浅析GSP气化工艺煤粉输送系统稳定性操作及其对气化过程的影响

煤粉输送系统对气流床气化炉的稳定运行至关重要,从载气流量、给料容器的流化气量、系统压差以及煤粉的性质等角度分析了影响煤粉输送系统稳定性的因素,同时对煤粉输送系统的参数进行了优化。从气化炉内煤粉与气化剂的混合过程、煤粉在气化炉内的停留时间的角度讨论了煤粉输送系统的稳定性对气化效果的影响。     

Shell煤气化装置煤粉输送系统压降特性研究

在中石化安庆Shell粉煤气化装置的煤粉输送系统中,通过新增设压力与压差传感器,对2#煤线系统的压降特性进行了测试研究。在装置运行不同阶段,分别获得了煤粉循环输送系统与煤粉入炉输送系统的压力分布曲线,给出了各系统主要阻力部件煤烧嘴、煤粉流量调节阀和减压器的压降数据及其压降分率。研究表明:在煤粉循环输送系统中,减压器所占的压降分率最大,具有良好的提压作用;煤粉入炉输送系统的最大压降在煤粉流量调节阀上。针对煤粉流量较低负荷运行情况下,提出了合理设置煤粉输送压差与煤粉流量调节阀开度的优化、节能操作方法。文章还对所获测量参数进行了综合整理,给出包括煤粉速度、煤粉质量浓度、煤粉流量以及管线压降的多参数操作曲线。     

煤粉加压密相输送特性研究

煤粉加压密相输送系统作为粉煤气化工艺的上游系统,直接影响气化炉的稳定、可靠及安全运行。当气化原料煤种发生改变或进行掺混配煤,其煤粉输送特性可能随之改变,对煤粉输送过程的平稳运行有一定影响。为研究干煤粉气化炉供煤系统的工作特性,针对某气化装置混配后的原料煤粉,利用HR指数和FF函数对粉体流动性进行分级表征,然后在内径25和15 mm管径下进行背压2、4和5 MPa的加压密相输送试验,考察了表观气速、输送压力对煤粉流量的影响规律,最后采用煤粉流量的平均波动幅度和最大波动幅度作为煤粉输送过程稳定性的评价指标,对各工艺参数间的波动相关性进行比较分析。结果表明:该原料煤粉的HR指数为1.42,FF函数为2～4。结合流动性分级表,该原料煤粉的流动性位于黏结区,但靠近易流动区;随着表观气速的增大,煤粉流量先增大后减小,在临界气速处煤粉流量最大。当表观气速超过临界气速后,由于气相压降占主体,颗粒相压降减小导致煤粉流量开始降低;输送压力对煤粉流量和流态转换有一定影响。在相同表观气速下,输送压力提高,煤粉流量有下降趋势,在小管径15 mm管道中该规律更为明显。输送压力越高,密相到稀相的流态转换越急剧,根据背压2和4 MPa的输送相图,在临界气速处,25 mm管径下相图曲线的曲率约为15 mm管径下的2倍;煤粉流量的平均波动和最大波动幅度可作为输送稳定性的评价标准。试验范围内,煤粉流量的平均波动幅度小于3%,最大波动幅度小于10%,煤粉流量最大波动幅度约为平均波动幅度的3.4倍,两者间的相关系数为0.948。     

Shell煤气化装置的煤粉输送过程稳定性分析

在中石化安庆分公司Shell粉煤气化装置上,通过测量并采集煤粉循环过程以及气化炉运行过程的煤粉输送管线上压力与煤粉流量信号,开展了煤粉密相气力输送过程稳定性分析研究。在获得管线压力和煤粉流量时间序列基础上,借助标准差和最大振幅的信号处理方法,重点研究了煤粉流量调节阀开度、煤粉质量浓度和输送压差对煤粉输送稳定性的影响。研究结果表明:煤粉流量调节阀开度增加,管线压力易受给料罐压力波动的影响;煤粉流量调节阀开度减小,管线压力呈随机波动,输送不稳定程度增加。煤粉质量浓度增加,其输送稳定性有所降低;输送压差对煤粉输送稳定性的影响与调节阀开度有关。在此基础上,通过对比分析气化炉运行工况的煤粉输送稳定性,提出了适当降低输送压差,以减少系统能耗的建议。     

Shell煤气化装置的煤粉输送过程稳定性分析

在中石化安庆分公司Shell粉煤气化装置上,通过测量并采集煤粉循环过程以及气化炉运行过程的煤粉输送管线上压力与煤粉流量信号,开展了煤粉密相气力输送过程稳定性分析研究。在获得管线压力和煤粉流量时间序列基础上,借助标准差和最大振幅的信号处理方法,重点研究了煤粉流量调节阀开度、煤粉质量浓度和输送压差对煤粉输送稳定性的影响。研究结果表明:煤粉流量调节阀开度增加,管线压力易受给料罐压力波动的影响;煤粉流量调节阀开度减小,管线压力呈随机波动,输送不稳定程度增加。煤粉质量浓度增加,其输送稳定性有所降低;输送压差对煤粉输送稳定性的影响与调节阀开度有关。在此基础上,通过对比分析气化炉运行工况的煤粉输送稳定性,提出了适当降低输送压差,以减少系统能耗的建议。     

