Destec气化炉是2段氧气气化、连续排渣、内设耐火砖的煤气化工艺。80%的水煤浆(浓度为67%)和纯氧(纯度为95%)混合后喷入气化炉第1段,在第1段除对称布置2个水煤浆喷嘴外,在第1段的顶部还有一个从除尘器回来的飞灰再循环喷嘴。第1段的气化温度为1 371~1 427 ℃,气化压力为2.76 MPa。经过第1段反应产生的粗煤气进入第2段气化区。第2段气化是一个垂直的内设耐火砖的压力容器,20%的水煤浆从第2段喷嘴喷入,与粗煤气混合并发生蒸馏、裂解和气化反应,使粗煤气的热值进一步增加,而温度降低。在气化炉顶部的出口,煤气温度约为1 038 ℃,故只需要设置对流式煤气冷却器。Wabash River IGCC电站安装了2台100%负荷的气化炉,1台运行,1台备用,煤气冷却器只有1套。该电厂的煤气冷却器之前有1根与气化炉高度相当的导流圆筒,垂直布置,内设耐火材料。从导流筒出来的煤气进入对流式煤气冷却器,热煤气在管内流动,水在管外流动,产生11.03 MPa压力的饱和蒸汽,流量约90.7~113.4 kg/h,这部分蒸汽再进入余热锅炉过热。煤气被冷却到371 ℃,然后进入煤气除尘和脱硫系统。该电厂的煤气冷却器直径约3 m。
Destec煤气化工艺的水煤浆制备和黑水处理系统与Texaco工艺基本相似。
2.2 Destec煤气化工艺的性能和技术经济指标分析
(1)截止1997年底,在Wabash River电厂也已累计运行4 656 h,气化了469 220 t煤,气化炉的最大负荷可达到100%~103%,气化炉最长连续运行小时数可达到362 h,冷煤气效率可达到71%~74%。气化炉的可用率1996年为84%,1997年达到98%,1998年也达到96%。当然,这是当气化炉1台运行,1台备用情况下的数据,单台运行时,尚不能达到如此高的可用率。气化炉的喷嘴寿命一般为2~3个月,耐火砖寿命一般为2~3 a,2段耐火砖寿命更长。
(2)Destec气化炉采用2段气化,提高了煤气的热值,降低了氧耗,并使煤气的出口温度降低,省去了庞大而昂贵的辐射废热锅炉,使气化炉的造价降低。而煤气热值的提高,也有利于提高IGCC电站的总效率。Desetc气化炉的煤气在标准状态下热值约10 425.5 kJ/m3,而Texaco煤气热值一般为8 563.8 kJ/m3。
(3)采用的火管式对流冷却器造价和安装费用较低,检修和清洗方便。
(4)Destec气化炉采用压力螺旋式连续排渣系统,泄压和碎渣设备的造价较低。