(中煤集团煤化工研究院,北京100120)
[中图分类号]TQ 546[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2013)
1 BGL气化技术简介
BGL(British Gas-Lurgi)气化工艺是在 Lurgi 气化工艺的基础上发展起来的,其最大改进是将Lurgi气化炉的干法排渣改为熔融态排渣,提高了气化炉的运行温度,从而改进了传统 Lurgi 气化炉的操作性能,提高了生产强度,使之更加适合于灰熔点低的煤和对蒸汽反应活性较低的煤。英国燃气公司(British Gas Corporation)从20世纪60年代初开始开发固定床液态排渣气化炉。1975年,英国燃气公司与德国Lurgi公司合作,在英国西田煤气厂将其中的1台气化炉(直径1.84 m)改为液态排渣形式,称为熔渣Lurgi炉。1981年,在英国西田1台直径2.3 m的BGL气化炉投入运行,试验了3种粉煤气化方式:加工成型煤经闸斗仓投入气化炉气化;干煤粉经喷嘴喷入气化;以水煤浆形式通过喷嘴喷入气化。1990年在英国贸工部(DTI)的支持下,进行了BGL用于发电的示范项目。2000年,1台内径3.6 m的BGL工业化气化炉在德国建成,专门对煤(占20%)与固体废物(占80%)混合物进行气化。对比传统的Lurgi炉,BGL炉表现更佳。
(1)气化强度高,单台炉生产能力大。由于气化温度升高,液态排渣的BGL气化炉比固态排渣的Lurgi气化炉气化强度高约50%。
(2)水蒸气消耗量明显降低,蒸汽分解率明显提高。蒸汽用量与固态排渣的Lurgi炉相比减少80%,蒸汽分解率可提高到90%以上,废水排放量约为普通Lurgi炉的1/7。
(3)煤气的有效成分增加,煤耗下降。煤气组成中(CO+H2)约占88%,CO2约占5%,有效气组成较Lurgi气化工艺有很大提高,相应降低了产品的煤耗。
(4)氧气消耗增加。液态排渣炉由于气化温度高,氧耗比固态排渣炉高10%~12%。但当采用活性较低的煤作气化原料时,2种气化工艺氧耗相近。
(5)煤种适应性增强。液态排渣气化炉对煤种的适应性在煤灰熔点、结渣性、反应活性等方面要好于固态排渣气化炉。
(6)取消了干法排灰的炉箅结构,采用特殊的排灰结构,使气化炉结构更加简单。
(7)气化剂进入方式不同于Lurgi工艺,采用喷嘴进气。
2 BGL气化炉的结构及气化工艺流程
BGL气化炉(如图1)炉体结构比传统的Lurgi炉简单,煤锁和炉体的上部结构与干法排渣的Lurgi炉大致相同,不同的是