掺烧高灰熔点煤对多喷嘴水煤浆气化炉运行的影响及调控

中海油惠州石化有限公司煤制氢装置气化系统设有2台多喷嘴水煤浆气化炉(一开一备,设计操作压力4.5 MPa),2023年3月投产以来气化系统运行情况较好。为考察气化炉对高灰熔点煤的适应性,于2024年1—2月对五种不同进料煤种(代号分别为SY2、SY3、JY2、DHR、TDH,其中,SY3、JY2为高灰熔点煤)进行掺配得到四种混煤,通过掺烧试验考察了四种混煤及100%SY2煤对成浆性能、烧嘴煤浆流量及雾化压差、渣口压差、粗合成气成分、气化炉炉壁温度、黑水灰渣含量等的影响。试验结果表明,多喷嘴水煤浆气化炉掺烧高灰熔点煤(SY3、JY2)可行,并通过实际生产数据及其变化趋势的分析与探讨得到了一些原料煤(尤其是高灰熔点煤)煤质对多喷嘴水煤浆气化炉运行的影响规律与调控经验。

φ3880 mm多喷嘴水煤浆气化炉烧嘴压差优化总结

河南心连心化学工业集团股份有限公司二期气化装置3台φ3 880 mm多喷嘴水煤浆气化炉(D炉、E炉、F炉)两开一备,近年来烧嘴压差波动成为制约气化炉长周期运行的主要因素(运行周期平均仅43 d)。经分析与探讨,确定了优化改造原则与具体改造方案及步骤。改造试验实施后的试运行情况表明:第一阶段烧嘴室直径由360 mm缩小至325 mm,对烧嘴压差波动抑制效果明显,气化炉运行周期明显提升;第二阶段烧嘴环隙缩小后,并不能避免烧嘴压差波动;第三阶段烧嘴外环氧管包裹高温岩棉后,烧嘴压差整体稳定,烧嘴室积渣明显减少;第四阶段,烧嘴室直径由325 mm缩小至300 mm,气化炉运行周期明显延长(E炉运行周期达96 d)。总之,烧嘴室直径适度改小后,烧嘴压差波动情况得到缓解,大大延长了气化炉的运行周期。

多喷嘴水煤浆气化长周期运行问题及处理措施

针对水煤浆气化装置長周期运行中遇到的系统结垢、高压煤浆泵软管频繁破裂、锁斗渣阀内漏、灰水换热器堵塞、开工抽引消音器堵塞和闪蒸系统角阀下堵板磨损等问题进行了深入分析探讨,提出了效果较好的处理措施,并介绍了优秀的技改技措项目,对优化进煤质量、减缓磨机进料管磨损和提高煤浆含量有显著效果。

多喷嘴水煤浆气化工艺烧嘴损坏原因分析

分析了影响多喷嘴水煤浆加压气化工艺烧嘴使用寿命的主要因素,利用宏观分析、金相显微分析、扫描电镜分析和EDS能谱分析等方法,对短期损坏烧嘴和正常退出的烧嘴进行了比较,认为贯穿性裂纹产生的原因主要有:烧嘴材质与工艺介质不相容;前一使用周期时出现的裂纹损伤在修补时没有完全打磨掉,在后来的运行过程中,新出现的裂纹与原没有打磨掉的裂纹贯通等。通过采用低Ni焊丝、二次堆焊严格执行JB 4730—94Ⅲ级标准、端面5 mm±0.1 mm的加工精度、严格执行压力负荷曲线等措施,避免了工艺烧嘴的非正常损坏,烧嘴寿命达到70 d以上。

