三种煤气化炉技术

三种煤气化炉技术（精选3篇）

1.三种煤气化炉技术 篇一

一、完成粉煤加压气化工作所需装置的主要介绍

通常情况下, 完成粉煤加压气化工作所需的装置由四个单元构成, 第一个就是完成磨煤和干燥工作的U1100单元, 完成粉煤加压和输送工作的U1200单元, 实现粉煤气化的U1300单元以及处理渣和灰水的U1400单元。

在U1100单元里具有两条1开1备的运行生产线, 以此来确保装置的连续运转, 装置里的U1200单元能够对储存的粉煤进行加压, 并将粉煤输送到料罐。作为气化装置核心的U1300单元, 能够实现粉煤的燃烧, 制造气激冷和设备的清洁工作, 最后的U1400单元则进行装置的黑水处理和循环利用工作。

二、航天炉粉煤加压气化技术的主要特点

1. 航天炉粉煤加压气化技术必须使用适应性较强的原料煤

航天炉粉煤加压气化装置经过试烧之后, 试烧人员观察得知, 原料煤粒度会对碳的转化过程造成影响, 另外, 如果原料煤含有的水分过高就会降低U1200单元煤粉的输送效率, 如果原料煤内部的灰分较少, 试烧过后渣就无法顺利挂在水冷壁上, 因而航天炉内部无法拥有稳定的保护渣层。综上所述, 航天炉粉煤加压气化技术必须要使用适应性较强的原料煤。

2. 应用此技术缩短了开停车的时间, 提高了负荷升降的速度

应用航天炉粉煤加压气化技术之后, 通过对装置的运行情况进行观察, 装置操作人员观察到开停车时间大大缩短, 并且负荷升降的速度得以提高。主要表现在如下两个方面:一、应用航天炉技术之后停车到开车这一段过程最多只需消耗两个小时;二、在投料的时候, 要想使气化炉负荷从40%增加到100%也最多消耗两小时。上述两点都大大降低了物料的消耗数量, 并用最少的资源合成最优质的氨产品。

3. 应用此技术能提高监控的安全性和便捷性

与其他煤制合成气工艺相比, 航天炉技术将火焰检测器转换成高清晰度的摄像头, 通过摄像头, 监控人员就可以通过总控制室的显示屏得知航天炉中的情况, 与火焰检测器相比, 摄像头的应用大大提高了监控的安全性和便捷性。

三、航天炉的结构特征

一般来讲, 航天炉主要由组合式烧嘴、含水冷壁的气化炉燃烧室、承压空壳和承压外壳组成。组合式烧嘴主要包括点火烧嘴、开工烧嘴和粉煤烧嘴。气化炉燃烧室中的水冷壁能够抵抗高温和熔渣的侵蚀, 并在中压锅炉循环泵的帮助下保证水的循环, 并完成副产蒸汽的热量吸收任务。承压空壳又称为激冷室, 能够进行室内水浴。

四、航天炉技术与其他煤制合成气方法的比较分析

1. 与壳牌煤制合成气相比航天炉技术的优点

(1) 航天炉技术的操作简单, 消耗的资金少

应用航天炉技术的主要目的就是完成甲醇或合成氨的生产过程, 为完成此生产过程, 航天炉技术只在装置中利用简单的水冷壁和洗涤除尘等流程。然而壳牌粉煤气话技术在设计的时候, 主要的目的是解决联合循环发电问题, 因而要想生产甲醇或合成氨, 就好耗费更多的资金。

(2) 航天炉技术与壳牌煤制合成气相比耗电低

对于壳牌粉煤气化技术来说, 为了完成除尘工作, 要利用废热锅炉和干法流程, 因此需要大量的合成气二氧化碳或氮气, 与清理航天炉所需的合成气相比, 壳牌煤制合成气工艺需要更多的合成气, 另外, 通入的合成气温度必须保持在900℃左右, 所以必须要利用激冷气压缩机来将处于高温的合成气进行降温, 因而大大增加了电量的消耗。

