水煤浆气化炉烧嘴的改进设计

烧嘴作为水煤浆气化炉的重要装置,可以实现在高压氧气和水蒸气的作用下,将水煤浆充分混合、雾化,以利于水煤浆的燃烧。烧嘴在高流速水煤浆的冲击下容易磨损,甚至造成流体泄漏。对水煤浆气化炉的烧嘴改进设计,强化了水煤浆的雾化和烧嘴的冷却效果,提高了烧嘴的使用寿命,保障了生产的安全稳定运行。     

水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析

水煤浆气化炉烧嘴使用寿命短是影响水煤气气化的主要因素,严重制约了煤化工行业的发展,本文首先介绍了水煤浆加压气化炉工艺烧嘴存在的问题,然后分析了影响工艺烧嘴使用寿命的主要因素,最后提出了延长工艺烧嘴使用寿命的措施。     

氧气流速对水煤浆气化烧嘴性能的影响规律研究

针对水煤浆烧嘴设计过程中氧气流速的取值问题,采用数值模拟的方法研究了氧气流速对水煤浆烧嘴工作性能的影响规律.结果表明,提高氧气流速有利于强化水煤浆的雾化效果,从而提高气化反应的效率,但过高的氧气流速会使回流区上移,造成气化炉拱顶超温,不利于气化炉的安全运行.     

水煤浆气化炉工艺烧嘴工程设计理论研究

水煤浆气化炉工艺烧嘴的结构参数设计对于气化炉的稳定运行具有非常重要的作用.从基本的流体力学原理出发,考虑到气体的可压缩性质,同时研究了中心管氧气和水煤浆在预混合腔内的压力耦合作用,得出了影响三个通道流量的主要因素.计算结果对于气化炉工艺烧嘴的结构参数确定和操作参数的调整具有一定的参考意义.     

新型水煤浆加压气化炉工艺烧嘴的改造与维修管理

工艺烧嘴是水煤浆气化装置的核心设备,是影响水煤浆气化炉长周期运行的重要因素之一.通过对烧嘴头部冷却水盘管进口管的改造、烧嘴头部的保护、雾化角度的调整、操作的优化及科学的维修与管理,使烧嘴平均使用寿命达到120 d,最长达到150 d,已处于同类烧嘴使用的先进水平.     

气化炉工艺烧嘴扩产改造小结

介绍了水煤浆气化炉工艺烧嘴工作原理和烧损情况,针对山东华鲁恒升化工股份有限公司气化炉工艺烧嘴扩产改造情况,进行了切实可行的研制改进,并在实际应用中取得了很好的效果,为水煤浆气化工艺扩能增产开辟了一条可行的新途径。     

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。     

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。     

单烧嘴水煤浆气化炉结构设计

本文介绍单烧嘴水煤浆气化炉的结构设计思路,指出气化炉外壳、内件及耐火材料结构设计时需注意的关键点。     

影响水煤浆气化炉单炉长周期运行因素的分析

从原料煤性质、工艺操作、工艺烧嘴、水质等角度分析了影响水煤浆气化炉单炉长周期运行的因素。提出了延长水煤浆气化炉单炉长周期运行的措施。     

水煤浆耐火砖气化炉改造的可行性分析

针对目前水煤浆耐火砖气化炉的实际运行情况,结合清华大学开发的第2代水煤浆水冷壁夹套气化炉在其他企业的改造成果,对水煤浆耐火砖气化炉进行改造,以拓宽原料路线、延长运行周期和提高综合运行效益。对耐火砖气化炉燃烧室部分进行相应改造后,运行安全性、稳定性提高,对煤种灰熔点要求降低,运行周期延长,产气量增加,经济效益显著。     

水煤浆水冷壁气化炉项目总结

日处理煤750 t水煤浆水冷壁气化炉工艺示范装置具有氧气分级供给、气化炉采用水冷壁代替耐火砖、水煤浆进料流程短、喷嘴使用寿命长等特点。在气化压力4.0 MPa条件下,制得的煤气中有效气体(CO+H2)体积分数≥79.7%,碳转化率达98.0%,喷嘴使用寿命超过6个月,基本达到三废零排放。与德士古气化炉相比,采用该技术设备可全部国产化,降低建设投资,经济和环境效益显著。     

