GE水煤浆气化炉工艺烧嘴存在问题及技术改造探讨

针对单系列60万t/a甲醇装置运行过程中,GE水煤浆气化炉频繁发生的工艺烧嘴压差波动、烧嘴头部冷却水盘管泄漏等问题,从烧嘴运行状况、故障现象、同规模烧嘴设计参数比对等方面查找分析故障原因,总结故障发生时烧嘴运行管控思路,提出烧嘴设计参数优化改造方案,通过将烧嘴压差提高至0.6 MPa、烧嘴氧气压差降至1.1 MPa～1.2 MPa、烧嘴长度缩短至935 mm等措施,根除了烧嘴压差频繁波动现象,使烧嘴运行周期延长至最长62 d,平均可达56 d。     

水煤浆气化炉工艺烧嘴压差波动分析及应对措施

陕西延长中煤榆林能源化工有限公司多元料浆气化炉生产运行中烧嘴压差波动频繁,有时波动较小,有时波动较大,甚至会出现烧嘴压差降为负值的情况,经过一段时间后有时烧嘴压差又会突然上涨恢复至正常值,如此反复.简介烧嘴压差波动的现象,详细分析烧嘴压差频繁波动的原因,认为烧嘴压差波动是原料煤煤质变化(灰分增高)、工艺烧嘴尺寸配比不当...     

关于多喷嘴气化炉烧嘴压差波动原因的探讨

针对多喷嘴气化炉在运行过程中经常出现烧嘴压差(即入烧嘴前煤浆压力与气化炉燃烧室压力之差)波动,导致烧嘴使用周期缩短,严重影响气化炉的安全稳定运行,通过原因分析、制定措施,消除或减缓烧嘴压差波动问题.     

浅析烧嘴压差对气化装置运行的影响

<正>0前言烧嘴压差也称煤浆压差,是指煤浆压力与气化炉压力之差,烧嘴压差能反映出烧嘴磨损量及雾化效果。若烧嘴压差发生变化时,应及时分析,找出影响烧嘴压差的因素,并及时调整工艺指标。1烧嘴压差波动对气化炉的影响1.1烧嘴压差低1煤浆物料出烧嘴的速度降低,外环氧不足以形成合适的雾化角度,特别是烧嘴压差波动频繁会引起连锁反应,造成氧气压差波动;两者相互作用、相互影响,导致烧嘴压差波动更为频繁;烧     

单喷嘴水煤浆加压气化炉工艺烧嘴压差波动的探讨

分析了单喷嘴水煤浆加压气化炉烧嘴压差波动的主要原因:气化用煤的质量、水煤浆和氧气的性质指标、烧嘴尺寸设计、高压煤浆泵的稳定性等;总结了主要的解决措施:煤质选择、物料工艺指标控制、烧嘴技术改造、采用耐磨合金镶套和陶瓷保护盖、管道设备技改等。生产实践表明:采取这些措施后,可使烧嘴长周期使用,保证气化炉稳定运行。     

提高水煤浆气化有效气成分的途径

通过对多元料浆气化装置中A、C气化炉运行情况的对比,找出影响有效气（CO＋H2）含量的主要因素是烧嘴结构和煤浆浓度,提出调整烧嘴喷口尺寸改变中心氧量、烧嘴压差的改进措施,提高工艺气中有效气含量。     

煤气化炉烧嘴罩烧损分析及对策

结合壳牌粉煤气化炉的运行经验,通过工艺、仪表、设备安装3个角度来分析烧嘴罩烧损的原因。在气化炉运行过程中,降低粉煤流速、密度的波动概率,加强烧嘴氧煤比、气化炉水质的工艺监控,确保气化炉烧嘴的稳定运行。在气化检修过程中,做好煤线关键仪表设备的检修工作,保证烧嘴、烧嘴罩的设备安装质量,防止烧嘴罩烧损,实现煤气化装置的长周期运行。     

德士古气化炉烧嘴的改造

介绍了德士古气化炉烧嘴原来的运行情况,即在烧嘴使用30d后,会出现烧嘴压差波动及工艺气成分波动等现象,继续使用甚至会出现烧嘴头部冷却夹套破损、泄漏,迫使气化炉紧急停车。对烧嘴存在的问题进行了分析,并提出了解决方案,经改造后,满足工艺要求,运行状态稳定,提高了德士古气化炉烧嘴运行的周期。     

