先進(jìn)煤氣化技術(shù)作為煤炭轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)
日期：2022-04-06 | 人氣：
日前召開的煤炭清潔高效利用工作專題座談會(huì)指出，“要深刻認(rèn)識(shí)推進(jìn)煤炭清潔高效利用是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要途徑，統(tǒng)籌做好煤炭清潔高效利用這篇大文章”。先進(jìn)煤氣化技術(shù)作為煤炭轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)，將為煤炭清潔高效利用提供堅(jiān)強(qiáng)支撐。
當(dāng)前，我國煤氣化技術(shù)在基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)等方面均取得了長足進(jìn)步，成功開發(fā)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的晉華爐熱回收煤氣化技術(shù)、四噴嘴大型水煤漿氣化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了我國帶廢鍋流程熱回收及大型煤氣化技術(shù)零的突破。但圍繞煤炭清潔高效利用和穩(wěn)妥實(shí)現(xiàn)“雙碳”“雙控”目標(biāo)，煤氣化技術(shù)和裝備制造仍需實(shí)現(xiàn)新的創(chuàng)新突破。
要進(jìn)一步拓展煤氣化裝置的煤種適應(yīng)性。不同的煤氣化技術(shù)對(duì)煤種有不同的要求，涉及水分、灰熔點(diǎn)、揮發(fā)分、灰分、黏結(jié)性、化學(xué)活性、成漿性能、成渣特性等，煤炭性質(zhì)會(huì)影響氣化結(jié)果。目前沒有能廣泛適應(yīng)各煤種的煤氣化技術(shù)。因此，未來煤炭氣化應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境和實(shí)際情況科學(xué)選擇配煤技術(shù)、科學(xué)進(jìn)料。在充分研究的前提下，合理改進(jìn)氣化爐，擴(kuò)大混合煤和單一煤種在氣化爐中的應(yīng)用范圍，在后續(xù)運(yùn)行環(huán)節(jié)添加相關(guān)裝置設(shè)施，為氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行和節(jié)能降耗奠定基礎(chǔ)。
要有效提升煤氣化裝置的能源轉(zhuǎn)化效率。降低氣化爐氧氣、煤炭、水等相關(guān)能耗比例是有效提升煤炭氣化效率的主要措施。因此，加強(qiáng)高溫余熱回收利用成為研究重點(diǎn)；提高輸送密度，利用二氧化碳輸送煤氣，減少后期煤氣干燥環(huán)節(jié)；采用液態(tài)方式進(jìn)行碎煤渣排放，回收廢水中的有機(jī)成分。目前，以晉華爐為代表的水煤漿水冷壁廢鍋氣化爐實(shí)現(xiàn)了熱能技術(shù)、煤化工技術(shù)和裝備制造以及智能控制技術(shù)的跨學(xué)科結(jié)合，提高了煤炭原料的利用效率，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
要進(jìn)一步推進(jìn)裝置的大型化和智能化。大型化和智能化的煤氣化裝置占地面積較小、設(shè)施裝置先進(jìn)、成本低，符合化工企業(yè)未來發(fā)展方向。實(shí)現(xiàn)氣化爐大型化的根本途徑在于過程強(qiáng)化，提高氣化爐單位體積處理能力，研究掌握煤顆粒在氣化爐內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間，將秒級(jí)反應(yīng)時(shí)間進(jìn)一步降低，同時(shí)在原料制備、輸送、燒嘴噴頭噴射角度等方面進(jìn)行深入研究。在智能化方面，目前數(shù)值模擬在氣化爐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。但煤氣化過程是復(fù)雜的熱化學(xué)反應(yīng)，受高溫、高壓反應(yīng)條件限制，無法完全獲得真實(shí)的氣化爐內(nèi)部情況。因此，煤氣化數(shù)值模擬仿真仍需持續(xù)發(fā)展，以適應(yīng)研究和開發(fā)的需求。目前，全國單體能力最大的晉華爐已在新疆天業(yè)匯合建設(shè)的60萬噸/年乙二醇項(xiàng)目氣化裝置上成功運(yùn)行。
要加快探索形成煤氣化島集約供氣模式。隨著煤氣化技術(shù)快速發(fā)展、工業(yè)園區(qū)規(guī)模不斷擴(kuò)大，以專業(yè)化經(jīng)營的煤氣化島為工業(yè)園來應(yīng)對(duì)煤質(zhì)變化、實(shí)現(xiàn)工業(yè)氣體大量穩(wěn)定供應(yīng)、集中解決煤炭利用與環(huán)境影響問題已經(jīng)成為趨勢(shì)。氣化島以其規(guī)模化、專業(yè)化、靈活性優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行高效集約、生產(chǎn)服務(wù)統(tǒng)一調(diào)度，消除了企業(yè)分散建設(shè)導(dǎo)致的小規(guī)模裝置重復(fù)建設(shè)的弊端，有利于園區(qū)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和長遠(yuǎn)發(fā)展。
總之，煤氣化技術(shù)和裝備關(guān)鍵技術(shù)不斷突破，并由此構(gòu)建完整的技術(shù)裝置供應(yīng)鏈和完善的煤氣化商業(yè)服務(wù)模式，最終形成高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和安全的國際領(lǐng)先煤氣化系統(tǒng)，將為煤化工產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展和煤炭清潔高效利用作出新示范。