多喷嘴水煤浆气化炉用煤质量信息化管控平台的建立及效果

国泰公司通过建立煤炭质量信息化管控平台,实现优化配煤,促进多喷嘴水煤浆气化炉的安全、稳定、环保生产,达到了降耗增效的目的。

多喷嘴水煤浆气化炉堵渣原因及原料煤粘温特性浅析

兖矿新疆煤化工有限公司600 kt/a醇氨联产项目采用多喷嘴水煤浆气化炉生产粗合成气,由于新疆煤大多不适宜作为多喷嘴水煤浆气化炉的原料煤,加之同一矿点原料煤煤质变化较大且供应量有限,3台气化炉(两开一备)反复出现激冷室渣堵、下降管烧穿、耐火砖侵蚀严重等问题,导致气化炉频繁减量、切气、停车。据新疆煤煤质特性,结合实际运行经验,剖析堵渣原因,以煤灰粘温特性作为原料煤选煤依据和气化炉操作指征等,逐渐摸索出适合多喷嘴水煤浆气化炉的煤种及配煤比例,并合理确定气化炉操作温度及操作弹性范围,实现了系统的稳定、高效、长周期运行。

多喷嘴水煤浆气化装置水系统运行总结及优化

浙江石油化工有限公司水煤浆加压气化装置采用华东理工大学多喷嘴对置式气化炉,黑水处理系统采用高压闪蒸、低压闪蒸、真空闪蒸三级闪蒸工艺。2019年11月气化装置一次投料成功,整体运行情况较好,但生产中因灰水水质差,灰水系统管线、阀门结垢严重,尤其是2020年开始掺烧石油焦后,经常发生黑水闪蒸角阀后结垢堵塞及一级/二级混合器结垢的现象,气化炉运行周期由平均约100d降至55d。结合浙江石化气化炉所用石油焦与原料煤的分析数据,以及黑水(或灰水)水质分析数据、垢样分析数据等,对气化水系统结垢原因进行梳理与分析,通过采取更换灰水分散剂、增加灰水分散剂加入点、改造气化炉黑水进入闪蒸系统角阀后三通、减少气化炉燃烧室内N2加入量、严控冬季原料煤中防冻液氯化钙的添加量等优化措施后,2020年10月黑水与灰水水质逐步恢复正常,灰水系统再未发生结垢堵塞现象,气化炉运行周期恢复至100d以上。

多喷嘴水煤浆气化装置真空闪蒸系统改造总结

陕西未来能源化工有限公司煤制油分公司气化装置(六开两备)采用多喷嘴水煤浆加压气化工艺,单套气化装置设计投煤量2 000 t/d。运行过程中,气化装置真空闪蒸系统真空度低,导致黑水温度过高等,给后续系统带来了严重的影响。结合真空闪蒸系统的工艺流程及其运行状况,分析认为真空闪蒸分离罐可操作液位的高低决定了真空闪蒸系统真空度的大小,需对真空闪蒸分离罐进行改造。据现场实际情况,通过对真空闪蒸分离罐实施改造,实现了真空闪蒸分离罐液位可操作调节范围的拓宽,提高了真空闪蒸系统的真空度,降低了黑水温度,保证了系统的安全、稳定、长周期运行,带来了良好的经济效益和社会效益。

状态监测与故障诊断技术在多喷嘴水煤浆气化设备管理上的应用

文章简述了状态监测和故障诊断技术的含义与运行模式。通过分析多喷嘴水煤浆气化设备管理的特点和要求,论述状态监测和故障诊断技术在气化设备管理上应用的重要性,并根据动、静设备的主要故障类型,介绍了在多喷嘴水煤浆气化设备管理上的具体应用,进一步提出了保障技术有效应用的相关管理措施。

SIS系统在多喷嘴水煤浆气化中的应用

为了提高气化炉安全性,河南心连心化学工业集团股份有限公司产业升级项目3000T多喷嘴水煤浆气化装置选用德国黑马SIS联锁控制系统。结合多喷嘴水煤浆气化装置在开、停车过程中出现的问题,重点介绍SIS安全联锁系统在使用、调试中的注意事项及控制方法,通过联动测试消除SIS系统缺陷,提升装置运行过程中的安全性,保障了气化炉安全稳定运行。

