德士古水煤浆气化炉堵渣现象原因及预防方法

针对本单位由原始投料试运行,商业化运行至今造成德士古水煤浆加压气化炉堵渣的几个影响因素和原因分析,及对应的一些预防处理方法。从而选用优质的耐火砖、严格控制炉温、加强气化炉的稳定运行、在无破渣机的情况下总结了一些预防气化炉堵渣的有效措施。     

GE气化炉上升管环隙堵渣的原因分析及调整措施

结合神华包头煤化工有限责任公司GE水煤浆气化炉的实际生产运行情况,总结了上升管环隙堵渣的判断依据,分析了其环隙堵渣的原因,从气化炉负荷、氧煤比及气化系统液位等方面提出了对上升管环隙堵渣的处理措施,并从原料煤质、系统水质、工艺、设备等方面提出了预防上升管环隙堵塞的措施,有助于指导和优化气化炉的日常操作。     

气化炉回火的原因分析和解决措施

四喷嘴气化装置气化炉烘炉过程中,炉温达到700℃以上时气化炉频繁出现回火现象,结合控制数据得出气化炉回火原因为锁斗上部堵塞、渣口堵塞、抽引大阀处灰沉降、蒸汽消音器和其他设备内介质窜入等,为此,重新制定了工艺操作要求,有计划地对影响烘炉的部件、部位进行拆检,并加大对影响烘炉的其他指标的监控力度,消除了气化炉的回火现象,保证了气化炉的成功投料。     

煤质波动对水煤浆气化炉稳定运行的影响

某公司2016年10月份由于原料煤煤质波动且灰分高达16.6%、灰熔点高达1 480℃,5台在运6.5 MPa水煤浆气化炉同时出现严重堵渣现象,2~#、3~#、4~#气化炉被迫停车,气化炉炉砖冲刷损毁严重,气化炉激冷环与下降管烧坏。分析气化炉渣口堵塞的原因,提出通过监测气化炉表面热偶温度、渣口压差、粗煤气组分、捞渣机工况、主氧阀开度等判断气化炉渣口堵塞的状况及需采取的预防措施,以保证气化炉的安全、稳定、长周期运行。     

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。     

德士古气化炉下降管内流场的CFD数值模拟

介绍了德士古气化炉下降管工作原理,利用CFD软件,在下降管正常工况及渣口部分堵渣、对称堵渣、非对称堵渣的不同工况条件下,对下降管内气体流速分布情况进行了冷态模拟。模拟结果表明,气化炉渣口出现堵渣时,下降管内的气体出现偏流。     

大投煤量壳牌气化炉流场优化改造

鹤壁煤电股份有限公司60万t/a甲醇项目,采用壳牌粉煤气化工艺,投煤量2 800t/d,为目前国内投运单台投煤量最大的壳牌气化装置。装置于2013年投料生产,气化炉合成气冷却器"十字架"积灰和气化炉渣口堵渣的问题一直是实现连续生产的最大瓶颈,因积灰和堵渣问题会造成气化炉负荷低、运行周期短等问题。针对这些问题,对装置进行了烧嘴改造。通过调整气化炉燃烧器(煤烧嘴)的角度,改变气化炉内部温度场,提高渣口排渣的稳定性,缓解合成气冷却器的积灰问题,使炉膛水冷壁挂渣有较大改善,改造实施后,达到了预期效果。     

多喷嘴水煤浆气化炉堵渣原因及原料煤粘温特性浅析

兖矿新疆煤化工有限公司600 kt/a醇氨联产项目采用多喷嘴水煤浆气化炉生产粗合成气,由于新疆煤大多不适宜作为多喷嘴水煤浆气化炉的原料煤,加之同一矿点原料煤煤质变化较大且供应量有限,3台气化炉(两开一备)反复出现激冷室渣堵、下降管烧穿、耐火砖侵蚀严重等问题,导致气化炉频繁减量、切气、停车。据新疆煤煤质特性,结合实际运行经验,剖析堵渣原因,以煤灰粘温特性作为原料煤选煤依据和气化炉操作指征等,逐渐摸索出适合多喷嘴水煤浆气化炉的煤种及配煤比例,并合理确定气化炉操作温度及操作弹性范围,实现了系统的稳定、高效、长周期运行。     

Shell气化炉堵渣问题的探讨

针对Shell气化炉堵渣影响装置长周期运行的问题,介绍了Shell气化炉中渣的形成过程,并从炉渣流动特性、原煤属性、炉内构造、操作管理等方面,分析了Shell气化炉堵渣的原因,提出了相应的解决和预防措施。实践证明,通过选择气化操作条件较宽、煤质和供煤量相对稳定的煤源,均质化配煤,加强生产操作管理控制等措施,可以减少Shell气化炉堵渣情况的频发。改变渣口尺寸,理论上也可显著减少堵渣情况的发生,但需进一步的工业实践验证。     

