕州能源 有限公司2 套日处理 1500吨煤 气化装 置，2009 年12月17 日一次投 料成功。 7 神华宁夏 煤业集团 有限责任 公司3套 日处理 2000吨煤 气化装 置，2010 年3月18 日一次投 料成功。 神华宁夏 煤业集团 有限责任 公司3套 日处理 2000吨煤 气化装 置，2010 年3月18 日一次投 料成功。 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况 地点山东华鲁恒升化工股份有 限公司 数量1台 规模单炉日处理750吨煤 产品合成氨 压力6.5MPa 投入工业运行时间2005年6月 设计单位华陆工程科技有限责 任公司 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况1111750TPD750TPD750TPD750TPD 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况1111750TPD750TPD750TPD750TPD 拱顶耐火砖寿命7450小时拱顶耐火砖寿命7450小时 直筒段及锥底部分耐火砖寿命预计超过直筒段及锥底部分耐火砖寿命预计超过 20000小时20000小时 设设 备备 情情 况况 气化炉气化炉气化炉气化炉110110110110负荷运行，工艺指标优良负荷运行，工艺指标优良负荷运行，工艺指标优良负荷运行，工艺指标优良 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况1111750TPD750TPD750TPD750TPD 四喷嘴气化炉碳转化率四喷嘴气化炉碳转化率四喷嘴气化炉碳转化率四喷嘴气化炉碳转化率98.398.398.398.3，，，，单喷嘴气化炉单喷嘴气化炉单喷嘴气化炉单喷嘴气化炉 碳转化率碳转化率碳转化率碳转化率96.096.096.096.0。。。。 地点兖矿国泰化工有限公司 数量2台＋1台 规模单炉日处理1150吨煤 产品甲醇、发电、醋酸 压力4.0MPa 投入工业运行时间 –2005年10月A, B炉 –2007年9月C炉 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况22221150TPD1150TPD1150TPD1150TPD 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况22221150TPD1150TPD1150TPD1150TPD 设计单位设计单位空分系统由华陆工程科技有限责任公司设计，空分系统由华陆工程科技有限责任公司设计， 其他系统由中国天辰工程有限公司负责设计。其他系统由中国天辰工程有限公司负责设计。 建设单位建设单位气化系统由中国化学工程第三建设公司承建。气化系统由中国化学工程第三建设公司承建。 关键设备生产单位关键设备生产单位 气化炉气化炉哈尔滨锅炉制造有限公司哈尔滨锅炉制造有限公司 耐火砖耐火砖洛阳耐火材料研究院高耐厂、洛阳耐火材料研究院高耐厂、 新乡耐火材料厂新乡耐火材料厂 喷嘴喷嘴北京航天北京航天11所、河北国雄所、河北国雄 煤浆给料泵煤浆给料泵GEHO、、FELUWA 6万万Nm3/h空分装置空分装置杭氧液空有限公司杭氧液空有限公司 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况22221150TPD1150TPD1150TPD1150TPD 气化框架气化框架气化框架气化框架 厂区全景厂区全景厂区全景厂区全景 烧嘴平台烧嘴平台烧嘴平台烧嘴平台 渣渣渣渣 水水水水 处处处处 理理理理 水水水水 洗洗洗洗 塔塔塔塔 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况22221150TPD1150TPD1150TPD1150TPD 操作画面操作画面操作画面操作画面 [1] 与四喷嘴对置式水煤浆气化装置考核同期的兖矿鲁南化肥厂运行数据与四喷嘴对置式水煤浆气化装置考核同期的兖矿鲁南化肥厂运行数据 [2] 化肥工业，化肥工业，312，，2004，，3740 [3] 大氮肥，大氮肥，281，，2005，，2528 [4] 德士古气化技术固体进料用户技术交流会论文集，德士古气化技术固体进料用户技术交流会论文集，2002 [1] 与四喷嘴对置式水煤浆气化装置考核同期的兖矿鲁南化肥厂运行数据与四喷嘴对置式水煤浆气化装置考核同期的兖矿鲁南化肥厂运行数据 [2] 化肥工业，化肥工业，312，，2004，，3740 [3] 大氮肥，大氮肥，281，，2005，，2528 [4] 德士古气化技术固体进料用户技术交流会论文集，德士古气化技术固体进料用户技术交流会论文集，2002 168168168168小时现场考核数据小时现场考核数据小时现场考核数据小时现场考核数据 地点兖矿鲁南化肥厂 数量一期1台 规模单炉日处理1150吨煤 产品合成氨 压力4.0MPa 投入工业运行时间 – 2008年7月1日556 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况33331150TPD1150TPD1150TPD1150TPD 设计单位设计单位气化系统由中国天辰工程气化系统由中国天辰工程 有限公司负责设计有限公司负责设计 建设单位建设单位气化系统由中国化学工程气化系统由中国化学工程 第十三建设公司承建。第十三建设公司承建。 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况33331150TPD1150TPD1150TPD1150TPD 操作画面操作画面操作画面操作画面 相对于德士古气化炉，多喷嘴气化炉 具有碳转化率高、有效气成分高、原 料消耗低、渣中残碳低等特点。 第一次投料后连续运行78天；计划停 车检查后又连续运行85天；2009年又 分别创造不间断连续运行86天、106 天的记录。 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况33331150TPD1150TPD1150TPD1150TPD 自2008年7月1日至2009年6月30日，累计运行312天自2008年7月1日至2009年6月30日，累计运行312天 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况33331150TPD1150TPD1150TPD1150TPD 地点江苏灵谷化工有限公司 数量2台 规模单炉日处理2000吨煤 产品合成氨 压力4.0MPa 投入工业运行时间 2009年6月15日 设计单位 中国天辰工程有限公司 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况44442000TPD2000TPD2000TPD2000TPD 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况44442000TPD2000TPD2000TPD2000TPD 操作画面操作画面操作画面操作画面 运行34天的耐火砖状况运行34天的耐火砖状况 喷嘴情况喷嘴情况 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况44442000TPD2000TPD2000TPD2000TPD 地点江苏索普集团 有限公司 数量3台 规模单炉日处理1500吨煤 产品甲醇、CO 压力6.5MPa 投入工业运行时间 2009年9月8日 设计单位 中国天辰工程有限公司 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况55551500TPD1500TPD1500TPD1500TPD 地点新能凤凰滕州 能源有限公司 数量2台 规模单炉日处理1500吨煤 产品甲醇 压力6.5MPa 投入工业运行时间 2009年12月17日 设计单位 中国天辰工程有限公司 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况66661500TPD1500TPD1500TPD1500TPD 地点神华宁夏煤业集团有限 责任公司二甲醚项目筹建处 数量3台 规模日处理2000吨煤 产品甲醇 压力4.0MPa 投入工业运行时间 2010年3月18日 设计单位 中国天辰工程有限公司 工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况工业装置运行情况77772000TPD2000TPD2000TPD2000TPD 国 内 已 推 广 15 家 企 业 ， 共 40 台 气 化 国 内 已 推 广 15 家 企 业 ， 共 40 台 气 化 炉炉。。 