(3) 应用航天炉技术只需耗费少量的资源进行结构的制造

与航天炉技术相比, 壳牌粉煤气化技术在进行装置清洁的时候, 需要使用合金钢材质来制造出呈多段竖管排列的水冷壁, 然而该种水冷壁具有复杂的水路, 因而制作难度较大。另外, 壳牌粉煤气话技术所需的设备需要进口, 不仅加大了投资, 还提高了操作和维修的难度。

(4) 航天炉气化装置所使用的构件全部由我国自行制造

与壳牌粉煤气化技术所使用的构件相比, 航天炉气化装置内部的构件都是由我国自行设计并制造出来的, 因而实现了航天炉设备的国产化, 并降低了购买设备所需的资金, 大大缩短了设备加工所需的时间。

(5) 航天炉技术的应用缩短了项目的建设周期

通过查阅相关资料可知, 航天炉粉煤加压气化技术的应用能够大大缩短项目建设的周期。比如说, 安徽临泉化工股份有限公司就只耗用了24个月完成了项目的建设与安装调试, 这速度是壳牌粉煤气化技术无法比拟的。

2. 与德士古煤制合成气相比航天炉技术的优点

(1) 航天炉技术只消耗少量的原材料, 并具有较先进的气化指标

经过两种技术的应用对比, 我们发现应用航天炉技术使用的原料煤要比德士古煤气化技术使用的原料煤少, 并且消耗的氧气也存在15%的差距, 虽然应用航天炉技术消耗的电量更多, 但是与它前面的优势相比是微不足道的。

(2) 航天炉技术使用的原料具有较强的适应性

虽然我们在前文说到航天炉技术使用的原料煤的粒度会对碳的转化过程造成影响, 但是德士古煤气化技术却对原料煤的灰分和灰熔融性温度有着更高的要求, 并且一旦原料煤的某项指标不能达到60%以上就不能作为原料进行生产工作。

总结语

迄今为止, 航天炉气化技术的各大优势不仅能够减少原料煤、电量等资源的消耗, 还提高了可操作性, 是与我国国情相适应的一项技术, 对此, 从事航天项目的人员必须要熟悉深入航天炉粉煤加压气化技术。并应用于我国的现代化建设, 加快现代化建设的步伐。

参考文献

[1]卢正滔, 姜从斌.航天粉煤加压气化技术 (HT-L) 的进展及装置运行情况[J].化肥工业, 2012.11 (39) :111-112.

[2]朱玉营, 赵静一, 彭书, 王延吉, 张承锋, 郭宝方.航天粉煤加压气化炉运行总结[J].化肥工业, 2012.11 (39) :120-121.

2.三种煤气化炉技术 篇二

1.燃料广泛 任何植物的根、茎、叶只要切碎晒干便可使用。包括秸秆、麸皮、谷壳、果壳、果核、刨花、锯末、玉米芯，甚至是晒干后的牛羊马粪等等，都可以作为秸秆气化炉的燃料。

2.产气快 本气化炉不需要任何化学助剂，一次点火后不用时可封火。点火后1 ~ 2分钟之内即可产气。

3.火力旺、耗料少 可达到煤气和液化气的火力。添料方便，只要炉内有料，用气量不受限制。加3 ~ 4公斤料就可满足一日三餐之需。

4.炉子成本低 气化炉外壳可以用旧的汽油桶，也可用铁板卷，还可用砖砌，不需专门工厂生产，您就可以制作出来。

5.配件易得 所需配件为铁桶、风机、管件、喷嘴、灶具等。学成后学员可自己就地制作喷嘴，只有灶具为专用，其他配件均可买到。

6.一次投资，长期受益 全部制作成本100元左右，省下一年买煤的钱就可收回全部资金，还可赚取可观的加工费。

本刊读者服务部常年举办培训班推广这一制作技术。

本刊举行的秸秆气化炉制作培训班，技术简单，提供详细施工图纸。具有初中以上文化者，半天便可学会。本培训班采用随到随学的办班方式。

培训地点 江西省南昌市新魏路17号农村百事通读者服务部

3.三种煤气化炉技术 篇三

装置采用干煤粉进料、水冷壁结构、激冷流程, 两套系统共用一个沉降槽和灰水槽。渣水系统的堵塞和泄漏成为装置长周期稳定运行的一大难题。经过不断改进, 大大缓解了装置运行的压力。现介绍改造的情况。