掺烧石油焦对多喷嘴水煤浆气化炉的影响

宁波中金石化有限公司1.5 MPa多喷嘴水煤浆气化装置于2015年开始掺烧石油焦[投煤(焦)量850 t/d,石油焦掺烧比例逐步提升至约40%],发现在其热回收系统冷凝液中夹带有大量的煤焦油,后续MDEA脱硫系统出口净化气中H_2S含量严重超标。结合宁波中金的生产实际,经与新能凤凰(滕州)能源有限公司6.5 MPa多喷嘴水煤浆气化装置进行对比及查阅有关资料,认为煤焦油产生的主要原因是:高比例掺烧石油焦后,由于气化炉操作压力较低,气化炉炉温较低,气化效率低,煤浆中的细小未反应煤焦颗粒易夹带大量未燃烧掉的煤焦油(煤焦在气化炉内热解而析出煤焦油)随水煤气进入下游系统。为此,于停车检修期间在热回收系统第三水分离器后新增了1台洗氨塔及1台煤焦油过滤器,并在生产中加大力度控制煤浆平均粒度在40μm和石油焦的掺烧比例在20%～30%。优化改造后,MDEA脱硫系统运行状况大为改善,热回收系统冷凝液泵入口滤网上再也没有发现煤焦油。

石油焦在多喷嘴水煤浆气化装置中的应用

介绍以石油焦为原料的多喷嘴对置式水煤浆气化装置的运行情况,对生产中出现的问题进行原因分析,采取相应的改进措施后,收到了一定的效果。应用情况表明,多喷嘴对置式水煤浆气化装置完全可适用于石油焦的气化。

多喷嘴水煤浆加压气化炉掺烧硫磺沟煤制浆配比的探索

兖矿新疆煤化工有限公司600kt/a醇氨联产项目于2012年9月建成投产,其气化装置采用多喷嘴水煤浆加压气化工艺,2015年下半年以来通过精准筛选锁定几种气化用准东煤及掺配其他矿区煤种并进行优化改进等,实现了气化炉的稳定运行,但用煤成本有所上升。为开拓新煤种及充分发挥企业内部协同作用,于2021年2月开始逐步试烧(掺烧)同属兖矿新疆能化有限公司子公司的硫磺沟煤矿的原料煤。简介硫磺沟煤试烧技术路线,详细介绍硫磺沟煤试烧情况以及形成的工业化成果。目前,兖新煤化气化装置已实现硫磺沟煤的常态化稳定掺烧,总体掺烧比例在50%以上、最大掺烧比例达72%,气化炉运行稳定,粗煤气产量及有效气含量、甲醇与合成氨产量均可保证。接下来将继续摸索加大硫磺沟煤的掺烧比例,以提高企业的经济效益。

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。

多喷嘴对置水煤浆气化技术在化工行业中的应用

多喷嘴对置水煤浆气化技术是具有自主知识产权的大型煤气化技术,工业装置已经在兖矿国泰化工有限公司和华鲁恒升化工有限公司建成并运行,成功实现了工程化放大.工程实践表明:多喷嘴对置水煤浆气化技术在气流床气化炉、合成气洗涤冷却、初步净化、含渣黑水热量回收等方面有创新性的技术方案,避免了目前Texaco技术在工业操作中出现的诸多问题,有利于气化装置的长周期、稳定运行;工艺指标先进,碳转化率、有效气含量、比氧耗和比煤耗等工艺指标优于采用同样煤种的Texaco气化装置.该技术的开发成功标志我国大型煤气化技术零的突破,大大减少了专利实施许可费,为推动我国化工企业的能源结构调整和节能降耗提供了技术支撑.

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加压气化工艺的优化改进

多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺自工业化应用以来,其技术研发团队与业主单位不断进行优化改造,如双煤储斗设计、高压氮气系统优化、气化炉液位计改造、渣池泵和沉降槽底流泵改为变频调控、旋风分离器分离室和黑水室压力平衡管改平衡孔、新鲜水补入位置优化、增设高温热水储罐事故补水管线、低压闪蒸气优化利用等。这些举措,促进了系统的节能降耗,保障了装置的长周期、稳定运行。

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。