国国国国 内内内内 已已已已 推推推推 广广广广 15151515 家家家家 企企企企 业业业业 ，，，， 共共共共 40404040 台台台台 气气气气 化化化化 炉炉。。炉炉。。 华鲁恒升华鲁恒升 750TPD*1 滕州凤凰滕州凤凰 1500TPD*3 兖矿鲁化兖矿鲁化 1150TPD*2 兖矿国泰兖矿国泰 1150TPD*3 江苏索普江苏索普 1500TPD*3 江苏灵谷江苏灵谷 1800TPD*2 宁波万华宁波万华 1200TPD*3 杭州华电半山杭州华电半山 2200TPD*1 神华宁煤神华宁煤 2000TPD*3 山东久泰山东久泰 2000TPD*6 安徽华谊安徽华谊 1500TPD*3 山东盛大山东盛大 2200TPD*2 兖矿新疆兖矿新疆 1500TPD*3 上海焦化上海焦化 2000TPD*2 推广应用现状推广应用现状推广应用现状推广应用现状 兖矿内蒙兖矿内蒙 2500TPD*3 推广应用现状推广应用现状推广应用现状推广应用现状 国际煤气化领域的关注和认可国际煤气化领域的关注和认可 国际煤气化领域的关注和认可国际煤气化领域的关注和认可国际煤气化领域的关注和认可国际煤气化领域的关注和认可 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的成功运行多喷嘴对置式水煤浆气化技术的成功运行多喷嘴对置式水煤浆气化技术的成功运行多喷嘴对置式水煤浆气化技术的成功运行 引起了国际煤气化领域的高度关注，引起了国际煤气化领域的高度关注，引起了国际煤气化领域的高度关注，引起了国际煤气化领域的高度关注， 2006200920062009年煤气化年会年煤气化年会年煤气化年会年煤气化年会GTCGTC连续连续连续连续4 4年邀年邀年邀年邀 请华东理工大学介绍该技术的进展请华东理工大学介绍该技术的进展请华东理工大学介绍该技术的进展请华东理工大学介绍该技术的进展 左上气化技术协会主席左上气化技术协会主席James Childress 右华东理工大学介绍煤气化技术 左下著名气化专家、 右华东理工大学介绍煤气化技术 左下著名气化专家、Gasification 作者 作者Chris Higman博士博士 Christopher Christopher HigmanHigman在其发表于在其发表于在其发表于在其发表于 SystemSystem的综述报告的综述报告的综述报告的综述报告“ “Turning promise into realityTurning promise into reality 中对本技术给予了积极的评价中对本技术给予了积极的评价中对本技术给予了积极的评价中对本技术给予了积极的评价 Modern Power Modern Power ” ” 首次向美国出口成套技术 2008年7月31日，华东理工大学与美国Valero能源公 司签订技术许可合同，将多喷嘴对置式气化技术应用 于Valero公司石油焦气化制氢项目，技术许可费超过 亿元人民币。 美国Valero能源公司是北美最大的炼油企业，所建设 的石油焦气化制氢项目投资高达30亿美元，该项目采 用了众多国际先进能源转化技术，而核心的气化技术 选择了中国技术 这是中国首次向美国出口成套大型化工技术 First Project Outside of China Petcoke Gasification 2500STPD*5 大型化优势大型化优势大型化优势大型化优势 多喷嘴气化炉大型化单炉日处理煤20002500吨的优势多喷嘴气化炉大型化单炉日处理煤20002500吨的优势 1 四喷嘴对置，易于实现大型化。四喷嘴对置，易于实现大型化。 2 每个喷嘴的负荷处于经济规模，单个喷嘴煤浆流量每个喷嘴的负荷处于经济规模，单个喷嘴煤浆流量2835m3/h，雾 化状况理想。 ，雾 化状况理想。 3 气化炉流场结构合理；耐火衬里使用状况进一步优化。气化炉流场结构合理；耐火衬里使用状况进一步优化。 4 减少气化系列数。减少气化系列数。 5 降低投资。降低投资。 6 生产运行管理方便，维护费用相对降低。生产运行管理方便，维护费用相对降低。 7 运行状况稳定，操作弹性大。运行状况稳定，操作弹性大。 8 良好的技术指标。良好的技术指标。 