h9a新型多喷嘴对置水煤浆气化炉的开发

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1、第28卷化肥工业第3期新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉的开发玮文赵东志祝庆瑞吕海光孙率庆〔水煤装气化及煤化工国家工程中心膝州277527)于广锁刘海峰于遵宏(华东理工大学上海200023)ID外已摘要通过大型冷模和小型热模试脸开发新型(多喷嘴对I)水煤泉气化#p，介绍了中试结果及其与德士古水谋泉气化技术的比较，并阐述了新型水煤装气化炉的技术优势。结果表明，多喷嘴时五气化技术优于引进的德士古技术。关挂词气化tP水煤装多喷嘴对t开发我国能源以煤为主，但利用技术较为落后。工.1大型冷模装置测试自50年代以来，国家就极为关注气化技术的进1.1

2、.1实验流程与装置展，不断地支持该技术的研究开发，并取得一定成实验流程如图1所示。大型冷模对置气化炉绩二自70年代末，国内先后在鲁南、上海焦化、渭直径1m}河、淮南引进了4套以水煤浆为原料的德士古气1.1.2测试方法化装置，拟引进的还有本溪、浩良河、长山等多套装置，专利费极为可观。为了节省外汇，开发有自主知识产权的气化技术，国家将新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉的开发列为“九五”重点科技攻关项目，以期形成具有中国特色的水煤浆气化技术。本文将介绍实验室进行的部分研究工作和工厂中试概况。1基础研究图1大型冷模实验流程圈1气化炉2.喷嘴3转

3、子流里计4、水泵5鼓风机6阀门7.氢气钢瓶8电磁闷9色谱仪III.记录仪11.水槽12.镇头13激光器14信号处理器15.数据物出系统圈2对1炉流场结构示惫图万方数据第28卷化肥工业第3期(1)DualPDA测试1.1.3测试结果DualPDA(DualParticleDynamicsAnal)zer)即在实验室内测定了冷态条件下的速度分布、激光多普勒三维粒子动态分析仪，属非接触式测湍流强度分布、压力分布、停留时间分布和浓度分量技术它具有对流场无干扰、动态响应快、空间布等。对置气化炉流场结构(图2)可划分为射流分辨率高、测量精度高等

4、特点，可实现三维速度、区(I)、撞击区(II),撞击流股(ju，上下2股)、回颗粒直径和浓度的同时在线侧量，是测量瞬时运流区(F，共6个)、折返流区(},r)`管流区(bl).动速度及粒径分布的有效手段。1.2小型热模试验.(2)停留时间分布及压力分布测量分别以甘油、柴油及水煤浆为原料，纯氧为气用氢气作示踪介质(脉冲法)，用改装后的气化剂，进行了气化热模试验(120娜d)。试验流相色谱进行快速检测。采用毕托管接U形压差程见图30计测定装置内压力分布。图3热模试验流程图减压阀2甘油贮槽3.柴油贮槽a.水煤浆贮僧5.计算机6.取样卡7变

5、送器8计量泵9.气化炉10视孔]1喷嘴12.流量计13激冷室13雾化性能研究基于大型冷态模型(01500x4500)，借助激光衍射颗粒测试仪(Malvem)，以水、甘油及水煤浆为实验介质，对数十种不同几何结构与尺寸的喷嘴进行了雾化性能研究C实验流程见图4。图4贫化性能研究流程图2中试试验t.EAVI2.ffit$计3.泵4液体贮槽5抽引器新型气化炉中试装置建于充矿鲁南化肥厂，6.激光发射器7.喷嘴8.信号接收器9气化护由水煤浆气化及煤化工国家工程中心负责建设和10气液分离器“.信号处理系统运行C19万方数据第28卷化肥工业第3期2.

6、1工艺简介中试装置的灰渣共抽取11个样，其中有7个由工业气化装置界区来的煤浆经二级煤浆振未检出可燃物，其余4个分别为11.82%,13.28%,动筛筛分后贮存在煤浆槽内。由空分装置来的液27.84%,14.52%,11个样的平均值为6.10%a}9月氧经液氧泵加压后送至液氧气化器，气化后分414日的4个样平均值为4.33%}按上述结果推算路送至气化沪的4个工艺烧嘴。煤浆槽内的煤浆得碳转化率为一99%o分别经4台高压煤浆泵加压后计量送至4个工艺(3)耐火砖及激冷环使用寿命烧嘴。水煤浆与氧气一起通过工艺烧嘴进人气化目前尚未进行开车前后耐

7、火砖尺寸变化和激炉，在气化炉内进行部分氧化反应，生成的粗合成冷环损坏状况评价。但根据工作时炉内温度分布气、熔渣并流向下进人气化炉激冷室，熔渣在底部情况〔稳定操作时炉内最高温度几为一1300℃，水浴中激冷固化，由锁斗收集，定期排放。粗合成而近下渣口的最低温度毛为一1180Ic)及气流气经脱氧水喷淋降温后送洗涤塔除尘。在洗涤塔对耐火砖冲刷速度较低的现状，可以断言耐火砖中部有一黑水引出管，含固量较低的黑水由此引的烧蚀率低于德士古技术，激冷环也不会有高温出，经洗涤塔循环泵加压后送人激冷室作为粗合烧损。成气的激冷水使用。气化炉炉体采用进口钢材

8、制造，材料为3新型气化炉技术优势ASTMA397Crl1C12。耐火砖由耐火材料国家工中试装置通过数次煤浆投料，特别是9月9程研究中心高耐厂负责生产。日投料以来，已经显著地展示出其技术优势，列举2.2中试阶段结果及其与德士古装置(鲁化