水煤浆水冷壁加压气化炉烧嘴的结构设计和参数计算

由于耐火砖的使用温度限制,传统的带耐火砖内衬的水煤浆气化炉无法处理高灰熔融性温度的煤种。当采用水冷壁式气化炉时,水煤浆的点火问题必须通过烧嘴解决。介绍了自带点火功能烧嘴的结构及点火方案,利用建立的物理及数学模型,以工程中常用的液化气、天然气和弛放气为例,对水煤浆水冷壁气化炉烧嘴的点火过程进行了三维稳态计算,得到了使炉膛固定位置处温度达到1 000℃时所需的3种燃料气的流量,并分别得到在燃料气稳定燃烧、通入水煤浆和撤掉燃料气3种情况下气化炉内的温度分布。计算及实践证明,采用该烧嘴能实现水煤浆的点火,保证水煤浆的稳定燃烧。     

碎煤加压气化炉带出物多的原因分析及处理

伊犁新天煤化工有限责任公司有碎煤加压气化炉22台,原始开车以来一直运行稳定,但2018年大修后开车气化粗煤气夹带煤块较多,导致气化废锅集水槽出口管线、含尘煤气水系统余热回收器、低温甲醇洗系统甲醇/水/HCN分离塔再沸器频繁堵塞,以及极个别气化炉上部夹套磨穿漏水,给气化装置的安全、稳定运行造成很大影响。为此,新天煤化工通过考察、交流、查阅资料和分析,找到了引起堵塞问题的症结所在,通过控制原煤粒度和水分、改造气化炉波茨曼套筒、增加洗涤水用量、稳定气化炉负荷、定期清理相关设备和管线等措施,解决了系统堵塞问题,有效地保证了系统的安、稳、长、满、优运行。     

GE水煤浆气化装置运行周期短原因分析及对策

陕西长青能源化工有限公司600 kt/a甲醇项目气化装置采用GE水煤浆加压气化工艺,自2013年5月投产以来,气化装置一直存在着一些瓶颈问题,如原料煤煤质波动大、工艺烧嘴磨蚀、激冷室部件损坏、渣水系统管线及黑水角阀磨损泄漏等问题,导致系统运行周期短、检修时间长及生产成本增高。为此,陕西长青的技术人员理论联系实际,通过制定并实施了一系列优化改进措施,从根本上解决了气化装置运行周期短的难题——单台气化炉工艺烧嘴的运行周期平均延长约22 d,合理安排倒炉,单台气化炉运行周期最高可达126 d,且在气化炉运行后期未出现烧嘴压差大幅波动的现象,粗煤气中有效气(CO+H2)含量提高约3%,由此保障了气化装置的安全、稳定、高效、长周期运行,实现了整个生产系统的节能减排、降本增效。     

提高粗苯产量及降低洗油消耗的技改实践

针对孝义市鹏飞实业有限公司125万t/a焦化装置原粗苯工段洗油消耗量高、洗油循环量小、洗苯塔空塔气速高等问题,进行了技术升级改造。通过新上1台洗苯塔、更换贫富油泵、增加一级贫富油换热器、增加贫油水冷却器面积等措施,塔后煤气含苯质量浓度由7 g/m~3~8 g/m~3降至1 g/m~3以下,每天多回收粗苯8 t,吨苯洗油消耗由60 kg降至40 kg,达到了增产降耗的目的。     

干煤粉气化合成气洗涤塔折流板改造策略及质量要求

介绍了GSP粉煤加压气化激冷流程合成气洗涤系统工艺流程,针对因工艺气扰动合成气洗涤塔内液体造成激冷水泵入口流量波动发生气化炉跳车风险。根据合成气洗涤塔结构及内件形式,对洗涤塔激冷水泵入口管线处进行改造,减少运行过程中大量合成气气泡被带入激冷水管线中。改造效果表明,有效减少了工艺气对合成气洗涤塔内液体的扰动,降低了气化炉烧嘴跳车事件的发生。     

神华宁煤甲醇四喷嘴气化装置运行技术总结

神华宁煤集团煤炭化学工业分公司甲醇厂60万t/a甲醇项目气化装置采用华东理工大学的多喷嘴水煤浆加压气化技术制取粗煤气。自2010年投料成功运行至今,装置运行总体平稳,但因宁夏煤质不稳定、灰分波动大,造成烧嘴使用时间短,气化炉开停车频繁,对装置的长周期运行造成影响。本文对气化装置试车以来运行过程中出现的问题及相关优化改造情况进行了总结。     

