水煤浆气化炉异常工况动态模拟研究

水煤浆气化炉在操作参数大幅变化的异常工况下运行时,气化炉温度大幅波动,合成气中可能含有氧气,不利于工厂安全稳定运行。基于气化炉流场分布,在Unisim Hysys软件中建立了水煤浆气化炉的反应器网络模型,以此为基础开发了气化炉的动态模型,研究了煤浆流量和煤浆浓度大幅降低两种异常工况下,气化炉出口合成气温度和组成的动态响应过程。研究结果表明:当煤浆流量降低30%(wt)以上时,气化炉温度超过2000℃,同时合成气中氧气含量不断升高;当煤浆浓度降低到35%(wt)时,合成气中氧气含量达到0.2%(v)左右。实际生产过程中应尽量避免煤浆流量和煤浆浓度的大幅变化。     

基于FLUENT的粉浆配比对气化性能的影响

以单喷嘴粉浆气化炉为研究对象,深入了解了气化反应机理,基于FLuent软件分别建立了气化炉的热力学模型和动力学模型;对气化炉内粉浆气化过程进行了数值模拟,详细分析了投煤量为1 500 t/d的单喷嘴粉浆气化炉采用不同粉浆配比时对气化炉性能的影响;结果表明:在氧煤比一致的条件下,随着粉浆配比的增加,气化炉温度升高,有效气组分和产量随之增加,碳转化率略有提升。     

德士古气化炉投料失败原因分析

德士古气化炉投料成功与否,受诸多因素影响,如气化炉膛温度,煤浆浓度,氧煤比及煤浆、氧气阀门动作顺序正确与否等,其中气化炉的蓄热量（即气化炉炉膛温度）是一个关键因素。在气化炉投料过程中,出现了各种各样影响气化炉投料失败的原因,通过比较有针对意义的德士古气化炉开车投料过程进行了分析、总结。     

水煤浆气化过程中残碳量计算模型

基于气化炉大型冷模实验的研究结果和煤气化过程的特点,分析了气流床水煤浆气化炉内各个区域的流动与化学反应特征,建立了水煤浆气化过程中残碳量的计算模型,考察了煤的挥发分、煤颗粒平均直径以及气化炉平均停留时间对残碳量的影响。计算结果表明,平均停留时间增加,残碳量减小;在相同的平均停留时间和颗粒平均直径下,煤中挥发分增加,出气化炉残碳量减小;在相同的平均停留时间和挥发分含量下,煤浆中煤颗粒平均直径减小,出气化炉残碳量减小。     

计算机在PKM气化炉加煤过程中的应用

简介 PKM气化炉的工艺过程 ,着重说明计算机在 PKM气化炉加煤过程中的应用 ,通过对手动与自动加煤的比较 ,从而体现出自动加煤的优越性     

基于数据驱动建模的气化炉配煤成本优化研究

为实现配煤煤质和配煤成本的最优化匹配,以配煤成本为优化目标,气化炉产气量为主要约束,采用数学建模的方式,研究了鄂尔多斯地区煤化工装置气化炉多煤种的用煤和配煤优化问题。根据现场数据,构建了基于数据驱动的气化炉煤质对产量影响的非线性过程模型,通过聚类分析,得到各煤质指标的约束条件;在满足约束条件的情况下,构建煤种与煤质之间的线性模型;通过帕累托遗传算法,在气化炉产气量满足约束条件的同时,给出了成本最低的多煤种配煤策略,并用MATLAB对气化炉配煤优化系统进行可视化组态界面设计。     

Aspen plus在煤气化过程模拟中的应用

煤气化是煤清洁利用的关键技术之一。利用过程模拟软件Aspen Plus建立气化炉模型可以低成本、低风险和高效率地评估煤气化性能和考察各操作条件对气化产物的影响,寻找最佳操作点。本文总结了煤气化模型建立的基本过程和国内外基于Aspen Plus开发的气化炉模型,分析了各种气化炉模型的区别与联系。     

8#水煤浆气化炉停车安全联锁优化方案

通过对比第八套气化炉与前七套气化炉停车过程中工艺参数变化,发现8#气化炉停车过程中存在煤浆给料泵出口压力低于气化炉压力的现象,从多方面分析原因,最终通过优化8#气化炉停车安全联锁顺控,彻底解决高压煤浆泵出口压力低于气化炉压力的问题,保证气化炉停车安全。经过一年的开停车实践证明,8#气化炉停车安全联锁优化后比原设计更安全、更合理。     

