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[中国化工报]水煤浆气化又添新军 东昱炉一次开车成功

时间:2018-05-31    来源:本网    点击次数:0     字体:【大】 【中】 【小】    打印本页

      5月25日,从江西昌昱实业有限公司工业气化试验基地传来消息,依托中国东方澳门太阳城中央研究院与江西昌昱产学研合作开发的东昱炉工业试验装置一次开车成功,产出合格的粗煤气产品,碳转化率等各项指标全部达到设计要求。这标志着东昱炉在市场化推广运用方面迈出了坚实而关键的一步,新一代经济型水煤浆气化技术取得重大突破。

东方电气八年磨一剑

      为适应市场需求,符合国家能源、环保政策要求,加之国内化工领域设备加工制造市场日益激烈的竞争,东方电气中央研究院依托集团公司强大的能源技术装备研发和设计制造能力以及丰富的研发资源支持,于2010年开始进行了清洁、高效、煤种适应性强的气流床加压气化技术及其他先进气化技术的研发工作,涵盖基础理论研究、数值模拟、小试试验和工业试验研究。

      8年来,中央研究院先后对水煤浆气化、煤粉高压密相气力输送、等离子高温熔融气化以及化学链气化技术进行攻关,建成了碳基燃料清洁高效利用基础实验室和工业试验室,形成了完善的清洁燃煤气化技术研发手段,完成了各项实验室研究任务,成功开发了系列煤气化关键技术、核心设备以及清洁燃煤气化系统,建立了一套适用于自主煤气化工艺的煤质指标体系和相应的煤质评价程序,总结出了一套较为完整的气化用煤理论体系及方案。

      8年间,中央研究院在煤基低碳清洁高效利用领域锻炼出了一支集技术研究、技术服务和工程化开发于一体的优秀团队。在技术带头人王晓亮博士、吴家桦博士的带领下,团队取得了一系列阶段性的重要成果及良好业绩,获得授权专利50余项,获集团科技进步奖二等奖两项、三等奖一项,并当选2015年四川省机电冶煤系统的优秀团队。

强强联合东昱炉横空出世

      2016年,东方电气中央研究院在多年的研究成果、原创专利技术、小试试验、中试试验基础上,与江西昌昱强强联合,充分发挥其优秀的技术转化能力、工程经验以及在煤化工行业丰富的市场开拓能力与资源,在煤气化领域建立了全面的产学研合作关系,决定共同开发工业经济型水煤浆气化技术及装备。经过两年努力,成功研制出东昱炉。

      据昌昱公司负责人郑小伦介绍,东昱炉以经济性为突破口,可将先进的水煤浆气化技术理念应用于改造和提升传统煤化工产业,气化炉主系统投资比市场主流水煤浆气化炉低约20%~30%,解决了传统煤化工原料路线改造过程中的投资高、性能指标高、环保要求高的“三高”难题。

      目前,我国传统煤化工、有色、冶金、石油、石化、轻工、建材等行业已经到了转型发展的关键时期,环保政策日趋严格,要求澳门太阳城必须通过技改来降低生产成本,增强澳门太阳城抵御市场风险能力。东昱炉将在这一转型发展中发挥出自身的巨大优势,大幅降低澳门太阳城投资与生产成本,提升装置环保性能,大幅提高澳门太阳城盈利水平。

      东方电气中央研究院院长王为民表示,东昱炉开发成功是东方电气自主煤气化技术从实验室研究迈向工程化乃至产业化关键的一步,同时也是研究院积极开展产学研合作,探索科技成果产业化途径的一次新的尝试。

      郑小伦表示,东昱炉对煤化工、精细化工、炼油、制药、造纸、有色冶金等行业制气和高难处置的有机废液处理具有重要意义,开创了中小澳门太阳城煤气化技改新路径。截至目前,东昱炉具有完全自主知识产权,取得了多段式气化炉炉膛结构、应用于气流床气化炉的新型排渣口结构、应用于气流床气化炉的急冷环、喷淋式气化炉激冷装置、烧嘴冷却水系统等专利27项。

技术经济环保更实用

      据介绍,该技术装置煤种的适应性广泛;择优选配自主研发的水冷壁、对流和辐射废锅还能副产蒸汽,能效水平高;所产生的高湿度水煤气在变换工序不需要外加蒸汽,节省蒸汽费用;东昱炉的气化操作压力宽泛,工艺流程简单,适合老厂原有气头改造,原厂只需改变前端流程,后端流程中设备可以利用,投资更少。

      郑小伦告诉中国化工报记者,东昱炉气化室与激冷室设计成独立结构,大幅降低了气化炉制造、运输与安装难度,整套气化装置紧凑完善,项目土建、钢构及系统造价大幅降低,运行、维护及检修方便;气化炉采用特殊炉膛结构,强化了气化物料在炉膛内的“三传一反”过程,气化反应指标优异,碳转化率≥99%,有效气(CO+H2)含量≥81.5%,H2/CO有较宽幅度的可调性,非常适于制氨、甲醇、氢气等化工产品。比煤耗560~580kg/kNm3(CO+H2),比氧耗360~390Nm3/kNm3(CO+H2),反应温度1200℃~1500℃,气化强度高,大于5200Nm3/m2?h(CO+H2,2.5MPa),单台东昱炉可替代多台固定床气化炉,节省占地,可减少维护成本。

      郑小伦说,东昱炉根据不同项目要求以及煤种气化反应特性,对烧嘴与气化炉型进行匹配开发,提供科学的设计依据,确保气化装置稳定运行、指标优异的同时,节省了固定投资与运行维护费用;污水无焦油易处理,可循环使用,排渣对环境无污染,炉渣和灰可用作水泥掺合剂或道路建造材料。

      在自动化应用方面,该装置监测调控均采用DCS,节约了人工成本;同时,还采用自主研发的DLS分散剂配套新型制浆工艺,可有效利用废水制备性能优良的高浓度水煤浆。水煤浆在气化炉内高温状态下充分反应,将有害物质变废为宝,可处理废水量0.3-0.4t/kNm3(CO+H2),节约了污水处理费用,每年每万吨废水节省费用30万元以上,大大提高澳门太阳城环保与经济效益。

(《中国化工报》记者姜小毛)