多元料浆气化炉烧嘴压差波动原因及影响与调控

陕西延长中煤榆林能源化工有限公司1 800 kt/a甲醇项目中,600 kt/a煤制甲醇装置气化单元采用多元料浆气化工艺,设有3台气化炉(两开一备),装置自2014年6月原始开车以来,运行平稳,但2017年7月6日至今,气化炉烧嘴压差频繁发生波动且无规律性,严重影响气化装置的稳定运行。为此,对可能影响烧嘴压差的因素——烧嘴质量、高压煤浆泵运行状况、煤浆质量、原料煤煤质等逐一进行分析与排查;并结合实际生产情况重点对原料煤煤质波动(灰分高、灰熔点高)对烧嘴压差的影响进行分析与探讨,最终得出气化炉烧嘴压差波动主要是原料煤灰分高所致;分析烧嘴压差波动对有效气产量及成分、灰水水质、烧嘴使用寿命、碳利用率的影响,并提出相应的调控措施。     

基于定性趋势分析的气流床水煤浆气化炉烧嘴运行状态诊断

气流床水煤浆气化技术是一种清洁高效的煤炭能源利用技术,工艺烧嘴是该气化工艺过程的核心设备之一。烧嘴长时间使用会逐渐磨损烧蚀,存在安全隐患,而目前对烧嘴运行状态的诊断除烧嘴本身的联锁外仍主要依赖人员工程经验。定性趋势分析是一种基于过程历史的数据驱动方法,在过程监测和故障诊断中得到广泛应用。将定性趋势分析应用于气流床水煤浆工业气化装置的数据分析,探究不同烧嘴运行时长的气化装置生产数据之间的差异,提出了一种基于数据波动差异判断烧嘴运行状态的诊断方法。对比2个不同烧嘴运行时长的气化装置生产数据的趋势基元序列及基元分段数据变化率。结果表明,烧嘴运行时间增长主要体现在数据的波动频率及波动幅度两方面,烧嘴运行时间越长,煤浆流量、烧嘴压差、渣口压差及出口合成气CH4含量波动幅度越大,波动频率越高。实际应用中可以通过对比烧嘴数据的波动频率与波动幅度来判断烧嘴运行状态,主要监控趋势基元序列及趋势基元分段的数据变化率两类参数。当基元序列频繁出现相反趋势或数据变化率增大为初始参数的几倍时,可认为烧嘴运行状态已趋于不稳定,需要监控烧嘴运行或更换烧嘴。基于数据波动差异判断烧嘴运行状态的诊断方法能够帮助操作人员及时判断烧嘴运行状态,实现计算机辅助判断与工业大数据的结合。     

水煤浆气化装置运行中的问题探讨

造成烧嘴煤浆压差低停车联锁动作的因素除了煤浆流量降低以外,氧气对烧嘴煤浆压差的大小也有影响,对该联锁增加一判断条件：当氧气支管压力不低于5.3MPa时联锁自动投用,当氧气支管压力小于5.3MPa时联锁自动切除,这样可以避免发生供氧不足时烧嘴煤浆压差低联锁无谓停车,延长操作人员的处理时间。造成气化炉掺焦运行时煤耗上升,碳...     

管控原料煤质量,稳定气化炉烧嘴压差

近期出现烧嘴压差低停车的主要原因是:高灰原料煤哈氏可磨指数低,在磨煤机运行工况未发生改变情况下,煤浆粗颗粒物是导致高压煤浆泵单向阀磨损或密封不严所导致。通过对原料煤进厂、储运、磨煤制浆、储存搅拌、高压煤浆泵输送提压过程分析,加强各方管控,确保煤浆质量,避免出现烧嘴压差低波动,增强装置稳定性。     

壳牌hybrid气化炉压差波动原因分析及其控制措施

由于引起气化炉压差波动的因素较多,任何因素变化或波动都会导致气化炉压差也同步波动,成为制约壳牌hybrid气化炉连续、稳定、长周期运行的重要因素。从如何判断气化炉压差波动、波动原因以及对气化炉的影响进行分析总结,通过优化调整,减少气化炉压差波动频率和幅度,延长气化炉关键设备(爆破片)的使用周期。     

