煤气化的原理
气化过程是煤炭的一个热化学加工过程。它是以煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧或工业纯氧)、水蒸气作为气化剂,在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。气化时所得的可燃气体成为煤气,对于做化工原料用的煤气一般称为合成气(合成气除了以煤炭为原料外,还可以采用天然气、重质石油组分等为原料),进行气化的设备称为煤气发生炉或气化炉。
煤炭气化包含一系列物理、化学变化。一般包括干燥、燃烧、热解和气化四个阶段。干燥属于物理变化,随着温度的升高,煤中的水分受热蒸发。其他属于化学变化,燃烧也可以认为是气化的一部分。煤在气化炉中干燥以后,随着温度的进一步升高,煤分子发生热分解反应,生成大量挥发性物质(包括干馏煤气、焦油和热解水等),同时煤粘结成半焦。煤热解后形成的半焦在更高的温度下与通入气化炉的气化剂发生化学反应,生成以一氧化碳、氢气、甲烷及二氧化碳、氮气、硫化氢、水等为主要成分的气态产物,即粗煤气。气化反应包括很多的化学反应,主要是碳、水、氧、氢、一氧化碳、二氧化碳相互间的反应,其中碳与氧的反应又称燃烧反应,提供气化过程的热量。
煤转化为洁净燃料有哪几种技术?
煤转化为洁净燃料主要有以下4种技术:(1)煤的气化技术,有常压气化和加压气化2种,它是在常压或加压条件下,保持一定温度,通过气化剂(空气、氧气和蒸汽)与煤炭反应生成煤气,煤气中主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。用空气和蒸汽做气化剂,煤气热值低;用氧气做气化剂,煤气热值高。煤在气化中可脱硫除氮,排去灰渣,因此,煤气就是洁净燃料了。(2)煤的液化技术,有间接液化和直接液化两种。间接液化是先将煤气化,然后再把煤气液化,如煤制甲醇,可替代汽油,我国已有应用。直接液化是把煤直接转化成液体燃料,比如直接加氢将煤转化成液体燃料,或煤炭与渣油混合成油煤浆反应生成液体燃料,我国已开展研究。(3)煤气化联合循环发电技术,先把煤制成煤气,再用燃气轮机发电,排出高温废气烧锅炉,再用蒸汽轮机发电,整个发电效率可达45%。我国正在开发研究中。(4)燃煤磁流体发电技术,当燃煤得到的高温等离子气体高速切割强磁场,就直接产生直流电,然后把直流电转换成交流电。发电效率可过50%~60%。我国正在开发研究这种技术。煤电联动煤电联动政策始于2004年年底。当时国家规定,以不少于6个月为一个煤电价格联动周期,若周期内平均煤价较前一个周期变化幅度达到或超过5%,便将相应调整电价。第一次煤电联动在2005年5月,当时电价上调了0.0252元。而随后2005年11月份虽然再次满足了联动条件,但却并未有所动作。时隔一年之后,第二轮煤电价格联动终于在5月1日开始实施。按照国家发改委5月1日公布的煤电价格联动实施方案,全国销售电价从5月1日起平均每度提高2.52分钱,旨在解决2004年6月以来煤炭价格上涨、部分电厂经营亏损以及取消超发电价等对电价的影响,这也超出了此前业界预测的每度涨1分或者1.6分的提价幅度。
煤气化技术的现状及发展。
