煤是我國最主要的能源資源之一,我國石油資源相對匱乏,以煤代油為我國長期戰略性的重要能源政策。發展潔凈煤技術成為國家“十二五”期間重點支持與發展的項目,煤氣化技術是潔凈煤技術中最為重要的煤炭轉化技術,而粉煤氣流床氣化是當今煤氣化技術中最先進的技術。本項目采用的粉煤氣化爐正是應用粉煤氣流床氣化技術,在瀝青攪拌站現場將干煤粉高效、潔凈地轉化為煤氣,給瀝青攪拌站的干燥滾筒內的骨料進行烘干加熱,滿足瀝青攪拌站的各種操控技術要求,具備十分顯著的經濟與環保價值。該粉煤氣化爐采用當今先進的粉煤氣流床氣化技術,以煤粉與空氣為原料,在微正壓的情況下,在特殊設計的氣流床氣化反應器——氣化爐內合成人工煤氣。高溫煤氣通過煤氣管道輸送到燃燒器,在燃燒器內與助燃風相遇即開始燃燒,給瀝青攪拌站干燥滾筒內的骨料進行烘干加熱。
一般用重油為燃料的瀝青攪拌站。與重油為燃料相比較,從加工瀝青混合料實例來看,2015年福州繞城公路東南段B1合同段項目采用的德基4000型瀝青混合料攪拌站,其產量為300t/h,總共拌制瀝青混合料23萬t,共用煤粉2187t,所以拌制瀝青混合料1t需9.5kg煤粉,如果按往年的經驗,拌制1t瀝青混合料需要6.5kg重油。該設備實現了99%以上的碳轉化率,讓煤炭的化學能得到有效的釋放,因此生產每噸瀝青混合料僅消耗煤粉8.10kg,相比重油、天然氣,節約燃料成本30%.50%,用戶每生產1t瀝青混合料可以節約7元。在實際生產過程中,高速公路連續生產的現場,生產中下面層瀝青混合料僅僅消耗煤粉8.5.8.8kg,面層料僅僅為9.2kg的消耗。
該瀝青攪拌站配套的粉煤氣化及其燃燒設備是一種首先將煤粉氣化生成煤氣(主要成分為氫氣、一氧化碳及少量甲烷,不含焦油等污染成分),然后將煤氣送入燃燒器燃燒的新型設備,煤氣燃燒后產生的熱量提供給干燥設備的物料進行烘干與加熱。本設備區別于常規的煤粉直接燃燒器,采用了當前最先進的干煤粉氣流床空氣氣化方式制備粗煤氣,具備清潔、高效的特點,所制備的煤氣熱約1000kcal/m3左右,煤炭的硫元素,一部分轉化為硫化氫,另一部分被固定在灰渣中,減小了二氧化硫的排放;另外,煤炭中的含氮化合物分解為單質的氮氣,大幅度減少了氮氧化物的排放;該設備與直接燃燒煤粉的煤粉燃燒器相比,不僅減小了二氧化硫、氮氧化物的排放,而且大幅度提高了煤炭的利用效率,通常煤粉燃燒器只能實現70%左右的煤粉燃燼率,而煤粉通過氣化后再燃燒的方式可以實現大于99%的碳轉化率,使得煤炭資源得到充分的利用。