三流道单喷嘴多元料浆气化存在的问题及处理.pdf

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1、·24化工设计通讯ChemicalEngineeringDesignCommunications第38卷第4期2012年8月三流道单喷嘴多元料浆气化存在的问题及处理赵伯平(陕西煤化集团陕化公司化肥厂，陕西渭南714100)摘要：介绍三流道单喷嘴多元料浆气化运行中激冷室、燃烧反应室、黑水处理系统，气化炉壳体普遍存在的问题，以及相应的处理措施。关键词：多元料浆气化工艺；问题；解决方案中图分类号：TQ546文献标志码：B文章编号：1003—6490(2012)04一0024一03ProblemsandSolutionsofMCSGwit

2、hThreeFlowsandSin2leNozzleZHAoBo—p诹g(Fert订izerPlantofShaanxiChemicalCompanyofShaanxiCoalandChemicalIndustryGroup，WeinanShaanxi714100，China)Abstract：Introducecommonproblemsofquenchchamber，combustionchamber，black—watertreatmentsystemandgasifiershellduringIⅥCSGoperation，

3、andalsoappropriatetreatments．Keywords：MCSG(multi—componentslurrygasification)；problem；s01ution三流道单喷嘴多元料浆气化工艺与传统煤炭气化工艺相比，具有气化原料范围宽，气化炉结构简单，气化过程碳转化率高(由于受工艺烧嘴结构及气化原料在气化炉内平均停留时间，微观混合时间，宏观混合时间，煤浆雾化程度，气、固、液三相混合程度等因素的影响，碳转化率一般可达到95％～99％)，操作弹性大，粗煤气质量好，可供选择的气化压力范围宽，气化过程污染少的优点。

4、三流道单喷嘴多元料浆气化工艺在国内实现工业化以来，已有多套装置在不同的煤化工企业运行。各兄弟厂家的气化装置运行过程中出现了许多问题。这些问题可以分为两类，一类是气化工艺流程设计方面存在缺陷，一类是工程材料、工艺操作方面的问题。为了更好地使用此装置，使其在生产过程中长周期安全稳定运行，现对上述装置在运行过程暴露出的问题作如下分析，并提出解决问题的措施。1气化炉激冷室带水问题[1，2]1．1气化炉激冷室带水的原因使用三流道单喷嘴多元料浆气化工艺的各兄弟厂家在试车的过程中，气化炉激冷室均出现不同程度的带水问题。即合成气将激冷室的水大量带

5、到后序的洗涤塔，使激冷室液位逐渐下降，加大进水仍无济于事，有时甚至快到跳车的低限，这种现象随着压力与负荷的升高而加剧。查阅有关文献可知，激冷室内，在热流强度不高时，气液之间以自然对流的泡核沸腾方式传热，随着压力与负荷的增加，激冷室内热流强度增加。当达到某一临界值时，气液之间的传热方式转为低效的膜状沸腾传热。粗煤气将激冷室中的水大量带至后系统，对变换系统造成危害。为避免气化炉带水，必须保证一定的换热面积，使气化炉的实际热流强度远远小于临界热流强度。1．2气化炉激冷室带水问题的解决为使气化炉平稳运行，避免气化炉出现严重带水现象，应从以

6、下几个方面予以解决。(1)在激冷室设计时，应考虑压力、投煤量的因素，加长激冷室尺寸，保证气液传热面积F，以及气液的分离空间。(2)保证激冷水流量。(3)保证锁斗的正常运行，避免激冷室液相含固量过高。(4)使用液位流量串级控制回路，严格控制收稿日期：2012一06一05作者简介：赵伯平(1968一)，男，陕西彬县人，工程师，主要从事气化装置的工艺操作。第4期赵伯平：三流道单喷嘴多元料浆气化存在的问题及处理·25·气化炉激冷室液位。(5)在气化炉与文丘里洗涤器之间增设旋风分离器，并使用流量液位串级控制回路严格控制其液位，以除去粗煤气中

7、夹带的液滴和固体颗粒。通过此种工艺流程的改进，可以使由洗涤塔来的气化炉激冷水中固体颗粒含量降低，进一步降低激冷室液相固体颗粒含量。(6)在下降管与上升管间的环隙气流通道设置除沫部件。2激冷室下降管挂渣、激冷环局部堵塞、激冷室内件烧穿问题2．1原因分析激冷室下降管挂渣、激冷环局部堵塞、激冷室内件烧穿的原因，一是气化炉渣口滴渣唇沿烧坏；二是激冷环局部堵塞，水分布不均匀，下降管内侧水膜被破坏而缺水；三是操作温度过低，熔渣粘度太高。2．2处理措施(1)定期检查磨制料浆原料煤的灰熔点。(2)在气化炉与文丘里洗涤器之间增设旋风分离器，并使用流

8、量液位串级控制回路严格控制其液位，以除去粗煤气中夹带的液滴和固体颗粒。通过此种工艺流程的改进，可以使由洗涤塔来的气化炉激冷水中固体颗粒含量降低，保证有较清洁的激冷水进入激冷环，以避免激冷环堵塞，激冷室内件烧穿问题的出现。(3)严格控制激冷水量及其温