9 煤浆管线、氧气管线管径合理，易于实现；气化系统工程化配套 不存在瓶颈。 煤浆管线、氧气管线管径合理，易于实现；气化系统工程化配套 不存在瓶颈。 10 大型化是煤气化发展的必然趋势大型化是煤气化发展的必然趋势。。 大型化优势大型化优势大型化优势大型化优势 江苏灵谷的生产运行和神华宁煤的试运行证实江苏灵谷的生产运行和神华宁煤的试运行证实 1 系统运行安全稳定系统运行安全稳定 气化炉抗波动能力强气化炉抗波动能力强 气化炉运行可靠性强气化炉运行可靠性强 2 工艺性能优良工艺性能优良 江苏灵谷已气化了神府煤、榆林煤以及神府煤和山西煤的混煤江苏灵谷已气化了神府煤、榆林煤以及神府煤和山西煤的混煤煤浆浓度煤浆浓度60。。 合成气中有效气成分合成气中有效气成分COH2高于高于80最高最高85。。 渣中可燃物大部分低于渣中可燃物大部分低于1。。 现场运行数据表明气化装置碳转化率高现场运行数据表明气化装置碳转化率高约约98、原料消耗低、原料消耗低比氧耗比氧耗 370Nm3O2/1000Nm3COH2。。 3 耐火砖等状况良好耐火砖等状况良好 已获奖励已获奖励已获奖励已获奖励 2007年国家科学技术进步二等奖2007年国家科学技术进步二等奖 第十届中国专利奖优秀奖第十届中国专利奖优秀奖 2006年中国石油和化学工业科技进步特等奖2006年中国石油和化学工业科技进步特等奖 2006年中国高校－企业合作创新十大案例2006年中国高校－企业合作创新十大案例 2006年中国高校十大科技进展2006年中国高校十大科技进展 2004年煤炭工业十大科技成果2004年煤炭工业十大科技成果 2002年中国电力科技进步二等奖2002年中国电力科技进步二等奖 2001年2001年“九五九五”科技攻关优秀成果奖科技攻关优秀成果奖 1998年上海市科技进步一等奖1998年上海市科技进步一等奖 二、粉煤加压气化技术及研究进展二、粉煤加压气化技术及研究进展二、粉煤加压气化技术及研究进展二、粉煤加压气化技术及研究进展 2. 2. 研发放大方法及承担课题研发放大方法及承担课题研发放大方法及承担课题研发放大方法及承担课题 3. 3. 产业化应用研发工作进展产业化应用研发工作进展产业化应用研发工作进展产业化应用研发工作进展 1 1. . . . 粉煤气化技术简介粉煤气化技术简介粉煤气化技术简介粉煤气化技术简介 报告主要内容报告主要内容报告主要内容报告主要内容 主要技术特点主要技术特点主要技术特点主要技术特点 干法进料；干法进料；干法进料；干法进料； 气化炉内衬水冷壁气化炉内衬水冷壁气化炉内衬水冷壁气化炉内衬水冷壁 技术优势技术优势技术优势技术优势 煤种适应性强，可气化高灰熔点煤和成浆性差的褐煤；煤种适应性强，可气化高灰熔点煤和成浆性差的褐煤； 气化指标先进，氧耗、煤耗较水煤浆气化低；气化指标先进，氧耗、煤耗较水煤浆气化低； 设备使用寿命长设备使用寿命长；； 气化炉启动时间短。气化炉启动时间短。 1 1 粉煤气化技术简介粉煤气化技术简介粉煤气化技术简介粉煤气化技术简介 1 1 1 1 粉煤气化技术简介粉煤气化技术简介粉煤气化技术简介粉煤气化技术简介 引进的粉煤气化技术引进的粉煤气化技术 Shell煤气化技术煤气化技术19家（家（12家运行）家运行） GSP煤气化技术煤气化技术2家（在建）家（在建） CHOREN煤气化技术煤气化技术1家（在建）家（在建） 国家已叫停引进国家已叫停引进Shell技术技术 国内粉煤气化技术国内粉煤气化技术 航天炉（航天炉（2家运行，家运行，10家签约）家签约） 两段炉（两段炉（1家在建）家在建） 华理等产学研合作开发的粉煤加压气化技术华理等产学研合作开发的粉煤加压气化技术 国内粉煤气化技术需求迫切国内粉煤气化技术需求迫切，，市场应用广阔。市场应用广阔。 兖矿贵州开阳年产兖矿贵州开阳年产50万吨合成氨项目万吨合成氨项目 与与Shell技术比较技术比较 工艺合理成熟 设备国产化率高 节省投资 工艺合理成熟 设备国产化率高 节省投资 与与GSP技术比较技术比较 激冷技术成熟 碳转化率高 易于大型化 设备国产化率高 激冷技术成熟 碳转化率高 易于大型化 设备国产化率高 工艺成熟合理，投资低，易于大型化工艺成熟合理，投资低，易于大型化 建设日处理煤建设日处理煤1000吨级的吨级的多喷嘴对置式粉煤加压气化 示范装置 多喷嘴对置式粉煤加压气化 示范装置，计划，计划2011年建成投产。年建成投产。 