托普索转化炉系统油改气高压蒸汽系统改造方案探讨

采用托普索转化炉的合成氨装置在原料由油改为气后,由于天然气中含碳量低,转化条件大大优于以油为原料的工况,使转化炉整体热负荷下降,导致装置水汽系统副产蒸汽产量下降。从实际工程角度出发,探讨了解决该问题的各种方案,并推荐了改造方案,即更换转化炉炉型、在托普索炉对流段增设烟道气烧嘴、增设高压蒸汽辅助锅炉、更换高压蒸汽过热锅炉,其中更换炉型、增设烧嘴、增设高压辅助锅炉方案存在不足,以更换高压蒸汽过热锅炉最合理。     

谢尔渣油气化主要设备国产化及使用总结

介绍氧气加热器和耐火衬里的国产化改造，总结国产油枪烧嘴和废热锅炉的使用。     

对锅炉火控系统的改进

为了解决生产蒸汽不足的问题,公司新上了一套35t/h锅炉。厂方根据其以往的经验,提出锅炉的两套点火装置分别由两套独立的自控系统控制,分别点火。负荷高时两个烧嘴同时燃烧,负荷低时只用一烧嘴,但我方认为,公司蒸汽较为紧张,负荷一般较高,不会只点一个烧嘴,因此提出只用一套自控系统控制两套点火装置的方案。开车后,该方案遇到了很多困难。但经公司技术人员的努力,终于取得了成功。     

新型烧嘴的开发及在水煤浆气化装置中的应用

简述新型烧嘴在山东兖矿鲁南化肥厂气化装置上的应用情况及对新型烧嘴所作的研究,通过应用情况分析证明新型烧嘴在运行到120 d后各项指标正常,烧嘴处于良好状态,提出烧嘴维护和改进的几点设想.     

Shell粉煤气化装置煤烧嘴的安装

介绍了Shell粉煤气化装置烧嘴布置结构,分析了煤烧嘴安装检修中误差存在的原因,提出了控制精度安装煤烧嘴的方法。在安装煤烧嘴前,先用模拟烧嘴和仿真烧嘴定位,测量和加工调整环及石墨缠绕垫的厚度,最后安装煤烧嘴,以确保安装的准确性。     

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。     

多喷嘴对置式水煤浆气化炉烧嘴技改小结

<正>1烧嘴头部保护若合成气夹带的灰渣进入烧嘴室,会腐蚀烧嘴冷却水盘管,并导致烧嘴拆装困难。对烧嘴头部冷却水盘管进行保护,使烧嘴室形成相对密闭的空间,可有效防止气化炉内灰渣进入烧嘴室,既减轻了烧嘴的腐蚀,又方便烧嘴的拆装,同时可延长冷却水盘管及外氧管的使用寿命。由于烧嘴头部处于气化炉内高温区,用于头部保护的材料应     

水煤浆气化炉烧嘴压差低原因分析和解决措施

分析烧嘴压差频繁波动的原因，通过将工艺烧嘴改造为高压差烧嘴，达到减少或杜绝因烧嘴压差频繁波动导致气化炉停车或工艺烧嘴盘管烧穿的目的，延长工艺烧嘴的使用寿命及气化炉运行周期，实现生产装置的安全、稳定运行。     

壳牌煤气化炉Ⅱ代烧嘴罩的设计特点

简述了壳牌粉煤气化工艺流程,介绍了气化炉烧嘴罩的结构和作用,分析了Ⅰ代烧嘴罩存在的问题及原因;从结构、材质、安装方式等方面阐述了新型Ⅱ代烧嘴罩的设计特点,对比了Ⅱ代烧嘴罩与Ⅰ代烧嘴罩在中石化3套气化装置的应用情况。结果表明,Ⅱ代烧嘴罩的运行较为稳定,较之Ⅰ代烧嘴罩,其泄漏次数之比仅为1∶32。     

气化炉工艺烧嘴研制与应用

0前言山东兖矿集团水煤浆加压气化装置中新型气化炉的4只工艺烧嘴水平对置安装在气化炉筒体中上部,因在运行过程中受到炉内高温气流冲刷、高温热辐射及合成气中硫、氢等腐蚀性元素的共同作用,烧嘴头部磨损较快,需定期更换。为延长烧嘴使用寿命,对烧嘴进行了优化设计和改造。1研发内容(1)烧嘴内部各通道环隙的优化。结合烧嘴实际运行情况,通过模拟烧嘴雾化效果,对烧嘴内部各通道环隙进行优化,达到更好的雾化效果,提高碳转化率。     