气化程序在投料过程中的可靠实现

在气化装置安全保护控制系统中,阶段１程序和阶段２程序贯穿于气化炉投料的始终。针对投料程序联锁条件多、逻辑关系复杂、程序长、动作时间短、跳车后故障原因难以分析等特点,编写了气化炉投料程序动态信息表,利用ＰＬＣ软件功能,通过参考数据子程序将其在具有编程器功能的ＰＣ机上显示,可以跟踪和监视投料程序动作的全过程,一旦投料受阻能立即判明原因,指导排除故障,为投料成功提供了有力的保证。     

水煤浆气化炉激冷室下降管内流动与传热数学模拟

引　言由于工程经验不足及技术方面的原因 ,煤气化设备经常出现故障而导致工厂被迫停产 ,从而造成巨大的经济损失[1] .而煤气化设备中的核心设备气化炉是易损坏的设备 .经分析 ,气化炉激冷室结构设计不够合理 .本文以水煤浆气化炉激冷室为研究对象 ,采用ｋ ε模型[2 ] 、四通量     

Online temperature estimation of Shell coal gasification process based on extended Kalman filter

Obtaining the temperature inside the gasifier of a Shell coal gasification process (SCGP) in real-time is very important for safe process operation. However, this temperature cannot be measured directly due to the harsh operating condition. Estimating this temperature using the extended Kalman filter (EKF) based on a simplified mechanistic model is proposed in this paper. The gasifier is partitioned into three zones. The quench pipe and the transfer duct are seen as two additional zones. A simplified mechanistic model is developed in each zone and formulated as a state-space representation. The temperature in each zone is estimated by the EKF in real-time. The proposed method is applied to an industrial SCGP and the effectiveness of the estimated temperatures is verified by a process variable both qualitatively and quantitatively. The prediction capability of the simplified mechanistic model is validated. The effectiveness of the proposed method is further verified by comparing it to a Kalman filter-based single-zone temperature estimation method.     

Heat transfer to a moving packed bed of nickel pellets

Heat transfer between a bed of nickel pellets and a vertical section of electrically heated steel pipe has been measured, with the pellet bed inside the vertical pipe. Most of the data are for a 20.27 cm diameter pipe but some data were also obtained for a 10.23 cm diameter pipe. The effective thermal conductivity of the stationary pellet bed has been estimated approximately from the results of unsteady heating tests. Tests have been carried out with a downwardly moving bed, including the effect of air flowing upwards through the bed. Average values of the pellet‐side heat transfer coefficient are between 72 and 135 W/(m²°C) depending on the mass fluxes of air and pellets, and have been expressed as an empirical correlation.     

热管式生物质气化炉的模拟

从化学反应和传热两个方面考虑,建立了生物质间接供热气化模型,包括化学反应和传热两个子模型。化学反应子模型可以预测产气主要成分以及气化反应需要的热量,而传热子模型则可以估算热管的总热阻和传热功率。在模型分析基础上,开发设计了热管式生物质气化炉,并对化学反应子模型进行了验证。结果表明生物质间接供热气化模型成功地预测了产气主要成分,在利用热管间接供热的生物质气化产气中氢气含量在50%～60%之间,并且气体热值较高,可达10 MJ·m^-3     

天然气输送管道腐蚀与防腐措施现状分析

管道在天然气输送过程中扮演着重要的角色。腐蚀对管道的安全稳定输送至关重要。由于不同的输送环境,导致管道所受的腐蚀原因也不尽相同。根据管内外所受不同的腐蚀影响因素,提出了针对管内外的防腐措施,为实际生产过程中防腐提供了一定的指导意见。     

顶置单喷嘴气化炉旋流场特征研究

受限旋转射流流场特征的研究对顶置单喷嘴气化炉的开发、结构优化以及长周期稳定运行有重要意义。本文对不同旋流数下顶置单喷嘴气化炉内的速度场和停留时间分布进行了实验研究。结果表明：随着旋流数的增加,切向旋转速度显著增加,气化炉内轴向速度衰减加快,回流区减小;气量一定时,随着旋流数的增加,气化炉内气体的最短停留时间显著增加,停留时间标准差减小。     

激冷环结构的改进

对气化炉激冷环下降管堵塞的原因进行了分析,主要是由于布水管在灰水冲刷下产生孔洞泄漏,使下降管内壁水量不足,不能形成完整水膜,熔融灰渣在下降管中凝固、黏结,最终堵塞管道。根据激冷环的工作原理,提出了激冷环结构改进的措施,如采用耐高温、耐磨蚀材料,适当增加激冷环壁厚,将法兰水室与布水环管之间的通水孔由直孔改为斜孔等。     

油气混输管道联合传热模型推导

本文所提出的联合传热模型的管道倾斜范围为-90°到＋90°。联合传热模型所需的参数由Zhang等人提出的气液混输管道联合水动力学模型计算得到。用本模型计算管道内的对流换热系数与实验得到的对流换热系数相一致。     

德士古气化炉渣堵机理探讨

介绍了造成德士古冰煤浆加压气化炉渣堵的几个影响因素，并分析了产生原因，从选用优质耐火砖，稳定气化炉运行，严格控制炉温，使用破渣机等几个方面提出了预防气化炉渣堵的有效措施。