近日,由中冶焦耐(大連)工程技術有限公司(簡稱:中冶焦耐)總承包的四川綠鑫鼎碳業(yè)有限公司攀枝花25萬噸/年焦油加工項目(簡稱:攀枝花項目),其核心裝置---循環(huán)流化床制工業(yè)燃氣裝置最終選定中科清能燃氣技術(北京)有限公司的“中科雙床”爐循環(huán)流化床氣化技術。中冶焦耐與中科清能在項目業(yè)主的見證下簽訂了“中科雙床”爐循環(huán)流化床氣化裝置EPC采購合同(含技術許可)。
攀枝花項目是鞍鋼化學科技有限公司做強做大煤化工產業(yè)集群,延伸煤化工產品產業(yè)鏈,提升鞍鋼集團在西南地區(qū)煤化工產品加工領域地位的重大戰(zhàn)略布局。循環(huán)流化床氣化裝置作為該項目的主體工藝裝置之一,對其節(jié)能減排、安全環(huán)保、經濟運行等技術指標有非常嚴格的要求,通過總承包方和項目業(yè)主方多次考察交流和充分比選論證,最終選定中科清能的“中科雙床”爐技術,該技術相較于“中科單床爐”技術,在同等條件下具有更高的能源轉化效率和工業(yè)燃氣熱值,原料節(jié)約超過3%,其技術優(yōu)勢非常明顯,受到項目總承包方和項目業(yè)主的一致好評和高度認可。
“中科雙床”爐的首個應用項目為山東省藥用玻璃股份有限公司3*20000Nm³/h循環(huán)流化床氣化裝置項目,該項目為全球首個以空氣為氣化劑,工業(yè)燃氣熱值達到1550Kcal/Nm³的大型循環(huán)流化床工程示范項目。
以空氣為氣化劑制高熱值工業(yè)燃氣技術有著眾多的應用場景,如:玻璃窯爐、陶瓷窯爐及一些特殊窯爐等,由于這些窯爐需要的溫度較高,對工業(yè)燃氣熱值要求在1500 Kcal/Nm³以上,而循環(huán)流化床單床氣化爐采用空氣為氣化劑很難達到這一熱值要求,只能通過配比一定量的氧氣來實現(xiàn)供熱燃氣熱值的提高,采用富氧氣化方案雖然可以提高工業(yè)燃氣的熱值,但增加了制氧裝置的額外投資,提高了運行成本。而“中科雙床”爐恰恰在不需要額外氧氣的條件下便可實現(xiàn)“高熱值、低成本”的目的,其技術基本原理為:
將“單床”爐原有的熱解和氣化為一體的爐型結構,拆分成熱解段和氣化段兩個獨立部分,通過熱解段給料,高熱值揮發(fā)份經熱解后進入氣化還原區(qū),進一步裂解為H2及CH4、C2H4等高熱值烴類氣體,直接進入后段系統(tǒng),避開進入氣化段與氧接觸燃燒而無效消耗;熱解后的半焦進入氣化爐氣化段與氣化劑發(fā)生燃燒反應和部分氣化反應,為整個氣化反應提供能量。通過熱解與氣化解耦,可大大提高能源轉化效率,根據原料的不同,工業(yè)燃氣熱值可提高10%-20%,冷氣效率可提高3%以上,燃氣成本按同等熱值折算僅為天然氣價格的1/2左右。
“中科雙床”爐技術性能指標先進,生產成本低廉、節(jié)能減排明顯,代表了未來循環(huán)流化床氣化技術的發(fā)展方向,為我國煤炭清潔高效利用和綠色發(fā)展開辟了一條新路。“中科雙床”爐技術具有七大特點:清潔、高效、安全、可靠、原料適應廣、調節(jié)負荷寬、易于大型化:
“清潔”主要體現(xiàn)在:工業(yè)燃氣中不含焦油和苯酚等大分子有機物;采用干法除塵工業(yè)燃氣中含塵量低,含塵量小于10mg/Nm³;耗水量少,無有機廢水產生。
“高效”主要體現(xiàn)在:通過高倍率碳循環(huán)、氣化與熱解解耦、高溫空氣預熱、高效余熱回收、殘?zhí)荚偃嫉汝P鍵技術,實現(xiàn)冷氣效率達75%以上;工業(yè)燃氣熱值較中科單床技術提高10%-20%,原料節(jié)約3%以上;全系統(tǒng)碳轉化率可達到98%以上。
“安全”主要體現(xiàn)在:裝置的自動化程度高,安全連鎖投用率高,人為干擾因素少,可實現(xiàn)自動調節(jié),緊急情況下實現(xiàn)安全連鎖停車。
“可靠”主要體現(xiàn)在:裝置運動部件和易損件少,維修量小,運行穩(wěn)定,操作簡便;年運行時間可達8000小時以上,單爐連續(xù)運行超過500天。
“原料適應廣”主要體現(xiàn)在:該技術對原料的適應性較強,生物質、高熱值固廢、褐煤、長煙煤、煙煤均可作為氣化原料,通過選擇價格低廉的原料,通過該技術的高效清潔轉化,工業(yè)燃氣成本遠低于同類技術,尤其對于正在使用天然氣的用戶,該技術的成本優(yōu)勢更加明顯。
“調節(jié)負荷寬”主要體現(xiàn)在:裝置的調節(jié)負荷為50-110%,幾分鐘即可實現(xiàn)安全停爐;停車數(shù)天后可快速啟動。
“易于大型化”主要體現(xiàn)在:氣化爐型多,工業(yè)燃氣產量從10000Nm³/h到80000Nm³/h的爐型可供客戶選擇,能夠滿足各種有規(guī)模燃氣用戶的需要。
中科清能燃氣技術(北京)有限公司于2014年7月9日成立于北京市,由中國科學院工程熱物理研究所以其擁有的“基于常壓循環(huán)流化床工業(yè)燃氣系統(tǒng)單床氣化工程化技術及雙床氣化”專利及專有技術知識產權作價出資并發(fā)起成立的一家高科技合資企業(yè)。公司擁有的“中科單床”爐和“中科雙床”爐循環(huán)流化床氣化技術,產權清晰完整,可廣泛應用于煤及生物質制工業(yè)燃氣、煤及生物質制合成氣、高熱值固廢資源化利用等領域。循環(huán)流化床煤氣化技術先后被工信部、財政部列入工業(yè)領域清潔高效利用技術和節(jié)能降碳裝備技術推薦目錄,在國家發(fā)改委最新版《產業(yè)結構調整指導目錄(2024年本)》中,該技術屬于鼓勵類。