煤燃烧过程分析与建模及其应用于Texaco气化炉模拟研究

以煤燃烧过程分析研究为基础,将煤燃烧过程分解为煤干燥过程、煤热解过程、燃烧过程和气渣分离过程,详细分析各过程的机理并建立相应数学模型,重点开展对常规分离器模型的优化。将该煤燃烧过程模型应用于Texaco气化炉,通过对该过程进行编程求解,计算所得的模拟值与文献值吻合较好,证明所建立的煤燃烧过程模型准确合理,为煤燃烧过程的工艺流程的数值模拟研究奠定了基础,可用于气体组成、除尘、脱硫等不同工艺过程的数值模拟研究。在此模型的基础上,进一步分析了在一定物流参数下不同温度对Texaco气化炉煤燃烧生成合成气组成的影响。     

煤-劣质油共气化四通道喷嘴制合成气技术研究与工业应用

介绍了由西北化工研究院开发的劣质油与水煤浆通过四通道工艺喷嘴同时进入气化炉进行气化反应生成合成气的工艺技术的研究开发,该技术在陕西延长中煤榆林能源化工有限公司成功实现工业化应用。该公司渣油热裂解装置副产裂解重油与水煤浆共同进入气化炉进行气化反应生产制甲醇原料气。对技术创新过程中难点进行分析说明,并对工业运行情况及运行结果分析总结。     

气流床粉煤气化性能模拟分析

基于Aspen Plus工作平台,运用Gibbs自由能最小化原理,对气流床粉煤气化过程进行了数值模拟,并对流程算法进行了改进。研究了氧煤比、蒸气煤比、压力及粉煤粒径对气化炉出口气体组成、温度、冷煤气效率、碳转化率及有效气产率的影响。结果表明：模拟值和实验值有良好的相似性;氧煤比对气化进程的影响较蒸汽煤比及其它操作条件更为显著;并确定了模拟煤种的最佳氧煤比是0．70～0．80kg／kg,气化炉出口CO＋H2的最大干基体积分数为96．48％,冷煤气效率最高为83．56％,最大有效气产率为1．74m^3／kg;氧煤比每升高0．1kg／kg,气化炉出口温度升高约40℃,而蒸汽煤比每升高0．1kg／kg,气化炉出口温度降低约8℃。     

单段常压固定床煤气化装置的新进展

单段固定床气化炉已在美国和全世界使用了50多年、用于气化无烟煤和冶金焦炭。过去10多年来,美国政府和私营企业曾承担了许多研究开发任务,以便使烟煤、次烟煤、褐煤和泥炭能够洁净地用作单段气化炉的燃料。在气化美国各种煤时,曾测定了粉尘、煤蒸出液、水蒸气、煤气和灰的详细收率及组成数据。以上各种产物的收率和组成与简单的、煤的实验室分析数据及气化炉操作条件有关系。这些关系可用来可靠地设计净化煤气和回收煤蒸出液用的煤气物理加工装置。用于烟煤的先进单段固定床气化装置包括下列单元:(1)单段固定床气化炉,(2)从粗煤气中脱除粉尘的高温旋风除尘器,(3)回收热量的锅炉,(4)煤气两段冷却用的套管换热器,(5)除去煤蒸出液雾滴用的静电过滤器,(6)将煤气压缩到规定压力的煤气压缩装置。这套煤气净化装置没有污水排出,而一般的煤气净化装置常常有污水排出。它还可以回收高质量的煤蒸出液,用作燃烧燃料或柴油机燃料。除了这些整套装置设计的进展以外,新近的研究开发工作已研制出几种创新的气化监测技术,包括测量产品煤气的粉尘含量和粒度分布的方法,以及光谱分析和红外分析用煤气样品的连续冷却和净化装置。研制成用于常压气化炉的煤气采样和调理装置最近也应用到高压鲁奇气化炉上。     

