多喷嘴对置式水煤浆气化装置运行探讨.doc

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1、多喷嘴对置式水煤浆气化装置运行探讨摘要：近些年来，多喷嘴对置式水煤浆气化装置取得了很大的进展,建立了一套系统的煤气化理论，并拥有了自主知识产权，煤气化技术己达到了国际领先的水平，本文针对多喷嘴对置式水煤浆气化装置的运行中出现的问题进行了探讨。关键词：多喷喘运彳丁堵塞一、多喷嘴对置式水煤浆气化的技术特点多喷嘴对置式水煤浆气化技术为兖矿集团有限公司与华东理工大学联合开发的具有自主知识产权的技术，其特点主要体现在以下几个方面：一是多喷嘴进料后将会在炉内形成撞击流场，强化了混合和热质的传递；二是喷淋和鼓泡复合床型的合成气初步洗涤冷却系统，有效避免了合成气带水、带灰；三是采用了净化效果好、能耗低的

2、分级净化系统，避免了设备结垢或是堵灰；四是除渣单元与热回收，用含渣水蒸发产生的蒸汽与灰水直接接触，同时完成传质、传热过程，其先进性为：无影响长周期运转的隐患；回收热量充分，热效率高。运行中已经证实有较长的周期和很好的能量I口I收效果。二、多喷嘴对置式水煤浆气化的工艺流程多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺包括了原煤贮存与准备、煤浆制备、气化、以及渣水处理。煤、水及煤浆添加剂进入磨煤机研磨成煤浆，煤浆经煤浆给料泉加压后与氧气混合进入气化炉进行反应，未完金反应的碳将通过燃烧室进入气化炉激冷室水浴中并激冷固化，最后沉到激冷室底部，经过静态破渣器破碎之后进入锁斗被定期排放。在气化炉激冷室以下的粗合成

3、气以鼓泡形式上升至激冷室上部的分离空间，经多层破泡条除去部分气体中夹带的固体及液体颗粒后出气化炉，再经旋风分离器和混合器润湿分离，再送至水洗塔进行除尘处理，其含尘量不得大于lmg/Nm,达到这一条件后再将合成气送至下一工序［1］。灰水经气化炉、旋风分离器以及水洗塔出来后经液位、流量调节控制并减压后送入蒸发热水塔蒸发室。灰水在经加热后流到高温热水储槽，并输送到水洗塔，作为合成气洗涤水。灰水在蒸发热水塔底部进行浓缩之后，再由液位调节阀送入真空闪蒸罐，最后再进行闪蒸分离。三、运行过程中出现的问题及优化处理1.提高水煤浆浓度由于各地煤质中成分及煤的成浆性能不同，部门厂家煤浆浓度不高，导致煤气中的

4、有效气成分不高，以下是提高水煤浆浓度的方法：一是添加剂的选择，提高添加剂加入量，可使煤浆浓度得到一定的提高，若不提高添加剂量，将会很难控制水煤浆的粘度与流动性，从而不利于生产；二是降低进入多喷嘴磨机中的煤料粒度，煤料越细越好；三是选择合适的煤种，降低煤的内水含量，可有效提高水煤浆浓度。四是部门厂家增加超细研磨系统，可提高水煤浆浓度3%左右。2.合成气带灰问题在气化炉燃烧过程中水煤浆与氧气反应后产生粗煤气，经水洗塔与旋风分离器初步净化和洗涤后进入变换工段。而在运行初期，很容易导致变换过滤器及水洗塔泡罩升管处等被堵，其原因是合成气中伴有大量的煤灰，这将影响到整个系统的运行。这种问题的发生主要

5、是因为粗煤气的颗粒状灰在进入旋风分离器后没有被更好的分离，由于气体含灰量大，虽然增加了喷淋水，但合成气还是不能得到彻底的清洗，从而增加了下游合成气的含灰量。为有效解决这一问题，将气化炉下部激冷室增加激冷水量，并将气化炉液位提高，使粗煤气颗粒状灰在进入旋风分离器时能带有少量的水，对颗粒状灰加湿，从使从颗粒状灰经旋风分离器时有效分离，采用这种方法对于合成气净化效果有很好的作用。三、蒸发热水塔填料堵塞问题蒸发热水塔上部为热水室，下部为蒸发室。在运行过程中，会发现有大量的水出现在蒸发热水塔顶部酸性气出口，其原因为积灰将塔内填料全部堵死，而积灰为碳铉结晶［2］。这种现象存在的原因主要是进蒸发热水塔

6、的变换冷凝液中含有较高的氨，而本身含有大量C02的闪蒸汽在填料中热交换时生成碳铉，从而导致填料堵塞。为了有效解决这一问题，对变换冷凝液进行蒸汽汽提，并将氨含量适当降低，并控制在低于0.05%,才能有效解决填料积灰堵塞这一问题。随着运行周期的加长，特别是水质波动频繁，指标不合格时，填料容易结垢、积灰，致使蒸发室出•来的高温蒸汽穿过填料层的流通面积变小,换热不完全。造成蒸发室、热水室上下压差变大。严重时下塔蒸发室压力会超出了其设计压力，给设备运行带来安全隐患。如果流通面积变得很小,高温闪蒸气流流速变大，形成雾沫夹带，将填料层上方分布器中的低压灰水、低温变换冷凝液直接带到闪蒸气火炬管线和闪蒸汽

7、分离罐中，即称之为“闪蒸带水”。由于带水，高温热水储罐液位迅速下降，洗涤粗水煤气的高温热水流量也会急剧降低，也直接影响水洗塔液位、气化炉激冷水流量。另外一种结果是高速闪蒸汽气流将热水室顶部的丝.网除沫器局部吹翻，同时将大量的不锈钢扁环带到闪蒸汽管线中，堵塞换热器，也会造成阀门的阀芯卡、阀关不死的后果。及时控制工艺指标，保证水质稳定，减少堵塞现象发生。4.黑水闪蒸管道出现堵塞、磨损的情况旋风分离器、水洗塔底部黑水闪蒸管道，由于管路布置