Synthesis of Calcium Hexaluminate from Waste Slag of Aluminum and Oyster Shell

Waste aluminum slag and oyster shell were used as raw materials to synthesize calcium hexaluminate（CA6）. The effects of different source materials of CaO and sintering temperature on the structures and properties of CA6 were investigated,respectively. The results show that compared to calcium oxide,oyster shell can lower the formation temperature of CA6,hence CA6 can be detected at 1300 ℃ by using oyster shell as the starting raw materials. Increasing the sintering temperature can promote the crystal growth. CA6 crystals show typical platelet shape,and its optimum sintering temperature falls in the 1450～1550 ℃ region. The bulk density is 1.54～1.83 g/cm^3,the apparent porosity is 44.1～55.2% and the flexural strength is 10.8～25.3 MPa.

Shell粉煤气化炉渣池内熔渣流动特性

搭建Shell气化炉及其下部渣池的冷模装置,采用糖浆模拟熔渣,研究熔渣离开渣口后,在渣池上部空间的流动特征。研究发现:模拟熔渣离开渣口落入渣池并非自由沉降过程,而是在气化炉内旋流场作用下发生旋转,并最终由液膜变成液丝。当装置负荷大于75%时,部分模拟熔渣会在旋转气流作用下开始沉积到渣裙壁面。模拟熔渣在渣裙壁面上的沉积率随操作负荷的增加先增加后减小,在100%负荷时达到最大值;沉积率随模拟熔渣黏度的降低而升高。实验结果表明,部分熔渣在渣裙壁面的沉积是必然的。这部分沉积的熔渣在渣裙壁面会发生凝固累积,当渣裙壁面熔渣累积比较厚时,易脱落进入渣池,形成大渣块,堵塞渣池出渣口。

Shell粉煤气化炉渣口区熔渣流动与传热模型

国内Shell粉煤气化炉在长周期运行中曾多次出现大块熔渣堵塞渣池出口的现象,严重制约着工业化装置的安全、经济、稳定运行。为了探讨大块熔渣形成的原因,以Shell粉煤气化炉为研究对象,建立了其渣口区熔渣流动与传热模型。该模型可以预测固态渣层厚度、液态渣层厚度和渣层表面温度等。结果表明:气化炉运行时,由于熔渣的沉积,在渣裙表面将形成一定厚度的固态渣层。开车初期,熔渣全部被冷凝成固态渣,当渣层表面温度超过渣的临界温度,液态渣层开始出现,此后随着时间的增加,固态和液态渣层都继续增厚直至达到稳定状态。离气化炉渣口处越远,渣层厚度和表面温度就越大。气化炉渣口温度和沉积率越低,固态渣层厚度就越大,所需要的特征时间也越长。

Shell气化炉渣池堵渣机理分析

Shell粉煤加压气流床气化技术是先进大型煤气化技术之一。文中结合中石化安庆Shell粉煤气化装置煤质和操作条件,分析了Shell气化炉渣池堵渣机理,提出了优化操作建议。研究表明:Shell气化装置采用的恒源煤灰流动温度约1 500℃,镇雄煤灰流动温度约1 400℃,通过将恒源煤与镇雄煤混配并添加适量石灰石能将配煤灰流动温度降低至1 350℃,同时改善煤灰黏温特性。Shell气化炉渣池结构决定了在一定条件下液态熔渣将沉积在渣屏表面,液态熔渣受渣屏水冷壁冷却形成一固态渣层,当沉积在渣屏表面的大尺度固态渣层脱落后将有可能造成Shell气化炉渣池堵渣问题;通过改善入炉煤质、控制适宜的操作温度和操作负荷等手段可降低Shell气化炉渣池堵渣风险。

Shell粉煤气化炉堵渣问题探讨

通过剖析Shell粉煤气化炉渣系统的设备构造以及排渣顺序控制的运行过程,分析气化炉堵渣原因,并探讨相应的解决途径。

皖北刘二煤在Shell气流床气化过程中熔渣形成机理初探

选取安庆石化Shell气化炉使用的皖北刘二煤(简称AQ007)及气化过程产生的大块渣和细渣样品,利用X-射线衍射仪(XRD),考查了AQ007煤在弱还原性气氛下不同加热温度下煤灰熔融过程中的矿物演变过程,对煤灰的熔融机理进行了探讨,对Shell气化过程产生的大块渣和细渣的晶体矿物组成进行了对比研究。结果表明:AQ007煤中的主要晶体矿物有高岭石、石英、方解石、白云母等。在还原性气氛下,煤灰随着温度的升高,石英、硬石膏等结晶矿物含量逐渐减少,生成新的矿物质,莫来石的生成是导致AQ007煤灰熔点高的主要原因。大量钙长石的生成是导致安庆石化Shell气化炉产生大块熔渣和堵渣主要原因。

Shell气化炉堵渣问题的探讨

针对Shell气化炉堵渣影响装置长周期运行的问题,介绍了Shell气化炉中渣的形成过程,并从炉渣流动特性、原煤属性、炉内构造、操作管理等方面,分析了Shell气化炉堵渣的原因,提出了相应的解决和预防措施。实践证明,通过选择气化操作条件较宽、煤质和供煤量相对稳定的煤源,均质化配煤,加强生产操作管理控制等措施,可以减少Shell气化炉堵渣情况的频发。改变渣口尺寸,理论上也可显著减少堵渣情况的发生,但需进一步的工业实践验证。