GSP气化炉国产化烧嘴结构优化及性能分析

介绍了GSP气化炉国产化烧嘴的结构和作用,针对该烧嘴在运行中存在的问题,介绍了在点火烧嘴、火焰检测系统及烧嘴冷却水流动方式、煤粉与氧气混合通道等方面的优化措施。经过运行验证,优化后的国产化烧嘴气化炉内流场、组分场、温度场分布更加合理,有效气组分较高,组合烧嘴的成本降低,水冷壁的热损较低,提高了GSP气化工艺运行的安全性、稳定性和经济性。     

循环冷却洗涤水泵机封泄漏原因分析及对策

河南义马气化厂煤气化装置采用MarkⅣ型鲁奇加压气化炉制取煤气.气化炉出口粗煤气温度达350～450℃,在洗涤冷却器中由洗涤冷却循环水泵喷射含尘煤气水,将粗煤气冷却至199℃,并洗去其中大部分的尘、焦油.煤气水进入废锅底部,再由洗涤冷却循环水泵抽出送入洗涤冷却器,完成循环洗涤冷却过程.循环冷却洗涤水泵设计为单台,无备用泵,自2001年2月9日投料产气以来,多次发生机封泄漏事故,系统被迫降负荷对泵检修,严重影响了生产,增加了备品消耗及检修工作量.     

煤气化方面德士古气化炉带水问题研究进展

德士古气化炉会出现带水问题,进而导致德士古气化炉激冷室液位异常,提升洗涤塔的液位.在粗煤气出口温度较高、激冷室液位低、文丘里洗涤器压差大的情况下,特别容易出现设备损坏或者跳车问题.为了保障德士古气化炉的稳定运行,需要加强对于带水问题的分析,进而采取必要的解决策略.     

粗煤气洗涤的工艺研究与优化设计

针对目前水煤浆气化工艺中存在的粗煤气洗涤效果差、洗涤水水质差、设备磨损严重及粗煤气往后系统带水带灰严重等影响装置长周期、稳定运行的问题,对粗煤气洗涤工艺进行分析与探讨,并结合现有水煤浆气化工艺的特点,综合衡量工艺要求及设备投资的经济性,对粗煤气洗涤工艺进行优化设计,创新性地提出2种新型的粗煤气洗涤塔,以期解决系统存在的上述诸多问题。     

GSP干煤粉气化技术的应用及优化

主要论述了GSP气化技术在试车以来出现的诸多工艺问题,通过三个阶段的不断技术改造和优化,解决了气化烧嘴点火故障、煤粉流量波动、管道设备磨损及粗煤气带灰含大等一系列问题,逐渐使气化装置实现了满负荷、长周期稳定运行。     

GSP气化炉烧嘴特点及应用优化

分析了GSP气化炉烧嘴的结构、特点、作用,就其在首次大规模工业应用中出现的点火和挂渣问题,分别对点火系统、点火方式、水冷壁挂渣进行了优化,解决了运行中烧嘴出现的问题,提高了运行效率和经济效益。     

裂解重油-煤共气化装置运行故障分析及排除

陕西延长中煤榆林能源化工有限公司1 800 kt/a煤-油-气联合制甲醇项目中,600 kt/a煤制甲醇项目气化装置采用多元料浆气化工艺,设有3台气化炉(A/B/C,两开一备),自2014年6月原始开车以来,运行平稳。2016年年初启动裂解重油综合利用项目,气化炉B、气化炉C改用四通道烧嘴(即在原三通道烧嘴中心氧通道中插入裂解重油通道实现裂解重油-煤共气化),气化炉A仍采用三通道烧嘴(纯煤浆气化)。裂解重油-煤共气化装置运行后,出现了诸多问题,探究影响裂解重油-煤共气化装置连续、稳定运行的因素,包括裂解重油泵隔膜破损、裂解重油泵进出口单向阀磨损、工艺烧嘴前工艺管道振动大、氧煤比及中心氧量不当、裂解重油储备系统设计不合理等,实施相应的优化改造后,上述问题得到解决。同时指出,裂解重油-煤共气化装置依旧存在许多潜在的问题,还需不断地分析、总结和优化改进,以保证裂解重油-煤共气化装置的长周期、稳定运行。     

