球磨机磨制煤粉出粉量下降问题分析及解决

2004年、2007年水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心先后进行了干煤粉气化炉、水冷壁气化炉的中试研究工作。粉煤的使用是这两个中试试验的共同处之一，且煤粉的磨制是这两种气化工艺中的一个重要单元。两个中试开车过程中，在操作条件未发生变化的情况下，暴露出制粉量不足的问题，特别是在系统连续运行的状况下，此问题尤为严重。经过分析、处理，制粉量重又恢复。笔者在此做以下陈述，供参考、借鉴。     

煤粉流动性对GSP气化炉气力输送的影响研究

针对GSP气化装置煤粉气力输送在试车阶段出现的煤粉锁斗下料不畅、发料罐输送性能不佳等问题,从原料煤性质和工业装置的改进方面出发,通过煤粉的流动性参数的测量与研究,分析出现上述工程问题可能的内在原因,并提出工业装置改进方法,为保证GSP煤粉气力输送工业装置的正常运行提供解决办法。     

首套GSP干煤粉气化的模拟与分析

为研究GSP干煤粉气化反应特点,以Aspen Plus模拟软件为工具,选择Gibbs自由能最小化建立气化炉模型。通过模拟GSP干煤粉气化的压力、氧煤比、蒸汽煤比及不同输送载体对气化过程的影响,结果表明:压力增加可使粗煤气中甲烷含量增加;氧煤比和蒸汽煤比影响着气化温度和有效气组成;输送载体切换为二氧化碳后可使有效气增加2%。该模拟计算对于GSP干煤粉气化工业操作有一定借鉴意义。     

新型主烧嘴在干煤粉气化装置中的研究应用

概述了某干煤粉气化装置主要工艺流程。针对干煤粉气化装置煤粉管线输送不稳定、频繁发生停止供煤情况导致的气化炉被迫停车，通过进行煤粉管线后缩、外扩钝体结构、设置出口导流块等优化改造，开发出新型主烧嘴。生产运行试验表明：在煤质不变条件下，与旧主烧嘴相比，新型主烧嘴有效气组分更高，比煤耗、比氧耗、黑水沉淀物残碳含量更低，表明其燃烧效率佳。此外，新型主烧嘴在一根煤粉管线断煤情况下，仍可继续高效率运行，减少了停车次数，提高了气化炉的运行周期。     

GSP^TM煤气化技术的应用（下）

4 GSP^TM煤气化技术优点 （1）煤种适应性强：该技术采用干煤粉作气化原料，不受成浆性的影响；由于气化温度高，可以气化高灰熔点的煤，故对煤种的适应性更为广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤到石油焦均可使用，也可以两种煤掺混使用。即使是高水份、高灰份、高硫含量和高灰熔点的煤种基本都能进行气化;     

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。     

煤加压气化技术的研究开发

简要介绍了煤科总院北京煤化工研究分院在加压固定床气化—包括Φ650mm中试和Φ100mm小试技术,Φ100mm和Φ300mm加压流化床气化技术等方面的研究和开发情况,重点介绍了典型中国煤种在上述固定床和流化床气化炉试烧时的气化特性。指出做为国内唯一的固定床加压气化小试装置和少有的加压流化床气化小试装置,今后将在煤种气化特性评价、煤化工多联产规划等方面发挥积极作用,同时简要阐述了加压气化技术的发展前景。     

干煤粉气流床制工业燃气气化过程数值模拟

基于Aspen Plus软件,应用Gibbs自由能最小化方法,建立数学模型,对干煤粉气流床气化制工业燃气过程进行数值模拟。模拟计算结果表明,此模型可以比较准确地预测干煤粉气流床气化炉的出口气体成分。基于此模型,分别考察了氧煤比、蒸汽煤比对气化温度和有效气产量的影响,并确定出神华煤种合理的氧煤比为0.8和蒸汽煤比为0.1。     

煤炭加压气化及高温煤气净化和脱硫技术开发

北京煤化学研究所“六五”期间研究开发了Х６５０ｍｍ的加压移动床中试气化装置,进行了５个煤 的半工业试验,为煤气工程的可行性研究、工程设计提供了可靠的数据;“七五”期间建立了Х１００ｍｍ加压固定床及流化床气化小试装置,对３０余种典型气化用煤进行了试验,取得大量煤种加压气化物 数据输入国家煤种资源数据库;“八五”期间进行“联合循环发电关键技术－加压流化床气化技术”研究,开发建设了Х３００ｍｍ的中试加气     

干煤粉加压输送系统性能提升技改小结

河南能源化工集团鹤壁煤化工有限公司600 kt/a甲醇项目在实现高产的过程中,Shell气化装置干煤粉加压输送系统出现诸如堵料导致跳烧嘴事故、锁斗泄压阀故障导致停2个烧嘴、煤粉给料仓内件磨损等问题。经过不断的总结、研究,采取改进煤粉仓装料袋滤器滤袋、改进煤粉仓装料袋滤器反吹管固定方式、煤粉仓装料袋滤器放空口增设挡板、改造煤粉仓装料袋滤器底锥空气炮氮气管线、煤粉贮仓临时氮气管线限流孔板处增设旁路、煤粉贮仓防爆板改为不锈钢材质、粉煤锁斗充压笛管改为分段式、改进粉煤锁斗泄压管线、加固煤粉给料仓锥体、煤粉给料仓平衡管上增设平衡阀等优化技改措施后,实现了干煤粉加压输送系统的稳定运行,保障了气化装置的长周期稳定运行。     