【答案】:答案:1.煤气化技术的现状。在世界能源储量中,煤炭约占79%,石油与天然气约占12%。煤炭利用技术的研究和开发是能源战略的重要内容之一。世界煤化工的发展经历了起步阶段、发展阶段、停滞阶段和复兴阶段。20世纪初,煤炭炼焦工业的兴起标志着世界煤化工发展的起步。此后世界煤化工迅速发展,直到20世纪中叶,煤一直是世界有机化学工业的主要原料。随着石油化学工业的兴起与发展,煤在化工原料中所占的比例不断下降并逐渐被石油和天然气替代,世界煤化工技术及产业的发展一度停滞。直到20世纪70年代末,由于石油价格大幅攀升,影响了世界石油化学工业的发展,同时煤化工在煤气化、煤液化等方面取得了显著的进展。特别是20世纪90年代后,世界石油价格长期在高位运行,且呈现不断上升趋势,这就更加促进了煤化工技术的发展,煤化工重新受到了人们的重视。中国的煤气化工艺由老式的UGI炉块煤间歇气化迅速向世界最先进的粉煤加压气化工艺过渡,同时国内自主创新的新型煤气化技术也得到快速发展。
2.煤气化技术的发展趋势。高压、大容量气流床气化技术具有良好的经济和社会效益,代表着目前煤气化技术的发展趋势,是现在最清洁的煤利用技术之一,是洁净煤技术的龙头和关键。随着科学技术和社会经济的发展,大型煤气化技术也将不断发展,如何提高煤气化整体效率、煤种适应性、气化炉单炉生产能力、装置的可靠性、提高和推进绿色气化工艺、减少污染物排放、降低投资强度、强化煤气化与新型煤化工的技术集成是煤气化技术的发展方向。
煤气化工艺
煤气化工艺
1.固定床气化工艺
先进的固定床气化工艺以鲁奇移动床加压气化为代表,其主要优点包括:可以使用劣质煤气化;加压气化生产能力高;氧耗量低,是目前三类气化方法中氧耗量最低的方法;鲁奇炉是逆向气化,煤在炉内停留时间长达1h,反应炉的操作温度和炉出口煤气温度低,碳效率高、气化效率高。虽然鲁苛气化工艺优点很多,但由于固定床气化只能以不粘块煤为原料,不仅原料昂贵,气化强度低,而且气-固逆流换热,粗煤气中含酚类、焦油等较多,使净化流程加长,增加了投资和成本。
2.气流床气化工艺
德士古炉、K-T炉、壳脾炉,以粉煤为原料的气流床在极高温度下运符(1300-1500℃),气化强度极高,单炉能力己达2500.煤/日,我国进口的德士古炉也达400~700煤/日,气体中不含焦油、酚类,非常适合化工生产和先进发电系统的要求。
气流床气化工艺的优点包括.煤种适应范围较宽,水煤浆气化炉一般情况下不宜气化褐煤(成浆困难),工艺灵活,合成气质量高,产品气可适用于化工合成,制氢和联合循环发电等.气化压力高,生产能力高.不污染环境,三废处理较方便。该工艺缺点是,高温气化为使灰渣易于排出,要求所用煤灰熔点低(小于1300℃),含灰量低(低于10%-15%),否则需加人助熔剂(CaO或Fe2O3)并增加运行成本。这一点特别不利于我国煤种的使用。此外,高温气化炉耐火材料和喷嘴均在高温下工作,寿命短、价格昂贵、投资高,气化炉在高温运行,氧耗高,也提高了煤气生产成本。
3.流化床气化工艺
鉴于以上原因,使用碎煤为原料的流化床技术一直受到国内外的关注。德国发挥了其既有传统,开发出高温温克勒气化炉,美国正努力发展以流化床气化和燃烧相结合的高效工艺(如Hybrid例工艺),预期可获得最良好的系统效率。流化床气化以空气或氧气或富氧和蒸汽为气化剂,在适当的煤粒度和气速下,使床层中粉煤沸腾,气固两相充分混合接触,在部分燃烧产生的高温下进行煤的气化。其工艺流程包括各煤、进料、供气、气化、除尘、废热回收等系统,将原煤破碎至8mm以下,烘干后进人进煤系统,再经螺旋加料器加人气化炉内,在炉内与经过预热的气化剂(氧气/蒸汽或空气/蒸汽)发生气化反应,携带细颗粒的粗煤气由气化炉逸出,在旋风分离器中分离出较粗的颗粒并返回气化炉,除去粉尘的煤气经废热回收系统进人水洗塔使煤气最终冷却和除尘。
至于全世界共有多少座煤气化的设备 我无法给出一个确切的数据 据我所知 仅山东淄博的煤气化设备就达到将近900台套,山东省境内大概有8000台套

