多喷嘴对置式水煤浆气化炉烧嘴室回火原因分析及对策

陕西未来能源化工有限公司1000 kt/a煤间接液化示范装置气化系统设置8台多喷嘴对置式水煤浆气化炉(设计六开两备)。自投运以来气化炉烧嘴室回火现象始终无法消除,2016年6月气化系统重启后几台气化炉轮番因工艺烧嘴回火烧穿冷却水室或激冷水盘管而跳车(平均运行周期不足24 h),与相关设计、制造单位一起分析,确认主要原因为原料煤灰分高(原料煤灰分由8%左右飙升至15%~20%)。经分析与研究,结合同类装置改造情况,综合衡量各方面的利弊,在稳定可控的基础上制定出分两步走的改造方案:第一阶段,改造烧嘴室喷口砖M1,已于2023年3月先行在2^(#)气化炉实施,取得了较好的效果,接下来将择机对其余7台气化炉烧嘴室进行类似改造;第二阶段优化改进将在进一步慎重论证后择机实施。

多喷嘴对置式水煤浆气化炉下降管减振研究

多喷嘴对置式水煤浆气化炉运行中发现激冷室内存在的下降管振动现象,针对该问题,对其振动响应及运行工况分析,设计一种基于耗能弹簧的阻尼器用于下降管减振,并对不同参数下的减振效果进行研究,以期为该类型设备的振动问题的解决提供思路和参考。

新洋丰农业科技2#多喷嘴对置式水煤浆气化炉已连续运行150 d以上

新洋丰农业科技股份有限公司30万t/a合成氨项目气化装置采用兖矿国拓与华东理工共同开发的四喷嘴对置式水煤浆加压气化技术。2022年11月18日,气化车间2#炉原始开车,截至2023年5月10日,2#炉已连续运行150 d,累计运行169 d。该2#气化炉长开车运行以来,气化车间面临煤质变化、水质较差等诸多不利因素。针对气化炉渣口压差波动、气化炉液位低、磨机、板框压滤机故障率高等突出问题,车间采用针对性工艺调整和预防性检维修等措施,优化指标、严抓管理、查找隐患、及时处理,制定最优运行方案。

多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计

简要介绍多年来在多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计中的体会。

多喷嘴对置式水煤浆气化技术

煤气化是实现煤炭洁净利用的关键。简要评述了多喷嘴对置式水煤浆气化技术的应用基础研究,包括大型冷模研究、小型热模试验、雾化性能研究及合成气初步净化研究等,介绍了多喷嘴对置式水煤浆气化炉的中试概况。阐述了多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺特点及其与引进水煤浆气化技术的区别,并对该技术的工程应用进行了介绍。

多喷嘴对置式水煤浆气化炉内颗粒物分布特性的实验研究

颗粒物在气化炉内的分布对合成气成分、碳转化率和壁面熔渣的沉积行为具有重要影响。基于实验室规模的多喷嘴对置式水煤浆气化炉,利用Malvern激光粒度仪和扫描电镜/能谱仪表征了气化炉内颗粒物的粒径分布和组成,并结合碳含量分析了不同氧碳比、气化炉不同轴向位置颗粒物的形成过程。结果表明,气化炉内存在两种不同微观形态的细颗粒物和粗颗粒物。随着氧碳比的增大,沿气化炉轴向向下,颗粒物的平均粒径和固定碳含量均减小,而细颗粒物的含量增加。水煤浆的热解过程主要发生在撞击火焰区,而焦炭的燃烧气化反应不仅发生在撞击火焰区,也发生在管流区,二者消耗的固定碳量之比约为2:1。

多喷嘴对置式水煤浆气化炉内气体浓度分布的常压热态试验研究

多喷嘴对置式水煤浆气化炉内气体浓度的变化与炉内流场分布以及气化反应过程密切相关。采用自行研制的水冷探针及气体预处理系统,对实验室小型四喷嘴气化炉炉膛中主要气体(CO2,CO,H2,O2,CH4和Ar)的体积浓度分布在常压下进行了热态测试。试验结果表明:相同操作条件下沿炉膛轴向和径向气体浓度差异明显,由炉壁至炉膛中心,CO2、O2浓度逐渐增加,CO、H2浓度逐渐降低;喷嘴平面上、下气体组成差别很大,沿气流方向越靠近炉膛出口,这种差异越小。

多喷嘴对置式水煤浆气化技术的研究开发与产业化应用

煤气化技术是发展煤基化学品、煤基液体燃料、IGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础,是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术,对发展经济和保障国家安全具有重要的战略意义。在国家有关部委的大力支持下,通过产学研的紧密合作,我国具有自主知识产权的多喷嘴对置式煤气化技术的研发和产业化取得了成功:多喷嘴对置式水煤浆气化技术已成功实现产业化,多喷嘴对置式粉煤气化技术也取得中试成功。这标志着我国已经拥有了具有完全自主知识产权的煤气化技术,具备了与国外气化技术竞争的实力。我国的煤气化技术从此告别长期依赖进口、受制于人的时代。

