texaco煤气化炉激冷室内多相流动的数值模拟

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1、东南大学硕士学位论文题进行了一系列的改造：(1)取消了炉算，改为布风喷嘴向炉内送风，使煤粉得以充分流化，并解决了炉底结渣的问题：(2)在发生炉出口增设了旋风除尘返料装置，减少了气体带出物，提高了碳转化率：(3)将废热锅炉改设在旋风除尘器后面，减轻尘粒对锅炉炉管的磨损，大大延长了废热锅炉的使用寿命和检修期。经过一系列的革新改造后，运转率可达90％以上，单炉生产能力也逐渐扩大，形成了独具特性的恩德粉煤气化技术“”。(5)温克勒(霄inkier)流化床气化技术温克勒(Winkier)流化床气化技术是20世纪20年代，前西德戴维电力煤气

2、公司为了使用当地褐煤而开发的。温克勒气化炉属于第一代气化炉，也是世界上最早的流化床气化方法。第一套工业化装置于1926年在德国投入运转，前西德莱茵褐煤公司和伍德公司合作，在一般常压温克勒气化工艺的基础上进一步提高操作温度和操作压力，称作“高温温克勒炉”，目的在于提高单炉产气量和改善煤气质量，并节省一部分压缩功⋯1。20世纪50年代，朝鲜“七·七”化工厂从前苏联引进了两套温克勒气化炉，并针对其存在的问题进行了一系列开发改造，随即发展成为恩德粉煤气化技术“”．(6)U-Gas气化技术U-Gas气化技术是由美国芝加哥煤气工艺研究所(t

3、GT)于1974年开发的。美国煤气工艺研究所在美国能源部(DOE)资助下，在芝加哥建立了灰熔聚气化技术的中试装置，定名为U-Gas气化法。开发U-Gas新工艺有3个主要目标：(1)用各种煤生产电低热值煤气：(2)碳转化率高，且煤气中又不含焦油和油类：(3)减少环境污染⋯．在初期的试验中，8-GasI艺装置累计运行超过IODODOh，完成了120多次试验。长期稳定运行，取得了较好的物料平衡和热量平衡结果。对各种煤长期稳定运行结果表明，煤的利用率可这985，并开发了可靠的开车、停车、调荷及过程控制的技术。中试装置的运行肯定了过程的可

4、行性，并获得了大量适用多种煤的设计资料。1985年，美国煤气工艺研究所(IGT)又开发了加压流化床气化试验，目的是取得美国煤在加压(2．0盱a)下的灰熔聚流化床气化数据。该试验代号为P叫，于1984年9月开始，己试验了三个煤种，对美国煤的灰熔聚气化提供了有价值的资料⋯‘1”．1．2．3国内发展现状上世纪80年代末以前，我国的煤气化完全依赖常压固定床技术，国内有常压固定床气化炉数千台，配套小型合成氨生产装置及少量甲醇和联醇装置，这些气化装置中一部分至今仍在运转。上世纪80年代初我国开始引进第二代煤气化技术，1家引进加压Lurgi技

5、术，于山西潞城建厂，开始有4家引进Texaco水煤浆气化装置。分别建于山东鲁南、上海吴径、陕西渭河、安徽淮南。这四套装置均用于生产合成气，制氨或甲醇，而且都采用激冷式气化炉”1。陆续地山东华鲁恒升、南京金陵、南京化学工业公司、陕西榆林，中海石化等厂家也相继引进Texaco水煤浆气化装置。概况地讲，国内已运行的大型煤气化装置均为引进技术，而且引进的势头还在继续，尤其是Texaco煤气化技术在国内花了较大力气进行消化吸收后，积累了大量设计、建设、开车和正常操作等工程实践经验，为我国的煤化工发展注入了新的生机和活力。经过对Texaco

6、水煤浆气化装置的建设、试车、运行，积累了丰富的经验，使水煤浆气化技术在我国不断改进完善，现已达到了长周期、高负荷、安全、稳定的要求，开工率达90-95％““。经过近20年的探索，在应用中完善，n：期∞已经形成了气化炉系列(见表1-2)．3东南大学硕士学位论文表1-2Texaco气化炉系列气化炉容积炉膛内径气化炉压力单炉投煤量m，mm胁t／d使用厂2．6400鲁南、UBE、12．7416764．0540上海三联供、首铜6．082016．9818283．O700CoolwatcrCoolwater、金陵、洞庭、枝25．4824303

7、．0-4．0looO江等油改煤拟采用方案51不详2．82400Tampa目前我国煤化工总体水平还较低，当前主要存在如下不足：(1)高能耗、高污染、低效率、低效益煤化工由于煤的特性造成加工过程长，投资大、污染重等问题，这样的过程更适宜采用新技术，实施大型化。(2)煤化工气化技术进步缓慢煤气化是煤化工的龙头和基础，在相当程度上影响煤化工的效率、成本和发展。我们追求的应该是高效、低耗、无污染的煤气化工艺。煤气化工艺至今己有100多年，煤气化技术演进的历程：以氧气(或富氧)气化代替空气气化。以粉煤代替块煤、碎煤，以气流床和流化床代替固定

8、床，由常压气化进展到高压气化，这些都是煤气化工艺技术演进升级的重要趋势。我国煤气化工艺的更新进展缓慢。我国亦做过一些煤气化技术的开发改进，但真正工业化的不多。近年来我国恩德炉的改进，灰熔聚炉的开发均有进展。有的已工业化，并在继续提高”’。为积极提高我国煤化工气化