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煤气化及褐煤干燥工艺简介-科林公司清洁煤技术
LP Steam 低压蒸汽10t/h
Black water treatment 废水处理 Water Exit排出废 水 20 Nm3/h
Slag灰渣 12 t/h C-content 炭含量 <1% Sludge泥 1.5 t/h
Gas wash 气体洗涤 93% CO+H2 100000 Nm3/h
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垃圾
*Non-exhaustive technologies list for clarity
科林煤气化技术(CCG)流程图
Coal Grinding磨煤 70 t/h 90% 65μm 100% 200 μm Coal Transmission 粉煤输送 Gasification and Quench 气化和激冷 40 bar 100000 Nm3/h (dry base干基) Steam蒸汽 2 t/h Gas for pilot burner 引燃嘴燃气 1000 Nm3/h O2 30000 Nm3/h 45 bar N2 16000 Nm3/h 50 bar Quench water (incl.recycling) 激冷水(含回用)150NM3/h ASU 空分
Steinkohlen Kokerei Zwickau
Brennstoffinstitut Freiberg DBI 前东德燃料研究所
PKM Leipzig
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科林的技术之本: 气化技术
前东德燃料研究所于70年代开始研发气流床干粉煤气 化技术 1979年在弗莱贝格市建立了一套3MW中试装置,完 成了一系列的基础研究和工艺验证工作。试验煤种来 至于德国、中国、前苏联、南非、西班牙、保加利 亚、澳大利亚、捷克等国家 1984年在黑水泵工业联合体(Gaskombinat SCHWARZE PUMPE)建立了一套200MW(日投干 褐煤量为720吨)的水冷壁煤气化炉工业化装置, 气 化当地褐煤用作城市燃气。 东西德合并后, 前德燃所研发部部长WOLF博士和其 同事以及黑水泵厂的技术骨干发起成立了科林的前身 公司UET,继续致力于煤气化技术研发, 并在此基础 上开发出Carbo-V生物质气化技术,进行了生物质制 油的小试和半工业示范 科林公司研发成功DWT蒸汽流化床褐煤干燥技术,并 成功应用于发电厂褐煤预处理,污泥干燥等领域。
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科林设备制造车间
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科林CCG粉煤气化技术
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科林气化技术应用概括
+ 工业伙伴 产品转换技术 原料准备 和处理 合成气 甲醇 乙烯 煤炭 焦油等有 机废料 生物质 综合利用 气流床气化 CCG (干煤粉 气化) and Carbo-V® (生 物质气化) Gas Cleanup 气体净化 丙烯 乙酸 氢气 二甲醚 合成氨 乙醇 尿素 合成天然气 费托合成产品 IGCC发电
CO Shift 变换
物料平衡以400MW气化炉为例
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科林煤气化技术(CCG)参数
操作参数:
CCG 煤/氧气/蒸汽 操作温度1400-1700°C(高于灰熔点200度左右) 操作压力40bar
效率参数:
粗合成气(CO + H2)有效成分高达93% 碳转化率达99%以上 冷煤气效率达80-83%
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多喷嘴顶置下喷
多喷嘴顶置下喷方案在德国黑水泵厂的气化炉有过 实际运转经验。 多喷嘴布置保证了粉煤在反应空间分布均匀,流场 形成比单喷嘴方案要好。 烧嘴同向布置可以克服对置烧嘴间相互磨蚀的问题 将引燃烧嘴和煤粉烧嘴分开使得烧嘴结构较简单, 降低故障率。 多喷嘴方案可在开车过程实现各个烧嘴先后点火, 开车过程中就能够完全配合后续设备合成气需求逐 步升量的方案。 多喷嘴方案的负荷调节余地比单喷嘴方案要大。而 且放大更为容易。2000吨以上投煤量的气化炉基 本上很难使用用单喷嘴方案。 喷嘴顶置下喷的方案可以使高温粗气及灰渣方向流 向相同以确保燃烧室排渣顺畅 如某一烧嘴故障,系统还可短时间继续运行
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科林煤气化技术(CCG)的业绩
黑水泵厂多喷嘴粉煤气流床气化炉 - 日投煤量720吨,煤种为褐煤。 用作城市燃 气。从1984年运行到1990年。1990年东西德合 并,东德城市燃气改为天然气,故原黑水泵厂 改造成为综合物料处理中心, 其粉煤气化装置 改为浆体进料,用于处理液态有机废料,产生 的合成气用于75MW IGCC发电并联产12万吨 甲醇。 兖矿贵州开阳化工50万吨合成氨项目 - 科林向该项目提供技术转让、工艺包和气化炉 设计并供应专利设备。 该项目采用两台日投煤 量为1500吨的科林气化炉。目前详细设计已经 完成,专利设备已经递交,气化炉2010年8月 将由大连金州重型机械厂制造完成。该项目将 于2011年6月试车。