多喷嘴对置式水煤浆气化装置的优化与改进

介绍兖矿国泰多喷嘴对置式水煤浆气化装置在气化炉带压连投、预热口封堵砖、工艺烧嘴头部的保护、振动筛换型、过滤机换型等方面所进行的优化和改进。

多喷嘴对置式水煤浆气化技术进展及工程应用

介绍了单炉日处理1 000 t、2 000 t和3 000 t大型水煤浆气化技术的工业示范及运行情况,提出的4 000 t超大型水煤浆气化装置和2 000 t废锅-激冷型气化装置已相继进入工程建设阶段。多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工业化应用结果表明:该技术在运行技术指标、系统运行性能、稳定性及可靠性等方面优于同类水煤浆气化装置,在大型化方面的优势尤为明显。

多喷嘴对置式水煤浆气化技术进展及应用

多喷嘴对置式水煤浆气化技术是我国自主研发的大型煤气化技术。华东理工大学和兖矿集团在国家科技部、发改委等相关部门的大力支持下,相继完成了中试研究、千吨级工业示范、2 000吨级水煤浆气化技术的研发以及3 000吨级超大型水煤浆气化技术的工业示范及运行,现已成功推广及应用130台气化炉。多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工业化应用结果表明,该技术在运行技术指标、系统运行性能、稳定性及可靠性等方面优于同类水煤浆气化装置,特别是在大型化气化炉的应用方面具有明显优势。

首套多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工业化应用

多喷嘴对置式水煤浆气化技术是中国具有自主知识产权的大型煤气化技术,该技术的首套工业装置已经在华鲁恒升化工股份有限公司建成并运行。工业运行的结果表明,多喷嘴对置式水煤浆气化技术具有工艺指标先进、运行稳定等优点。本文介绍工业装置的运行情况及运行中暴露的问题,并分析这些问题的原因,提出改进意见。

多喷嘴对置式水煤浆气化炉烧嘴技改小结

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为耐高温、易成型的材料。

多喷嘴对置式水煤浆气化技术

多喷嘴对置式水煤浆气化技术是我国自主研发、拥有自主知识产权的煤气化技术。该技术不但气化效率高、气化炉运行平稳负荷可调节范围大、煤种适应性强而且可实现带压连投、耐火砖使用寿命长、技术转让费低。目前该技术在国内外具有广阔的市场前景。

多喷嘴对置式水煤浆气化炉节能增效改造探讨

简述了多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺流程及激冷室结构特点,针对酸性气量大、黑水角阀缓冲筒体冲蚀和气化炉带灰问题进行分析,提出气化炉洗涤冷却室改造方案。该改造方案资金投入少,可有效改善气化炉带水、带灰问题,减少了气化炉黑水夹带的有效气量,实现了装置的优化增产。

3000 t/d多喷嘴对置式水煤浆气化炉运行总结

介绍目前国内投煤量最大的多喷嘴对置式水煤浆气化装置的工艺配置、开车运行情况及气化关键设备的运行情况,阐述装置运行中存在的问题及优化改造措施。运行实践表明,3 000 t/d多喷嘴对置式水煤浆气化装置总体技术指标达到国际领先水平。

多喷嘴对置式水煤浆气化装置氧气流量温压补偿方案分析

多喷嘴对置式水煤浆气化装置每台气化炉涉及到多条氧气管线,合理地设置氧气流量温压补偿测点,能有效地避免因补偿测点仪表故障而对本台气化炉及多台气化炉的安全、稳定运行造成影响。在DCS系统中氧煤比的控制非常重要,在ESD系统中氧气流量参与烧嘴的三选二联锁跳车,因此氧气流量示数是否准确非常重要。结合工程实际,分析与总结早期工程设计中氧气流量温压补偿方案以及之后工程应用中氧气流量温压补偿优化方案的优缺点,在此基础上提出一种新的氧气流量温压补偿改进方案。新的氧气流量温压补偿改进方案在不过多设置压力测点和温度测点的情况下,可保证氧气流量温压补偿的可靠性,且在多台气化炉运行的情况下其信号分配更合理,可降低因压力仪表或温度仪表故障给系统带来的影响。

多喷嘴对置式水煤浆气化技术及其优越性

多喷嘴对置式水煤浆气化技术是气流床气化技术,以煤炭大规模高效气化技术为基础,将城市煤气、洁净发电和供热、液体燃料等清洁能源产品的生产与煤炭化学深加工相结合的一种加压大型化工装置。本文对我国这项拥有自主知识产权技术的研发以及在当前的应用加以概述,从而来发现多喷嘴对置式水煤浆气化的炉流场结构及其在进料上面的技术特点和优越性。

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，井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。

华理多喷嘴对置式水煤浆气化技术再创佳绩

最近,华东理工大学与内蒙古宝丰煤基新材料有限公司签订多喷嘴对置式水煤浆气化技术专利技术实施许可,并完成了工艺软件包的编制。项目所采用的气化炉炉型是由华东理工大学和山东能源集团承担的国家“十三五”重点研发计划项目课题拟建设的超大型气化炉,本次签约也是该炉型继内蒙古荣信化工有限公司顺利投运后实现的全面推广。(单炉日处理煤达4000吨级),气化炉直径4.0 m、气化压力6.5 MPa。