多喷嘴对置式气化炉内颗粒挥发分火焰可视化研究

基于实验室规模多喷嘴对置式水煤浆气化炉及其可视化装置,研究了气化炉喷嘴平面非射流区颗粒挥发分燃烧过程。结合图像处理技术,在气化条件下对粒径小于300 μm颗粒挥发分火焰尾迹形态及变化过程进行分析。研究结果表明,颗粒挥发分火焰非典型包络型火焰,而是形成挥发分火焰尾迹。颗粒挥发分尾迹形态受颗粒脱挥发分所处阶段和颗粒相对于气流的运动状态的影响,随时间不断变化。颗粒挥发分最大火焰尺寸随颗粒粒径增加而增加。气流床气化还原性气氛条件下颗粒挥发分燃烧时间较颗粒在富氧气氛中燃烧时间显著增加。     

淮化Texaco气化炉备选煤种所用水煤浆分散剂的遴选

研究了多种水煤浆分散剂对安徽淮化Texaco气化炉备选煤种成浆性能的影响。结果表明,萘系分散剂对煤种成浆浓度高、流动性好;木质素类分散剂对煤的成浆浓度较低,流动性较差。相较于分散剂而言,煤质是影响水煤浆成浆性能的最关键的因素。北宿煤的制浆浓度大部分都在65.0%以上,是制备气化用浆性能较好的煤种。满足实际生产能力的要求下,HH分散剂对华亭煤最高制浆浓度达60.5%,ZH分散剂对北宿煤最高制浆浓度达67.0%,对于不同的煤种,不可盲目追求性价比较高、广谱性强的分散剂。     

水煤浆管道输送压力降的计算方法探讨

根据上海焦化有限公司德士古煤气化装置的实测运行数据得到表述摩擦因子的关联式,用该关联式计算取得的数据与实测值的偏差范围较用Turian方程低。该关联式可以作为工业规模水煤浆输送时计算压力降的依据。同时对该装置水煤浆管道输送的临界流速及维持水煤浆均相流动的最低流速进行了核算,为今后工程设计及生产操作管理提供了依据。     

A novel 3-layer mixed cultural evolutionary optimization framework for optimal operation of syngas production in a Texaco coal-water slurry gasifier☆

Optimizing operational parameters for syngas production of Texaco coal-water slurry gasifier studied in this paper is a complicated nonlinear constrained problem concerning 3 BP (Error Back Propagation) neural networks. To solve this model, a new 3-layer cultural evolving algorithm framework which has a population space, a medium space and a belief space is firstly conceived. Standard differential evolution algorithm (DE), genetic algorithm (GA), and parti-cle swarm optimization algorithm (PSO) are embedded in this framework to build 3-layer mixed cultural DE/GA/PSO (3LM-CDE, 3LM-CGA, and 3LM-CPSO) algorithms. The accuracy and efficiency of the proposed hybrid algo-rithms are firstly tested in 20 benchmark nonlinear constrained functions. Then, the operational optimization model for syngas production in a Texaco coal-water slurry gasifier of a real-world chemical plant is solved effective-ly. The simulation results are encouraging that the 3-layer cultural algorithm evolving framework suggests ways in which the performance of DE, GA, PSO and other population-based evolutionary algorithms (EAs) can be improved, and the optimal operational parameters based on 3LM-CDE algorithm of the syngas production in the Texaco coal-water slurry gasifier shows outstanding computing results than actual industry use and other algorithms.     

几种气流床气化炉部分气化指标的对比分析

分析了三种气流床气化炉的氧耗问题、产气量问题和气体成分问题。     

工艺操作对多喷嘴气化炉拱顶砖的影响

分析了煤种、炉温、运行管理、装置开停车及烧嘴等对多喷嘴对置式水煤浆气化炉运行和拱顶耐火砖使用寿命的影响。通过优化操作,拱顶耐火砖运行周期已延长至15000h,标志着多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工业应用更趋成熟、完善。     

多喷嘴对置式水煤浆气化技术应用总结

介绍了多喷嘴对置式水煤浆加压气化装置的运行情况,并与德士古气化炉的运行进行了对比.针对多喷嘴对置式水煤浆加压气化装置在运行过程中出现的不足之处,采取了相应的改进措施.     

德士古水煤浆气化的运行及改造

分析了德士古水煤浆加压气化装置在运行过程中存在的问题,进行了相关技术的改造。使第三台气化炉设计更合理。