1 航天炉黑水系统流程简介

气化炉及合成气洗涤塔内的黑水分别经角形减压阀减压后进入高压闪蒸器, 黑水压力由3.7MPa降到0.55Pa, 高压闪蒸器底部的黑水经减压阀后送到真空闪蒸罐进行第二次闪蒸, 黑水压力由0.5MPa降至-0.05MPa, 出真空闪蒸罐的黑水直接进入沉降槽, 通过重力沉降进行固液分离。从沉降槽顶部溢流出来的灰水经灰水槽返回系统循环利用, 沉降槽底部沉降出的稠化渣浆通过沉降槽底流泵送至过滤机过滤处理。系统运行参数见表1。

2 一期、二期高压闪蒸罐运行对比

一期高压闪蒸罐在气化炉和洗涤塔黑水流经14FV0003及14FV0005时黑水走向为下进侧出 (图1) , 减压后的黑水除了对同心大小头内壁存在冲刷之外, 对角阀后管道及高压闪蒸器内的折流挡板也会形成较大的冲击和磨蚀。每运行一段时间, 角阀都会出现不同程度的内漏, 高闪内的黑水挡板都有不同程度的损坏。这些虽然不会影响系统的正常运行, 但增加了操作难度, 也存在一定的安全隐患。二期去高压闪蒸罐的黑水流经减压阀14FV0003及14FV0005时由下进侧出改为侧进下出 (图2) , 在减压阀14FV0003及14FV0005后增加一段缓冲短管, 使黑水经缓冲短管缓冲后再进入高压闪蒸器, 这样可以减小对同心大小头内壁的冲刷以及对高压闪蒸器内折流挡板的冲击, 但改进后黑水对14FV0003及14FV0005阀后的缓冲短管磨蚀较为严重, 泄漏频繁, 泄漏出的黑水对整个高压闪蒸罐及其下层框架周围的环境造成污染。

3 黑水系统运行中出现的问题

3.1 黑水系统积灰、堵塞严重

与水煤浆气化相比, 航天炉自身的特点决定了灰水中的固体悬浮物颗粒更小且含碳量更低。在系统开车初期, 由于对系统运行的掌握不够, 运行一段时间后, 黑水系统出现大量的积灰, 气化炉激冷室内, 上升管与下降管间隙以及上升管塔壁间全部堵死, 合成气洗涤塔锥部黑水管线, 高压闪蒸罐锥部也都积有大量的煤灰, 最后系统被迫停车。

3.1.1 系统积灰的原因

絮凝剂的使用存在误区。在系统运行的初期, 气化炉温度控制偏低, 带入黑水系统的细煤灰较多, 分析灰水浊度升高, 在原因不明的情况下, 单一增加絮凝剂的加入量, 结果造成水质的进一步恶化, 沉降后的灰水中悬浮物的质量分数高达1 000×10-6。经过总结实验并查阅相关资料得出, 絮凝剂有一个最佳的添加浓度, 其在溶液中的质量分数宜为 (1.6~2.0) ×10-6。低于最佳添加量时, 絮凝效果与添加量成正比;高于最佳添加量时, 絮凝效果的增加不明显, 进一步增加会起负作用, 添加过多影响分子链的打开, 降低絮凝效果。另外加药点的选择和加药的连续性, 混合器的效果, 也是关键因素。

3.1.2 处理措施

采用阴离子絮凝剂+聚合氯化铝加速絮凝沉降, 设计要求絮凝沉降后的灰水浊度小于100×10-6, 氯化铝过量则影响过滤机滤布的使用寿命。根据水质确定聚合氯化铝的加入量为每天300kg, 每天按2×10-6的投加浓度连续投加10kg的絮凝剂干粉, 絮凝剂按照0.15%现场配制。氯化铝与絮凝剂的加入点改在沉降槽的倒流管。正常运行时根据灰水分析数据, 适当调节药品的加入量。