Shell煤气化除渣系统常见问题与处理

介绍了Shell煤气化工艺除渣系统的工艺流程、主要设备及仪表联锁,总结了生产中常见问题,对堵渣、捞渣机故障、管线堵塞、管线泄漏、阀门内漏、仪表失真等原因进行了分析,并提出了处理措施和应对策略。

基于仿真模型的Shell气化炉挂渣特性研究

建立Shell气化炉渣层动态数学模型,运用该模型对某电站的Shell气化炉进行仿真试验,揭示结渣特性与入口参数间的关系。试验结果表明,给氧量增加后,液态渣层和固态渣层厚度均减小,而固态渣层厚度减小程度比液态渣层大,排渣过程和挂渣特性得到改善;给煤量增加后,液态渣层厚度减小,固态渣层厚度增大,排渣过程和挂渣特性恶化。

基于渣层法的改进型shell气化炉动态建模与仿真研究

由于普通集总渣层法模型无法反映气化炉中各参数的分布特性,将水煤浆气化炉仿真中运用的小室建模方法与集总渣层法模型相结合,形成一种新的小室渣层法气化炉模型,并使用该模型对shell气化炉进行仿真.将模型仿真得到的稳态与动态结果与已有文献数据及原有集总渣层法的仿真结果进行了对比和分析.结果表明:小室渣层法的仿真结果与文献数据相吻合,具有良好的可行性,且在参数分布变化仿真方面的性能优于传统的集总渣层法模型.

Shell粉煤气化炉大渣块形成机理探讨

为了弄清实际生产过程中Shell粉煤气化炉大块渣的形成机理,文章运用XRD、SEM-EDX技术,对比分析气化炉稳定运行期间排出的灰渣和堵渣停车期间采集的大块渣的矿物组成、表观形貌及微区化学组成。结果表明:在Shell气化炉内大块渣形成期间,煤中含铁和含钙矿物存在明显的富集和析晶现象,在高温还原气氛下含钙矿物与石英形成大量低温共熔物—钙长石,钙长石在熔融状态下易吸附小块渣样,从而使渣块增长变大;含铁矿物质在气化炉里逐渐演变成(Fe-S-O)共熔体,这种物质具有很强的吸附粘结性,从而使渣块迅速增长变大。

Shell粉煤气化炉渣池内熔渣沉积的周向分布特性

针对渣池内熔渣沉积导致气化炉堵渣的问题,以石蜡为模拟介质,考察气化炉操作负荷、喷嘴数目等参数对渣池内流场和渣屏处熔渣沉积量周向分布的影响.研究结果表明,四喷嘴操作时,渣池空间内的气体旋流向下运动,并在中心处形成上升气流离开渣池空间,此时熔渣分布较均匀.关闭其中一个喷嘴后,渣池内的气体旋流向相邻喷嘴所处的壁面位置偏离,并从与该位置相对的另一侧离开渣池空间.熔渣倾向于在气体旋流的尾部沉积,在轴向速度最大的位置处熔渣沉积量最小.这是由于气体流场的改变一方面导致了熔渣在渣口处的重新分配,另一方面形成的气膜阻碍了熔渣的沉积.熔渣的不均匀分布将导致其在渣池壁面的局部累积,增大了堵渣的风险.

Shell粉煤气化炉渣和灰系统常见问题分析与总结

对Shell粉煤气化炉渣和灰系统出现的问题及其原因进行了分析。讨论了煤种与氧煤比控制的关系,提出研究在煤种变化情况下,找到氧煤比变化对气化系统各参数的影响规律是提高气化系统反应稳定性的主要方法。

Shell气化炉除渣系统故障探究

Shell煤气化工艺是第2代洁净煤气化技术的代表,应用广泛。根据理论和实践经验,归纳出的1套比较全面的壳牌工艺渣系统故障处理办法。介绍了Shell壳牌气化炉除渣系统的运行流程和正常的工作状况、气化炉渣系统堵渣的成因和原理,详尽介绍了渣池上部架桥、V1402锥部架桥、V1403锥部架桥的情况,分析了各种情况形成的原因以及解决办法。

Shell气化装置渣、灰系统常见问题的分析

讨论了Shell气化装置渣系统和灰系统中因堵渣、堵灰、反吹系统故障等常见问题,分析了产生原因,并提出解决方法,从而尽可能减小因煤质变化、氧煤比调节等引起的对后续排放系统中造成的压力,保证渣系统和灰系统的正常运行及气化装置的稳定。

Shell粉煤气化炉破渣机的运行总结

针对Shell煤气化工艺中破渣机在运行过程中存在的问题进行分析总结,并通过技改解决相应问题,提高了装置的长周期稳定运行率。

Shell煤气化中捞渣机故障分析及处理方法

刮板式捞渣机是Shell煤气化工艺中常用的一种除渣设备,由于工况的恶劣以及本身的设计缺陷等导致捞渣机故障率较高。分析了刮板式捞渣机的故障原因、检修和改进方法,以及气化炉工况变化对捞渣机的影响。

Shell煤气化工艺除渣系统问题探讨

介绍了Shell煤气化工艺的应用概况和除渣系统的工艺流程,结合灰渣熔融性和气化炉操作,对除渣系统出现的堵渣问题,提出了工艺判断和处理办法。

shell煤气化捞渣机故障分析及解决措施

气化装置捞渣机在运行过程中出现堵渣、漂链、回程段积渣严重、机头回程链卡涩等现象,造成了捞渣机多次故障停机,针对这些情况对捞渣机进行了相关技术改造,避免了捞渣机故障跳车以及延长了捞渣机主要部件的使用寿命,很好地解决了问题。