伊犁煤4.0MPa碎煤加压气化炉开车操作优化研究

为提高伊犁煤碎煤加压气化炉开车操作的安全性、经济性和设备可靠性,依据固定床加压气化炉结构特征,基于伊犁煤质,从气密试验介质、气化炉辅助构件、炉篦结构及材质、操作流程等方面,探索研究优化气化炉开车操作的途径。结果表明,采用不同压力等级的中低压氮气替代自产煤气作为气密试验介质,可降低气化炉开车过程泄漏的安全风险;通过改造波式套筒、增大气化炉上部粗煤气通道空间,增加了气化炉蒸汽升温阶段的蒸汽流量;改造炉篦布气方式、选择合适材质,采用空气点火合格后快速转入切氧状态的方式可快速建立伊犁煤碎煤加压气化的灰床。此外,采用碎煤加压气化炉低压热紧新模式、增设开车过程中粗煤气氧气成分小于0.4%时煤锁气自动化控制由火炬切换至气柜对有效气回收等方法,可使伊犁煤应用碎煤加压气化炉开车时间大幅度缩减。对伊犁煤碎煤加压气化炉开车操作的优化,大幅度降低了开车能耗、提升了开车设备和工艺的安全性。     

四喷嘴气化工艺技术优化总结

介绍了四喷嘴气化炉的结构和工艺特点,对多家同行企业较好的改造项目进行总结,通过对工艺烧嘴、拱顶砖结构、事故烧嘴冷却水槽、渣口压差表、洗涤塔塔板、蒸发热水塔、过剩低压闪蒸汽利用和烧嘴冷却水回水分离罐等技改的实施,达到优化装置运行指标、提高装置安全性能、增加运行周期、实现节能降耗、提升竞争力的目的。     

甲醇水塔工艺失控原因分析与对策

我公司是国内唯一一家采用劣质褐煤鲁奇加压气化制合成氨原料气的企业，粗煤气中酸眭气体的脱除采用低温甲醇洗流程。由于鲁奇炉气化温度低，造成气化炉出口粗煤气中含有一定量的气态轻油及芳香烃类物质。为保证甲醇洗工艺的．洗涤效果，须在脱除H2S、CO2、COS等酸性气。之前，用1．61m^3／h的冷甲醇洗涤粗煤气，以脱除粗煤气中的气态轻油、HCN和水等。这股洗涤甲醇经萃取器Ⅰ段、Ⅲ段闪蒸脱气后，送往萃取器混合室，用软水作萃取剂进行萃取，使轻油与甲醇、水分离，轻油送煤化工工号处理回收，甲醇与水的混合物先送至共沸塔，     

提升碎煤加压气化炉运行可靠性技改总结

伊犁新天煤化工有限责任公司20×10⁸ m³/a煤制天然气项目气化装置采用赛鼎工程有限公司自主研发的碎煤加压气化工艺,配套22台气化炉。一直以来,新天煤化高度重视气化炉的长周期、稳定运行,尤其是对于煤/灰锁阀门故障频发、气化炉炉篦破渣能力弱、洗涤冷却器进口平衡管结焦、粗煤气成分分析频次高等影响气化炉运行可靠性的问题,通过多次组织同行业技术对标、外派技术人员交流学习等,深入分析与研究,对气化炉实施了一系列有针对性的优化改进后,气化炉运行过程中的诸多问题得以解决,有效提升了气化炉运行的可靠性。     

碎煤加压气化炉配煤掺烧出现的问题及处理

伊犁新天煤化工有限责任公司20×10~8m~3/a煤制天然气项目气化装置(采用碎煤加压气化炉)所用原料煤由上游配套的伊犁四矿供应,因伊犁四矿一直开采量不足,无法满足气化装置的生产需求,新天煤化工决定采购周边煤矿——财荣煤矿的煤进行掺烧,但掺烧财荣煤以后,出现了气化炉出口粗煤气超温、变换炉压差增高、净化气中H2S含量超标等问题,通过优化调整后,装置生产中的问题均得到了有效控制或解决。同时指出,单从目前气化炉的运行数据来看,财荣煤可以考虑长期掺烧,但掺烧过程中需注意有关问题。     

水冷壁系统水自流动可行性的流体动力学计算

在水冷壁气化炉运行过程中,锅炉水循环泵跳车,水冷壁事故阀打开,但水冷壁系统的水却没有形成自流动。针对该问题,将水冷壁事故阀改置在一楼,通过试验证明其符合流体动力学原理,断电时水冷壁系统水的自流量可达51.2 m~3/h。改造后,系统运行良好,确保了安全生产。     

Shell干煤粉气化装置长周期运行的优化技改

针对Shell干粉煤气化装置运行中存在的烧嘴头烧嘴罩泄漏、气化炉堵渣、合成气冷却器入口积灰、高温高压飞灰过滤器稳定性差及系统锁斗阀门磨蚀等问题,进行了技术攻关与优化改造。通过配煤对煤质的改善、设备材质的国产化升级改造,工艺控制指标及系统运行程序的优化,实现了合成气冷却器的自清洁,降低了气化炉出口温度,延长了飞灰过滤器滤芯、烧嘴头烧嘴罩及关键阀门的使用寿命,确保了气化炉的长周期安稳运行。