水煤浆烧嘴头部混合流动及压差波动数值仿真模拟

针对水煤浆烧嘴运行中的压差波动问题,采用FLUENT软件从物性参数及烧嘴结构等方面进行了仿真模拟。分析了水煤浆烧嘴在不同黏度和结构下的头部混合流动,得到了组分、压力、速度分布云图,监测了煤浆入口压力波动频率和振幅。总结了水煤浆烧嘴的雾化过程,分析了黏度、结构对烧嘴压差波动的影响规律。由仿真模拟结果可知:随着煤浆黏度降低,预混式烧嘴的雾化效果变得更好,但是喷出速度波动变大;相同煤浆黏度下,预膜式烧嘴的煤浆入口压力平均振幅为预混式烧嘴的57%,更有利于保持烧嘴压差稳定。     

无烟煤水煤浆气化炉工艺烧嘴冷态数值模拟及优化

分析了无烟煤水煤浆气化炉运行情况,并对其现有工艺烧嘴进行技术改造,以提高气化炉气化效率。利用流体计算软件进行了工艺烧嘴的冷态数值模拟,根据结果确定了改造方案。工艺烧嘴优化改造后气化炉实际运行结果表明,运行数据与数值模拟结果具有一致性,气化炉气化效率有了提高,说明通过改造工艺烧嘴提高气化效率是可行的。     

多元料浆气化炉工艺烧嘴损伤原因分析及防范措施

工艺烧嘴使用寿命短是水煤浆加压气化技术的一项弱点,工艺烧嘴性能的优劣、质量的好坏、寿命的长短直接影响着气化炉的运行效率和运行周期。据陕西延长中煤榆林能源化工有限公司多元料浆气化装置B炉联锁停车检查时烧嘴的损伤情况,对可能造成气化炉工艺烧嘴损伤的原因进行分析,认为是原料煤中灰分和硫含量高、煤浆粒度分布不合理、高压煤浆泵出口流量波动、烧嘴压差波动、气化炉操作压力不稳定等因素的共同作用所致。针对工艺烧嘴损伤的影响因素,采取相应的防范措施后,有效延长了工艺烧嘴的使用寿命。     

多喷嘴对置式水煤浆气化炉工艺烧嘴的技改

介绍了多喷嘴对置式水煤浆气化炉工艺烧嘴结构及材质,从烧嘴头部、盘管结构形式、喷头间隙、冷却水盘管焊缝等方面进行改造,工艺烧嘴使用寿命由初期的15 d延长到约150 d,提高了新型气化炉稳定运行周期。     

粉煤气化炉反应室漏水及应对措施研究

介绍了壳牌粉煤加压气化炉中调和水冷却系统和水汽系统的工艺流程,结合壳牌粉煤加压气化炉的运行经验,分析DCS系统工艺指标变化,判定气化炉漏水的具体部位。从气化炉进料稳定性、炉温过高或过低、锅炉给水水质、烧嘴罩安装等方面分析了泄漏的原因,给出提高氧煤比来提高气化炉反应室炉温,降低系统水/汽系统与气化炉反应室压差减少泄漏量等保生产的应急措施。     

褐煤水煤浆气化炉工艺烧嘴改造的模拟研究及应用

分析了国内首套褐煤水煤浆气化炉的运行情况,针对气化炉运行不稳定的情况,决定对工艺烧嘴进行改造,利用CFD软件进行了改造前后工艺烧嘴的冷态数值模拟。根据模拟计算结果,确定并实施了工艺烧嘴改造方案。改进后的工艺烧嘴在气化炉运行后,实际运行状态与数值模拟结果具有一致性,烧嘴气化燃烧火焰被拉长,轴向温度梯度减小,从而使得炉子拱顶及炉膛局部超温情况得到了改善,在同样氧煤比的情况下,渣口排渣更顺畅,但内喷嘴的使用寿命成为制约烧嘴长周期运行的重要因素。     

航天炉渣口压差高的原因分析及应对措施

航天炉渣口压差高制约着气化炉的安全运行。介绍了航天炉的结构及工作原理,阐述了渣口压差高的表现及对气化炉的影响,分析了气化炉操作温度偏低、煤质变化、渣口盘管损坏、烧嘴设计制作不合理、烧嘴通道堵塞等造成渣口压差高的原因,并给出了相应的解决措施和事故预防措施。