煤气化细渣燃烧技术研究进展

简述了煤气化细渣的基础燃烧特性、燃烧动力学和燃烧应用三方面的研究现状，分析表明：煤气化细渣基础燃烧特性较差，难以单独稳定燃烧，与其他燃料掺烧可提高其燃烧性能；煤气化细渣的粒径、掺烧比和种类等因素对其燃烧性能影响较大，应着重加以研究；煤气化细渣燃烧动力学多采用Coats-Redfern积分法进行研究，求解过程简单，但存在准确性相对较低的问题，采用多重扫描速率法等进行相关研究可提高准确性，具有研究价值，但鲜有报道。掺混燃烧是煤气化细渣燃烧应用的主要方式，具有一定的经济和环境效益，但多数会引起一些副作用；单独燃烧是煤气化细渣燃烧应用的另一方式，具有燃烧效率高的优点，但需对燃烧设备进行针对性的设计、开发。最后提出了煤气化细渣燃烧技术今后的研究方向，以期为相关领域科研工作者提供参考。     

微型燃烧器内甲烷预混催化燃烧的数值研究

微尺度燃烧存在热量损失大、易熄火、燃烧不完全、转化效率不高等问题,因此对微型燃烧器内甲烷的燃烧采取预混催化燃烧方式来提高燃烧的稳定性和转化效率,为微型发动机碳氢燃料燃烧技术奠定基础。采用连续介质层流有限速率模型和二阶离散方法对微型燃烧器微流道内的催化燃烧、流动和传热进行了三维数值模拟。结果表明,甲烷质量流量和过量空气系数对催化转化效率有一定影响,壁面温度是影响催化转化效率的主要因素。甲烷质量流量、壁面温度与最佳过量空气系数之间具有一定的变化关系。可根据催化温度选择富燃料或富氧燃烧方式来提高微尺度催化转化效率。恒壁温边界条件下,催化燃烧主要发生在燃烧腔的下壁面。     

基于热解与燃烧反应重构的低NOx解耦燃烧原理与技术

解耦燃烧原理最早于1995年被用于烟煤的低氮无烟燃烧,其通过分离燃料热解与半焦燃烧,打破两反应在传统燃烧方式中的耦合作用,并通过重构热解挥发分与半焦的燃烧反应,实现挥发分完全燃烧的同时有效还原燃烧生成的NO _x。基于此方法的燃烧技术在1997年被定义为“解耦燃烧”。本文围绕固体燃料解耦燃烧高效低氮化原理、燃烧过程反应重构原则和反应过程定向调控关键要素,综合总结近三十年在煤炭与生物质解耦燃烧基础研究、技术开发、民用及工业燃烧典型应用及其实现的燃烧强化效果等方面取得的主要进展。解耦燃烧耦合其他诸如燃料再燃、燃料或空气分级燃烧、流态重构燃烧等先进燃烧技术可以进一步提高燃烧效率,降低空气污染物排放。解耦燃烧技术特别适合高含水燃料,对创新低阶煤和有机废弃物等的高效低氮燃烧新技术具有重要的科学意义和应用价值。     

燃煤环形套筒窑的清洁燃烧方案设计

基于环形套筒窑的结构特点,提出了集煤粉分相燃烧、无焰燃烧、废气循环、烟气喷射技术于一体的燃煤环形套筒窑的清洁燃烧方案。重点阐述了燃煤环形套筒窑的燃烧室结构特点、煤粉燃烧特性及分相燃烧技术的控制。通过对比燃煤环形套筒窑与燃气环形套筒窑的无焰燃烧条件,提出实现燃煤环形套筒窑无焰燃烧的工艺结构调整途径,并首次在国内煤化工项目上实施应用,成功将煤粉燃烧系统引入环形套筒窑,使之成为节能、低NO。低S0,排放的煤粉清洁燃烧装备,进一步拓展了环形套筒窑在石灰行业的应用。     