40万t/a煤制乙二醇项目气流床气化技术比较研究

煤气化技术对煤化工项目的经济效益和稳定生产具有重要意义。以某40万t/a煤制乙二醇项目为例,选取有代表性的某干煤粉气流床煤气化技术和某水煤浆气流床煤气化技术,在原料煤可同时适用的前提下,通过对原料制备、原料输送、气化和灰水处理、变换等主要工艺单元的对比,分析了两种技术在能量消耗和利用、操作安全稳定、环保等方面的差异。结果表明,水煤浆气化技术的原料制备和输送环节能耗较低、操作安全环保,虽然气化工段煤耗、氧耗较高,但是可通过回收高温粗煤气的显热副产大量高压饱和蒸汽,能量利用率高,气化过程不需要加入蒸汽。综合对比,水煤浆气化技术生产成本低于干煤粉气流床气化技术。     

水冷壁粉煤气化炉多煤种试烧总结

简述了日处理煤30t的单喷嘴水冷壁粉煤气化中试装置试烧北宿煤、鲍店煤、田坝煤和南屯煤的过程。通过试烧，确定了各煤种的气化炉操作温度、氧煤比及挂渣情况，对试烧过程中出现的主要技术问题和解决方法进行了分析总结，并对中试装置在硬件上的不足进行了改造。     

水煤浆加压气化煤种评价模型

本模型是按照动力学及热力学的原理,建立在水煤浆加压气化实验室试验、中间试验和工业化生产操作基础上的经验模型。能用于工业化生产装置在设计和生产过程中煤种的选择、煤种的更换和气化炉工艺操作条件的优化,并为新建水煤浆气化装置的ＰＤＰ编制提供基础数据和依据。模型计算结果希望能取代煤种试烧。     

GSP气化炉苛刻工况阀门的应用及国产化

神华宁夏煤业集团烯烃一分公司气化装置采用德国西门子加压气流床干煤粉气化工艺技术(以下简称GSP),具有煤种适应性宽、碳转化率高、有效气产率高和氧耗低等优点。该干煤粉气化工艺大致可描述为:合格的干煤粉由煤粉制备系统的低压煤仓(压力约0.5k Pa),经气力输送系统(压力约0.7MPa)的冷氮输送至气化的低压煤粉仓(压力约1.5k Pa),然后靠重力进入到煤锁斗,锁斗进行加压至4.5MPa然后输送至气化炉的给料容器(4.5MPa),最后利用给料器和气化炉的差压通过3条煤粉管线输送至气化炉(3.8MPa)进行燃烧反应,产生合成气、黑水和煤渣;合成气经过洗涤除尘后送至下游变换装置。黑水经过闪蒸、过滤之后进入到气化装置循环水系统,进行再循环使用。     

粉煤气化工业装置高压密相气力输送稳定性分析

选取煤粉高压密相气力输送系统关键操控参数作为研究对象,系统考察了工业装置煤粉输送密度、速度、流量的稳定性影响规律。结果表明,随着负荷的提高,煤粉输送管线密度、速度、流量波动均减小,稳定性提高;流化气量过大或过小均不利于提高稳定性;输送气量越高,稳定性越好。在实际工业生产中,还需要平衡各个参数对煤线的影响,以保证煤线在总体稳定的前提下,实现较大流量和较高浓度的输送。     

煤气化技术在鲁南化肥厂的应用与发展

简要介绍了德士古水煤浆加压气化技术及装置10多年的运行情况。通过对引进技术的消化吸收,对装置进行了多项技术改造。与华东理工大学合作,先后开发成功了新型多喷嘴对置气化技术和干煤粉气化技术。     

Shell气化装置磨煤和加压输送单元常见故障的原因分析及解决措施

Shell气化装置磨煤和加压输送单元中常出现一些故障,对形成的原因进行分析,并采取相应措施,从而尽可能在第一时间发现称重给煤机、磨煤机、煤粉输送等重要设备及重要环节上的问题,避免不必要的停车,保证给煤系统的正常运行及气化装置的稳定。     

我国煤气化新技术研究取得重大突破

科技部立项的“十五”国家重点科技攻关计划课题——“干煤粉加压气化制备合成气新技术”研究取得重大突破,并于日前接受了专家组的验收。该项成果填补了国内空白,中试工艺指标达到国际先进水平,标志着我国拥有了具备自主知识产权的、与国家能源结构相适应的干煤粉气化技术。     

典型气流床煤气化技术对煤质的要求探讨

气化反应过程与煤的性质和组成有着密切的关系,具体到某一种气化技术,往往对煤质有某些特定的要求。结合宁夏某煤化工基地典型的耐火砖水煤浆及水冷壁干煤粉气化装置用煤实际情况,并在查阅相关文献的基础上,分析了两种典型的气流床气化技术对煤质水分、灰分、灰熔融性温度、黏温特性的指标要求;根据分析结果,探讨了陕西子长地区几种典型煤样的单独用煤建议和配煤方案,为潜在的煤气化项目提供用煤指导。     

神华宁煤GSP气化炉煤粉流量控制系统改造

神华宁煤集团煤基烯烃项目采用GSP干煤粉加压气化技术。针对该技术在开车中出现的问题,进行了大量改造,其中最核心的是借鉴其他干煤粉气化技术进行的煤粉进料系统的改造,由西门子的压差控制进料改为流量控制,彻底改变了西门子进料系统的控制方式。