国家国家“十一五十一五”863计划重点项目计划重点项目 高灰熔点煤加压气化气化技术开发与工业示范高灰熔点煤加压气化气化技术开发与工业示范高灰熔点煤加压气化气化技术开发与工业示范高灰熔点煤加压气化气化技术开发与工业示范 多喷嘴对置式粉煤加压气化技术工业示范多喷嘴对置式粉煤加压气化技术工业示范多喷嘴对置式粉煤加压气化技术工业示范多喷嘴对置式粉煤加压气化技术工业示范 兖矿集团 华东理工大学 中国天辰工程公司 兖矿集团 华东理工大学 中国天辰工程公司 小试与中试阶段小试与中试阶段 19992001 粉煤气化关键技术小试研究粉煤气化关键技术小试研究 20012004 多喷嘴对置式粉煤加压气化中试研究多喷嘴对置式粉煤加压气化中试研究 2005 CO2载气的粉煤加压气化中试载气的粉煤加压气化中试、、褐煤磨制干燥与密相输送褐煤磨制干燥与密相输送 产业化阶段产业化阶段 20072008 水冷壁气化炉高灰熔点煤气化中试试烧水冷壁气化炉高灰熔点煤气化中试试烧 2009 粉煤加压气化技术工业化示范粉煤加压气化技术工业化示范 粉煤加压气化技术研发历程粉煤加压气化技术研发历程粉煤加压气化技术研发历程粉煤加压气化技术研发历程 国内起步早，最先完成中试进入产业化阶段国内起步早，最先完成中试进入产业化阶段国内起步早，最先完成中试进入产业化阶段国内起步早，最先完成中试进入产业化阶段 华东理工大学华东理工大学华东理工大学华东理工大学 国际上唯一一家同时拥有水煤浆气化技术和国际上唯一一家同时拥有水煤浆气化技术和国际上唯一一家同时拥有水煤浆气化技术和国际上唯一一家同时拥有水煤浆气化技术和 粉煤加压气化技术的研究机构粉煤加压气化技术的研究机构粉煤加压气化技术的研究机构粉煤加压气化技术的研究机构 气 流 床 气 化 技 术 开 发 放 大 方 法 气 流 床 气 化 技 术 开 发 放 大 方 法 火焰结构与稳定性 反应动力学 温度分布 熔渣流动与形态 水冷壁传热 火焰结构与稳定性 反应动力学 温度分布 熔渣流动与形态 水冷壁传热 小型热模小型热模 速度分布 浓度分布 流动混合规律 速度分布 浓度分布 流动混合规律 大型冷模大型冷模 流场结构 气化动力学 流场结构 气化动力学 多相湍流反应流体力学多相湍流反应流体力学 气化炉传热气化炉传热 数学模型数学模型 检验与修正数学模型， 从工程化角度全面 考查新技术，新工艺 检验与修正数学模型， 从工程化角度全面 考查新技术，新工艺 中试装置中试装置 气化炉工业放大气化炉工业放大 气化炉工业放大气化炉工业放大气化炉工业放大气化炉工业放大 修正数学模型修正数学模型 气化反应结果气化反应结果 气化炉寿命 喷嘴寿命 气化炉寿命 喷嘴寿命 工业装置工业装置 优化炉体结构尺寸优化炉体结构尺寸 / 喷嘴结构尺寸喷嘴结构尺寸 水煤浆气化技术一次性大52倍 粉煤气化技术一次性放大22倍 2 开发放大方法与承担课题开发放大方法与承担课题 国家“十一五”863重点项目 高灰熔点煤加压气化技术研究开发与工业示范高灰熔点煤加压气化技术研究开发与工业示范 国家重点基础研究发展计划973项目 煤等含碳固体原料大规模高效清洁气化的基础研究煤等含碳固体原料大规模高效清洁气化的基础研究 大规模高效气流床煤气化技术的基础研究大规模高效气流床煤气化技术的基础研究 国家“十一五”科技支撑计划项目 单台日耗煤单台日耗煤2000吨气化炉工业应用研究与示范吨气化炉工业应用研究与示范 国家自然科学基金项目 CO2输送粉煤过程的机理与规律研究输送粉煤过程的机理与规律研究 气流床气化炉壁面熔渣流动的实验研究与数值模拟气流床气化炉壁面熔渣流动的实验研究与数值模拟 气流床气化多相湍流扩散火焰结构特征与气化燃烧机理研究气流床气化多相湍流扩散火焰结构特征与气化燃烧机理研究 上海市科委“十一五” 科技项目 新型水冷壁粉煤气化炉研制新型水冷壁粉煤气化炉研制 煤气化多联产及煤气化多联产及IGCC关键技术开发关键技术开发 2 开发放大方法与承担课题开发放大方法与承担课题 引进技术（工业装置）研究引进技术（工业装置）研究引进技术（工业装置）研究引进技术（工业装置）研究 ShellShell煤气化技术煤气化技术煤气化技术煤气化技术承担中石化项目承担中石化项目承担中石化项目承担中石化项目 Shell煤气化装置模拟计算及操作优化软件煤气化装置模拟计算及操作优化软件 粉煤气化喷嘴国产化开发研究粉煤气化喷嘴国产化开发研究 Shell炉适应性煤种及新型助熔剂工业应用研究炉适应