四喷嘴对置式水煤浆气化装置的优化与改进.pdf

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1、四喷嘴对置式水煤浆气化装置的优化与改进李帅姚亚南孙向峰(陕西未来能源化工有限公司，陕西榆林719000)摘要：随着科技的逐步发展，多啧嘴对置式水煤浆气化装置也逐渐向更加良好的运行状态。越加先进的工艺指标，愈加灵活的操作控制手段发展。但是，科技无止境，为了使该气化设备可以达到更好的经济效益，拥有更高的工作效率，本文在该气化装置上关于预热口封堵砖、工艺烧嘴头部的保护、振动筛换型、过滤机换型等方面的优化和改进做了进一步地探讨。关键词：四喷嘴对置式；水煤浆气化装置；优化与改进其实，多喷嘴对置式水煤浆气化技术以其洁净高效的优势已然成为了许多行业的共性技术

2、、龙头技术和关键技术。但是，在该气化装置实际的投入使用过程中出现了拱顶超温、烧嘴难拆等现象。本文将结合个别企业的工业示范，为四喷嘴对置式水煤浆气化装置的优化与改进提出一些建议。1气化流程分析水煤浆气化是在复杂的反应条件下，因流体流动以及其在传递过程中的规律而发生的化学反应的过程。在整个反应过程中，主要是氧气与煤浆历经四个工艺烧嘴雾化在设备中发生了部分氧化反应，得到了粗合成气产物、熔渣以及反应不完全的碳，后两者之后再与洗涤冷却水共同进入到气化炉的洗涤冷却室之中。但是，粗合成气则是经由冷却以及初步的洗涤之后排出了气化炉。最后，熔渣在固化之后定期的对

3、其进行排出处理，并运输至存储界区，而粗合成气经过一系列的处理后送至变换、净化系统。除此之外，系统黑水在进入到蒸发热水塔之前需要先经过减压，使闪蒸之后的蒸汽直接性的与灰水接触，之后再经由换热以及分离燃烧等处理。已经处理过后的黑水流入澄清槽中进行下一步的处理，即固液分离，固态物质含量较少的灰水可以循环使用。而位于澄清槽底部含固较高的黑水经由压滤系统的处理之后，滤饼会运至界外，而滤液则成为煤浆的原材料。2气化装置改进前状况以以下部分为例，对气化装置在改进之前的工作状况进行一系列的说明。对于气化炉顶部预热口封堵砖而言，作为气化炉耐火砖中最薄弱的环节，其

4、使用寿命对于气化炉拱顶砖寿命有着直接的影响，并且其效果制约着气化炉安全稳定的长周期运行。然而，在原本的设计中封堵砖被设计为圆柱体，密封面小，从而容易导致封堵砖破损脱落，引起了气化炉顶部超温的发生。而工艺烧嘴作为气化系统的关键设备，其运行状况影响着整个气化装置的效益以及运行效果。烧嘴由于其恶劣的工作环境，使得其使用寿命较为短暂，而一般性的保护措施则是在头部设置冷却水系统。但是，即使这样，烧嘴在装置的运行过程中依旧遇到了困难。例如烧嘴冷却水盘管遭遇腐蚀，烧嘴的拆卸不易执行等。这些问题对烧嘴的雾化产生了一定的影响，甚至还有可能导致裂纹或外漏。煤浆振动

5、筛作为在整个工艺设计中保障煤浆质量的最后一道屏障，同样需要一定的改进来优化设备的整体效果。由于在煤浆中较大颗粒的存在，所以极易导致高压煤浆泵跳车、气化炉停车现象的产生，从而造成经济损失，也减缓了工作进程。压滤机作为固液分离的主要设备，主要功能就是对黑水进行固液分离，但是，同时也是渣水处理的重要组成部分，其工作质量对设备的环保排放产生了一定的影响。改进前的设备多数都需要在使用过程中使用大量的絮凝剂，同时还会经常有滤布跑偏现象出现。3气化装置的改进以及改进后状况针对封堵砖所存在的隐患，对其进行再一次的设计，可以通过变更封口砖原本的圆柱形为圆锥形，由

6、自由沉降式代替原本的固定式的密封形式这两种方法，来有效的减少串气现象的出现。并且，随着材料学的发展，封堵砖的性质也已经有了更好的改变，所以我们同样也可以通过改变封堵砖的材质来增进其性能。在对封堵砖进行改进之后，封堵砖已经不再对设备的长周期运转构成威胁，缩短了气化设备的工作进程，对公司的工作效益也有一定的影响。对于烧嘴现阶段所存在的问题，可以在其头部包裹一层材料，从而延长其使用寿命，同时也可以凭借烧嘴室的大小来调节其尺寸，来确保烧嘴头部与耐火砖之间的缝隙尽可能减小，从而减少间隙中飞灰的存在，除此之外，隔绝炉内腐蚀性气体的腐蚀伤害也会减轻。对于烧嘴

7、冷却水拆卸困难的问题，可以通过减少其盘管的圈数来实现，同时还可以有效的防止因外力影响而对水室端盖角焊缝造成损伤现象的发生。在对烧嘴进行改进之后，会发现锥底积存的固态颗粒数量明显下降，从而减轻了系统的清理工作量，减少了人工劳动，离实现全机械化发展更近一步。对于振动筛暴露出来的问题，可以通过转变机型来达到更理想的工作效果。通过考察发现，可以将振动筛转换为回转筛，以确保其运转能够更加稳定，从而达到更好的经济效益。在对煤浆振动筛进行换型工作之后，可以有效的避免由于煤浆质量而导致的气化炉停车和煤浆波动等现象的发生，从而有效的减少了经济损失，也提高了工作效

8、率。从经济效益和生产需求的角度考虑，可以用真空过滤机代替原本的过滤机的机型。真空过滤机从经济和生产这两方面看来，相比较原本的机型，有着更大的优势。但是