粉煤气化中煤粉的适应性改造

水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心日处理煤30 t的粉煤气化中试装置包含完整的煤粉磨制与输送单元、气化单元、气体净化单元和渣水处理单元。中试装置进行过多个煤种的试烧工作,其中贵州田坝煤在煤粉磨制、输送、入气化炉流量稳定性等方面与其他试烧过的煤种差异较大,原有制粉与输送系统生产出的煤粉不能满足     

分格转子煤粉秤计量波动原因分析及处理

<正>分格转子煤粉秤把传统的煤粉定量喂煤、计量、锁风和输送功能集成到一台装置中,在水泥工业的生产中广泛应用。分格转子煤粉秤使用的关键在于"稳"和"准",但在使用过程中,由于煤粉制备系统工艺影响和设备维护不当等原因,会出现不稳和不准现象。笔者从事煤粉秤调试工作多年,在此对影响其稳定性的因素进行总结。1下煤不畅1.1煤粉的水分过大大量实际应用证明:煤粉的水分对于系统的稳定运行影响较大,当水分大于3.5%时,煤粉流动性变     

基于静电与电容集成传感器的密相气力输送煤粉流动参数在线测量研究

提出了一种静电与电容传感器集成测量系统,用于监测低压下密相气力输送煤粉颗粒的流动参数(速度、浓度和质量流量)。在该系统中,环状静电传感器用于颗粒速度测量,螺旋电容传感器用于颗粒浓度测量。在不同工况下,对煤粉颗粒的流动参数进行了测量,并系统研究了输送系统运行参数(角阀开度、流化风量、补充风量和给料罐压力)对煤粉颗粒速度、浓度和质量流量的影响。结果表明,该系统能够对密相气力输送煤粉颗粒流动参数进行可靠的在线测量。     

浅析干煤粉加压气化的输送方式及其对煤线稳定性的影响

介绍了粉煤气化工艺中不同类型的干煤粉输送方式;对比了分别采用锥部流化板输送方式和顶部出料输送方式时煤管线密度变化的情况;分析了采用顶部出料输送方式时煤流量的变化情况及其优缺点;简述了中下部出料输送方式的特点。结果表明:①采用顶部出料输送方式时的煤流量较锥部流化板方式更为稳定;②采用中下部出料输送方式可避免煤管线的形变。     

操控条件对煤粉密相气体输送特性影响

为了获得操控条件对煤粉密相气体输送的影响规律,在上出料输送装置中,各种操作参数,如锥部气流率、底部气流率、调节气流率、输送压力和输送压差对煤粉质量流率、固气比、煤粉速度和表观气速的影响进行研究。结果表明:当锥部气流率改变时,煤粉质量流量改变不超过8%,且其他输送参数改变也较小;当底部气流率为0,煤粉仍可实现输送。随着底部气流率的增加,输送量和固气比呈现下降趋势,但表观气速和煤粉流速却呈现相反的趋势;当调节气流率从0增加到0.9 m3/h时,输送量从1 548 kg/h增加到1 582 kg/h,仅增加2.2%,但表观气速、煤粉流速和固气比变化却较大;当压力大于1 000 kPa,压力对输送特性的影响变小;输送参数都随着输送压差的增加显著增加。研究结果将为大规模干煤粉气化技术的密相输送操作提供重要参考。     

煤粉高压密相输送装置建设与调试

为研究干煤粉气化炉供煤系统的工作特性,包括煤粉高压状态下的输送规律、压降阻力特性及输送稳定性,建立了一套发送罐最大工作压力为6 MPa的煤粉高压密相输送实验装置;介绍了该装置的主要系统、调试过程,论述了该装置的特点及存在的问题。     

煤粉上出料式发送罐气力输送特性

在常压上出料式发送罐气力输送试验台上,以氮气为输送介质,研究煤粉气力输送特性。通过试验分析了流化风量、充压风量、提升管入口处气体注入速度对煤粉质量流量、固气比等特征参数的影响,并将典型试验工况与高压输送进行了比较。结果表明：随着流化风量的增大,煤粉质量流量、固气比均呈现先增大后减小的趋势。随着充压风量的增大,煤粉质量流量逐渐增大,固气比呈现先增大后减小的趋势。随着提升管入口处注入速度的增大,煤粉质量流量逐渐增大,固气比呈现先增大后减小的趋势。与高压输送相比,常压输送的质量固气比较高,气耗率及输送能耗较低。     

稳定回转窑喂煤系统提高喂煤精度的途径

从煤粉特性、煤粉仓结构、喂料及输送设备的性能等方面分析了影响回转窑喂煤系统喂煤精度的主要因素及存在的主要问题,在此基础上提出稳定喂煤系统,提高喂煤精度的途径。     

煤粉加压密相进料影响因素分析

延长石油碳氢研究中心100 t/d输运床气化装置采用正压输送的方式,使煤粉进入气化炉中,粉煤密相输送的过程中,输煤管线流量的不稳定,容易引起系统波动,会影响气化反应的进行。通过交变压锁斗的下料速率、输送气量大小、煤种的变化、气化炉压力波动等来探究对粉煤密相输送的影响。     