14001700°C
水冷壁 (蒸汽)
煤种参数:
可气化煤粉灰分可高达35% 无助溶剂添加情况下,灰熔点最高为 1,500°C (2550°F),再高可添加助溶剂。
设备参数:
烧嘴头部寿命为4年以上(每半年预防性检修一次) 水冷壁寿命达25年以上(每半年预防性检修一次),无 需更换耐火材料
合成气
固态排渣
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专利费 工艺包设计费 开车服务 烧嘴由科林设备公司生产 提供气化炉的详细设计,由客户自行在国内招标购买 其他设备提供推荐厂商名单,但不作强制要求
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科林DWT蒸汽流化床褐煤干燥技术
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褐煤特点
煤中含水量很高
( 35%w - 65%w )
几乎无法直接气化
氧含量高 ( 15% -30% )
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黑水泵气化炉
CCG(科 林煤气化)
Carbo-V®
生物质气化
科林拥有的年产 15000吨生物柴 油半工业示范厂
空分
费托合成
气体净化 45MW气化厂
2003-2004 试运行
发电
生物质收储和预处理
1MW小试 装置
1998-2006
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科林设备制造
前东德燃所的设备制造厂 负责气化核心设备生产 气化领域业绩包括:3MW和5MW气化试验装置 的大部分设备, 科林公司生物质气化厂的大部分设 备, 黑水泵厂气化装置的部分设备包括所用烧嘴都 是由该公司制造。 在设备研发生产方面, 科林继承了几乎全部原德 国燃料研究所的设计制造能力和专有技术。 前东德燃料研究所
德国科林集团清洁煤技术介绍 -科林煤气化(CCG) -科林褐煤干燥(DWT)
德国科林工业集团
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Founder: Bodo Wolf 发起人:沃尔夫博士
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科林气化技术及干燥技术的来源
技术来源:黑水泵工业联合体 – 前东德煤炭工业基地
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1955 年6月23号东德国务院决定组建黑水泵工业联合体。主要目的是利用国家自身拥有的煤炭资源发展 相关工业 黑水泵工业总厂的下属单位包括焦化厂,气化厂, 设备制造厂, 科研单位以及煤矿。人员总数为4万6 千人
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激冷流程用于化工生产的优势(与废锅流程比较)
采用激冷工艺流程,设备结构简单,外形尺寸小,装置 投资少。投煤量相同的气化炉,激冷流程气化框架只有 废锅流程气化框架的一半高度,重量只有其20%左右。 气化岛投资只有其50-60%。 由于采用全激冷方式,整个化工流程较废锅流程大大缩 短(没有废热锅炉,陶瓷过滤器,循环气压缩机等), 故整个装置的可靠率增加。 而且由于装置投资成本较 低,能够负担双炉运行,大大提供了气化岛在线率。 经过激冷和水洗,粗合成气含尘量低<1mg/Nm3,粗合 成气夹带的水蒸汽可以满足变换工艺所需90-100%的蒸 汽。而废锅流程虽然以高投资产生高品位蒸汽,但如用 于化工用途则其下游变换工艺还需要同样加入蒸汽,在 经济上并不合算。
低压蒸汽 0.5 MPa
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科林蒸汽流化床褐煤干燥技术( DWT ) 干燥曲线
W ater C ontent w [M a.-% ] 35 30 25 20 15 10 5 S ew ag e S lu d g e 0 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 B ro w n C o al
CHOREN 德国科林公司简介
前德国燃料研究所研发部部长沃尔夫博士及其同 事发起成立 C-Carbon, H-Hydrogen, O-Oxygen, RENRenewable → CHOREN 科林名字来由- 碳氢氧 可再生 德国戴姆勒汽车公司以及德国大众汽车公司是科 林的战略投资者 总部位于德国萨克森州的弗莱贝格,在欧洲、北 美和亚洲拥有办公室并开展业务 迄今有300多名员工,其中90%以上是科研人员 及工程师 公司的主要业务是清洁煤气化技术,煤干燥技术 及生物质气化技术研发及转让
燃烧热效率极低
热值低 ( < 3000 大卡 )
煤中挥发份很高 ( >40% )
无法长距离运输
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科林蒸汽流化床褐煤干燥技术 ( DWT )
DWT
型煤厂 含水量 35%w-65%w 湿褐煤 含水量 8%w-12%w 干褐煤 褐煤热值提高 50%-100% 电厂 气化厂 使用干褐煤发电煤气化技术(CCG)目前的成熟炉型
200MW气化炉:日投煤量约750吨, 有 效气产量每小时约5万标准立方 400MW气化炉:日投煤量约1500吨, 有效气产量每小时约10万标准立方 600MW气化炉:日投煤量约2250吨, 有效气产量每小时约15万标准立方