劣质煤及低阶煤的CGAS循环流化床煤气化技术

来源项目
《“无废城市”建设先进适用技术汇编》(第三批)
技术分类
固体废物处理处置技术-工业固废
适用对象及范围
适用于劣质煤及低阶煤的CGAS循环流化床煤气化技术可为冶金、建材等行业提供燃料气,亦可为煤化工行业提供原料气。本技术原料适应性好,可使用劣质煤及低阶煤在内的各种煤、碳基固废作为原料,节能减排效果显著。

基本原理

本技术可使用劣质煤、低阶煤及碳基固废等作为原料,利用循环流化床结构,构建高浓度物料循环、提高碳浓度,从而强化气化反应;同时通过回收煤气物理热提供气化反应吸热,建立能量循环。通过高浓度碳循环耦合能量循环,实现在较低温度和压力(甚至常压)下的温和气化。本技术无酚水和焦油产生,废水处理达标循环利用不外排,飞灰、炉渣等均可资源化利用,副产蒸汽、稀氨水,实现节能减排。

技术描述(创新点及优势)

1、原料适应性好:发明了大截面风帽以及无风室布风、高入口浓度旋风分离等创新技术,可使用劣质煤、低阶煤,以及碳基固废等多种原料; 2、无害化彻底:无焦油和酚类、废气、废水产生;炉渣及飞灰综合利用,如炉渣返炉,飞灰作活性炭原料等; 3、能源利用率高:高气化反应强度,提高碳转化率,并实现煤气余热梯级利用。

应用案例名称

新疆宜化循环流化床煤气化装置项目

案例地址

新疆昌吉州吉木萨尔县准东五彩湾工业园区

案例规模

3×60000标立方米/小时

项目投运时间

44075

工艺流程

原料加入到气化炉中部与循环半焦混合,与气化剂发生燃烧和气化反应;煤气携带半焦经过旋风分离器气固分离后,半焦经返料器返回炉膛继续参与反应,煤气送入余热回收系统,副产蒸汽送往界区。回收余热后的煤气采用旋风除尘器预分离+布袋除尘器除尘,再经煤气冷却器冷却后进入后续装置。除尘收集的气化飞灰,可作为活性炭原料进行综合利用。气化炉渣通过排渣管、冷渣机冷却后送至渣仓,返回气化炉作为掺料使用。

污染防治效果和达标情况

(1)酚水焦油排放量为0; (2)废水量约264吨/天,废水处理达标循环利用不外排; (3)炉渣约14.7吨/天,全部返回气化炉作为掺料; (4)气化飞灰91.2吨/天,可作为活性炭原料进行综合利用; (5)噪声小于75分贝。

二次污染治理情况

1、粉尘:气化飞灰采用密闭气力输送方式,从仓泵转移到中间储仓,通过沉降和布袋除尘分离粉尘,进行综合利用。 2、废气:采用封闭系统,煤气无泄露,正常运行也不会外排。 3、废水:氨氮通过蒸氨方式提取其中的NH3,副产稀氨水,用于烟气脱硝。剩余的COD、氨氮采用生化处理。 4、炉渣:炉渣和气化飞灰进行建材等利用。

能源、资源节约和综合利用情况

1、含氧约50%的富氧空气入炉,降低空分规模及能耗;
2、能量梯级利用,回收煤气余热副产中低压蒸汽,降低燃煤消耗;
3、气化飞灰可送入锅炉燃烧,副产蒸汽,降低锅炉煤耗,也可作为活性炭原料等进行综合利用;
4、煤气冷凝水采用蒸氨方式回收NH3,副产氨水200kg/h。
5、炉渣全部返回气化炉作为掺料。

投资费用

项目投资总金额为约2.7亿元,其中设备费约2亿元,安装及人工费约0.7亿元

运行费用

运行成本随原料及公辅材料价格、原料组成等变化而波动,约~330~元/吨氨。