阳煤劣质煤清洁利用有望破国外技术垄断

<正>2015年1月20日,山西省科技厅透露,我国劣质煤大型气化技术研究开发和应用取得重大突破。这项技术由山西阳泉煤业集团与清华大学联合研发的,称为"水煤浆水冷壁气化炉"技术,具有水煤浆气化炉稳定、可靠的优点,也具有水冷壁气化炉煤种适应性好的优势,尤其适用于(高硫、高灰、高灰熔点)"三高"煤的气化。气化炉是煤炭气化核心装备,技术门槛很高。近20年来,由于技术限     

循环流化床粉煤气化炉的发展及大型化措施

采用空气流态化燃烧，蒸汽流态化气化，利用温度差，间歇煤燃烧，煤气化制气技术，成功地开发ＦＭ１．６循环流化床粉煤气化炉。并介绍了气化炉大型化的措施和采用φ２５００粉煤气化炉技术改造化肥厂块煤固定床气化炉的可行性。     

神华煤干粉气化适应性工业试验研究

煤种适应性一直是气化炉能否高效运行的重要影响因素,不同的煤气化技术对气化煤煤质的要求不同。针对新开发用于干粉气化的神优3煤,为验证其在气流床粉煤气化炉上的适应性,在航天气化炉上开展了不同神优3煤与神优2煤配比的气化工业试验及气化操作模拟优化研究。工业试验结果表明：试验过程中各工艺参数均未出现较大的波动,稳定性好,且各阶段气化有效气体积分数均保持在约90%;随着神优3煤掺混量的增加,碳转化率和冷煤气效率增加,比氧耗和比煤耗减少,神优3煤用于干粉气化具有良好的气化性能及煤种适应性。模拟计算结果表明：在最佳氧煤比条件下操作,比煤耗可降低0.37%～1.47%,比氧耗可降低1.00%～4.17%。     

流化床工业气化试验工艺计算过程分析

流化床气化技术的开发和工业化可以消化我国大量的高灰粉煤。工艺计算是设计和开发大规模流化床气化炉的基础。本文以长焰煤流化床气化试验数据为依据,探讨了工艺计算过程中粗煤气含水量的计算方法,对试验过程进行物料和热量计算,获得各项技术经济指标。研究表明,元素守恒法可以方便地对流化床气化炉进行过程衡算,煤气含水量可以用氧平衡、氢平衡或净煤气量及其组成计算和验证;进入水洗部分的炭量可以利用返算法计算。长焰煤自身具有易风化,易碎裂的特点,加上床层高度较高和流化速度较大进一步加剧了细颗粒的带出,造成炭损失较大,煤气效率低。研究结果可以对气化炉的操作提供参考,也为流化床的研究和开发提供工程借鉴。     

大型煤制烯烃项目之壳牌煤气化装置氧煤比控制措施研究

壳牌煤气化装置采用控制氧煤比的方式来控制气化炉炉膛温度和合成气组分,并以此实现气化炉的液态排渣。介绍了壳牌气化炉内的反应原理和氧煤比的5种控制方式;简述了氧煤比控制的原理与方法,分析了氧煤比控制过程中存在的不足之处。结果表明,壳牌煤气化工艺的氧煤比控制系统技术先进,理念超前,可以满足装置连续稳定生产的需要。     

煤浆自动跟踪系统在氧煤比调节中的应用

阐述了水煤浆气化装置在运行过程中,高压煤浆泵多次出现不打量造成气化炉过氧和跳车问题的分析和总结,通过采用煤浆自动跟踪系统,快速克服因煤浆泵不打量而造成的煤浆流量大幅扰动问题,达到气化炉安全稳定运行的目的。     

壳牌气化炉配煤研究

通过对我国壳牌气化炉配煤原则及其重要性的研究,对其实际运行环节气化炉实际运行环节存在的问题进行研究,发掘能够对我国未来气化炉配煤技术提供优化的措施,进而为我国未来煤气化行业的发展打下夯实的基础。     

4.0MPa碎煤加压气化炉加煤系统的技术改造

分析了以劣质褐煤为原料的4.0 MPa碎煤加压气化炉加煤系统生产中存在的问题,指出加煤系统循环时间长是影响气化炉加煤量、制约生产负荷的主要原因。在现有装置上进行改造,采用降低管线阻力的方法,可使加煤时间由原来的1 189 s¹ 323 s缩短为725 s1 323 s缩短为725 s⁸59 s,满足了气化炉110%负荷运行的要求。