改变絮凝剂的配制方法, 首先使用温水溶解絮凝剂, 一般不大于55℃, 以不破坏絮凝剂分子结构为原则, 待完全溶解后, 再向槽内加水至规定液位。在溶解的过程中搅拌器转速不宜开得过高, 一般应小于300r/min, 避免打断分子链, 影响絮凝效果。加强灰水水质分析, 保证灰水pH值在8.5~9.5之间, 通过实验室小试测得, 此时絮凝剂可达到最佳絮凝效果。改进后的运行情况见表2。

3.2 黑水系统的结垢与磨蚀严重

来自气化炉和洗涤塔的黑水, 逐级闪蒸回收热量后, 经过沉降槽絮凝沉降, 绝大部分固体悬浮物会沉降下来, 但灰水中仍含有一定量的细微固体悬浮物。这些细微固体悬浮物颗粒由于具有一定的表面能, 不仅能诱发碳酸盐晶体的形成, 还能吸附一定量的阻垢分散剂, 从而影响了阻垢分散剂对灰水的阻垢分散性能, 增加阻垢分散剂的消耗, 也增加系统结垢倾向。

系统运行一段时间后, 气化炉、合成气洗涤塔排黑水管线堵塞, 高压闪蒸罐内部结垢严重, 在开停车期间以及大幅度加减气化炉负荷时, 由于温差的变化, 高压闪蒸罐内部的垢片脱落, 致使高压闪蒸罐锥部堵塞, 严重时必须停车处理。其中有少量的垢片通过真空闪蒸罐进入沉降槽, 沉淀后进入沉降槽底流泵, 损坏泵叶轮, 也会造成沉降槽锥部的堵塞。由于两个系统共用一个沉降槽 (1 360m3) , 其缓冲能力小, 严重时不得不减负荷运行。黑水进高闪角阀前后管道频繁泄漏, 真闪罐体磨穿, 造成整个渣水框架的环境污染。

3.3 改造的措施

为了消除堵塞和泄漏, 减轻工人劳动强度, 提高系统运行的稳定性, 我们对黑水系统进行了改进。

(1) 把原设计中高压闪蒸罐锥部去真空闪蒸罐的调节阀14LV0006去除, 中间加缓冲罐, 并在缓冲罐前加限流孔板, 每班定期排放, 防止管道堵塞, 以此来减轻对真空闪蒸罐体的冲刷和对此黑水管线的磨蚀。

(2) 在高压闪蒸罐锥部加排污管线至临时排放渣池, 主要作用是在开停车或大幅度加减负荷时, 防止高压闪蒸罐内的垢片脱落后进入黑水系统, 由此管线排放, 可以减少系统工艺的波动。

(3) 气化炉、合成气洗涤塔黑水经角阀减压后, 黑水的迅速汽化, 以及黑水中固体颗粒对角阀后的管道磨蚀非常严重, 在运行初期平均每两天就会被磨穿。经过研究, 在黑水角阀后管道内壁加铸铁内衬, 完全消除了此管线泄漏的问题。 (二期在缓冲短管底部加铸铁) 改进后, 装置运行非常稳定。

4 结语

航天炉粉煤气化工艺黑水系统是在德士古水煤浆气化工艺上做了进一步的改进, 黑水系统工艺相对成熟, 但也不尽然, 在某些细节上还需要进一步完善和细化。随着对整个气化装置认识的进一步加深和操作水平的提升, 以及渣水系统的日趋完善, 系统的稳定运行周期逐渐提高, 从而保障了气化装置的安全、高效、长周期运行。

摘要：介绍了航天炉粉煤气化装置渣水处理系统的工艺流程, 着重阐述了渣水系统运行以来出现的问题, 并对问题进行分析, 提出改进方法与措施。