关于磨煤干燥与C02气力输送的分析和研究的分析和研究

探讨了用二氧化碳替代氮气作为煤粉气力输送介质的可行性;利用AspenPlus模拟程序建立了煤干燥模型,通过模拟计算得出煤干燥系统的相关工艺参数,并对关键性参数进行了灵敏度分析。结果表明,二氧化碳输送煤粉不仅可以满足工艺要求,而且模拟分析可针对关键组分浓度的影响因素进行合理的预测和分析。     

不同含水率褐煤粉的输送流动特性及稳定性

在高压浓相输送实验台上利用氮气进行了褐煤粉输送实验,考察了褐煤粉含水率对输送压损特性、质量流量及稳定性的影响,采用小波分析理论对输送压损信号进行了分析,根据差压波动不同频率段的能量、波幅和方差等特征参数,并结合褐煤粉不同含水率下的输送特性及煤粉的表观形貌分析,进行系统输送稳定性判别. 结果表明,随煤含水率增大,其输送压损和质量流量减小,输送稳定性明显下降,压损呈周期脉冲. 含水率低于5.36%时,系统输送特性良好,含水率为5.36%~8.56%时,系统不稳定,含水率超过8.56%时,系统稳定性急剧下降,并经常堵塞. 差压信息的小波分析结果显示,在不同含水率褐煤粉的输送过程中,当差压信号的能量、波幅和方差主要分布在低频段时,输送过程较稳定,当这些特征参数向高频段转移时,输送稳定性随之下降.     

4 000t/d窑外分解窑煤粉供给系统的改造

由于煤粉具有易燃、易爆的特点,若在煤粉的制备、贮存、输送和使用过程中处理不当,既影响水泥熟料的煅烧又容易污染环境,甚至发生事故,造成人身伤亡和设备的损坏。因此,煤粉的制备、贮存及使用的可靠性和稳定性,在水泥生产中具有十分重要的意义。冀东水泥厂第一条生产线的煤粉供给系统改造前,因煤粉仓着火、结焦而引起的喂煤波动现象极为严重,直接影响着回转窑的稳定运转。为此,对煤粉供给系统进行了较大规模的改造。１煤粉供给系统存在的问题图１为改造前煤粉供给系统。图１改造前煤粉供给系统１原煤仓;２圆盘喂料机;３煤磨;４旋风除尘器;…     

高固气比状态下的粉煤气力输送

在自建的气力输送系统上,进行了高固气比状态下粉煤气力输送研究.分别在内径为15、20、32 mm的管道中进行了输送实验,考察了操作参数对粉煤质量流量、固气比、表观气速等气力输送特征参数的影响.结果表明,输送固气比达到200～580 kg&#8226;kg^-1;随气体流量增加,粉煤的质量流量增大,而固气比降低;与输送压力的影响相比,管径对粉煤质量流量的影响程度更为显著;给出了基于本系统描述各参数之间相互关系的经验方程,表明较小的气量和较大的输送管径更有利于实现高固气比状态下的粉煤气力输送.     

上出料系统粉煤密相气力输送特性及其与下出料系统的比较

考察了气体进入方式和输送压力对上出料发料罐系统粉煤密相气力输送特性的影响,并比较了上出料和下出料发料罐系统的煤粉输送量、固气比和稳定性差异。结果表明,在上出料发料罐系统中,随锥部气增加,煤粉输送量和固气比呈先增加后减小趋势;随底部气和调节气增加,煤粉输送量和固气比呈减小趋势;随输送压力增加,煤粉输送量和固气比先明显增加后增加趋势减弱。与上出料发料罐系统相比,相同输送差压下,下出料发料罐系统具有较高的输送量和固气比,但二者均具有良好的输送稳定性。     

改造分解炉送煤工艺的效果

邳县水泥厂于1980年底建成φ3×46.5米烧煤窑外分解窑工艺线,分解炉燃烧用的煤粉采用单仓泵输送。经过两年多的生产,发现单仓泵输送管道经常堵塞,分解炉因缺煤粉而经常停烧,影响系统产量的提高。为了解决这一矛盾,于1983年9月对该工艺进行了技术改造,效果良好。现介绍如下。一、技术改造前的工艺状况邳县水泥厂的窑和分解炉燃烧用的煤粉由一台φ2.2×2.6米风扫式钢球煤磨供给,煤磨设计在窑头,分解炉的煤粉采用CP2.0单仓泵输送。原设计将单仓泵放在磨房内3米操作台上,出口管道距地面1.5米高,单仓泵泵体内的废气直接排入大气中,分解炉煤仓入口管道标高47.5米,垂直输送高度46米,水平输送长度80米。分解炉煤粉仓上部安装了16袋布袋收尘器。