低NOx工业燃气燃烧技术研究进展

随着环保政策对工业炉NOx排放的限制越来越严格,需要开发新型低NOx燃烧器,以对现有加热炉进行改造。本文介绍了燃气燃烧过程中NOx的形成机理,综述了燃料分级（再燃）燃烧、旋流燃烧、脉动供燃料燃烧、富氧燃烧以及温和与深度低氧稀释（MILD）燃烧等几种新型低NOx燃烧技术。结合石化管式加热炉结构和管内流体的特点指出：在不对现有炉子整体结构做改造的情况下通过设计新型结构的燃料分级燃烧器能够减少加热炉NOx的排放;旋流技术能够强化反应物的混合与燃烧过程,然而其对NOx生成量的影响尚需进一步研究;MILD燃烧技术在体积热强度高的加热炉上较容易实现。多种低NOx燃烧技术组合使用会取得比单一措施更好的效果。     

基于热解与燃烧反应重构的低NO x 解耦燃烧原理与技术

解耦燃烧原理最早于1995年被用于烟煤的低氮无烟燃烧,其通过分离燃料热解与半焦燃烧,打破两反应在传统燃烧方式中的耦合作用,并通过重构热解挥发分与半焦的燃烧反应,实现挥发分完全燃烧的同时有效还原燃烧生成的NO _x。基于此方法的燃烧技术在1997年被定义为“解耦燃烧”。本文围绕固体燃料解耦燃烧高效低氮化原理、燃烧过程反应重构原则和反应过程定向调控关键要素,综合总结近三十年在煤炭与生物质解耦燃烧基础研究、技术开发、民用及工业燃烧典型应用及其实现的燃烧强化效果等方面取得的主要进展。解耦燃烧耦合其他诸如燃料再燃、燃料或空气分级燃烧、流态重构燃烧等先进燃烧技术可以进一步提高燃烧效率,降低空气污染物排放。解耦燃烧技术特别适合高含水燃料,对创新低阶煤和有机废弃物等的高效低氮燃烧新技术具有重要的科学意义和应用价值。     

In situ measurement of combustion wave propagation during combustion synthesis of α-Si3N4 powder

α-Si₃N₄ powder was prepared by combustion synthesis method. The propagation characteristics of combustion wave were investigated by thermocouple temperature measurement and “resistance—combustion wave displacement response device.” The results show that the combustion reaction takes place in a narrow area, and there is a maximum temperature gradient of 180°C/mm in the combustion front. The “resistance—combustion wave displacement response device” was innovatively used to realize the in situ measurement of combustion wave propagation process. The test results showed the pulse combustion mode in which the combustion front took 10 s as a cycle, and the quantitative data of Si–N₂ discrete combustion characteristics were obtained for the first time.     

典型煤碳燃烧特性研究和数值模拟

本文以三种典型煤的碳燃烧为研究对象，分别采用简单一维沉降燃烧方式和等温加热燃烧方式，实验研究了煤在快速加热条件下，其碳的初期和中，后期燃烧过程。以实验为基础，建立了煤的碳燃烧模型，变工况数值模拟了煤的碳燃烧过程，揭示了煤不同条件下的单颗粒碳燃烧特性。     

Characteristics and mechanism of catalytic effect of inner minerals on combustion of oil shale coke

The micro fluidized bed reaction analyzer (MFBRA) was used to study the combustion characteristics of oil shale mineral catalytic semi-coke. This study compared the effect of minerals inside char and bed material (oil shale ash) outside char on char combustion, and the process and mechanism of char combustion in the fluidized bed were further revealed. Both of minerals inside char and bed material outside char had a marked catalysis for char combustion and their combined catalysis was most notable. It is found that the CaO and Fe₂O₃ were the major active components in oil shale minerals for catalytic combustion of char, and the catalysis of CaO was stronger than that of Fe₂O₃. The activation energy of char combustion ranged from 60.41 kJ/mol to 78.97 kJ/mol, and it would significantly decrease with presence of the catalysis by minerals in oil shale. For char combustion in a fluidized bed, the contribution of minerals to catalytic combustion was mainly reflected in four reactions, such as volatiles cracking and combustion, surface carbon combustion, internal carbon combustion and CO combustion.     

单颗粒生物质型煤燃烧影响因素研究

通过自行设计的实验台研究了生物质型煤的燃烧特性,实验结果表明:单颗粒生物质型煤的燃烧过程可以明显的分为挥发分燃烧和固定碳燃烧2个阶段。炉膛温度和成型压力对生物质型煤的燃烧特性均有影响,炉膛温度越高,生物质型煤燃烧失重率越大。在实验成型压力范围内,成型压力对生物质型煤燃烧速度没有明显影响。