干煤粉气化炉烧嘴偏置角度变化下的烧嘴罩性能优化研究

介绍了华能公司IGCC机组干煤粉气化工艺,针对干煤粉气化炉一段烧嘴水平偏置改造后,产渣量大幅提升,导致烧嘴罩发生漫渣、泄漏的问题,通过采取提高烧嘴罩探入深度、优化配煤方式控制气化炉产渣量、改造粉煤给料罐底锥稳定煤线波动等措施,进一步提升了烧嘴罩运行的稳定性,基本避免了烧嘴罩发生漫渣、泄漏现象。

干煤粉气化激冷流程工艺运行分析及优化措施

介绍了国能集团宁夏煤业有限责任公司400万t/a煤间接液化项目干煤粉气化激冷流程的工艺流程。针对气化炉激冷流程工艺系统运行时存在的合成气带水、带渣、带灰等问题,经分析认为主要原因是激冷室液位控制不当、合成气洗涤塔塔盘冲洗水水质差且塔盘结构设计不合理;为此,进行了相应的结构、材料、管线等方面的技改优化。运行效果表明:改造后合成气带水、带渣、带灰等问题得到了有效解决,合成气洗涤塔塔盘压差趋于平稳。

GSP干煤粉气化炉气化灰渣特性研究及其掺烧利用分析

为实现煤气化灰渣资源化、减量化、无害化利用,对某GSP干煤粉气化炉气化细渣和气化粗渣进行分析,研究气化灰渣的化学组成、粒径分布、显微结构、灰熔融特性和燃烧特性,并对其综合利用方向提出建议。结果表明:气化粗渣和气化细渣的烧失量分别为1.14%、35.15%,发热量分别为0.38 MJ/kg、10.83 MJ/kg;气化细渣和粗渣的主要化学组成是SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、CaO,粗渣中SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)质量分数总和为79.40%,粗渣可做建材、建工类原料使用;气化细渣的比表面积为203.01 m^(2)/g,平均孔径为5.61 nm,具备制备吸附剂和活性炭的潜质;气化细渣的燃烧失重率为34.74%,接近其烧失量,说明气化细渣具有一定燃烧反应活性;氧气浓度的增加可以明显改善气化细渣的燃烧特性。气化细渣掺烧再利用经济性分析结果表明:气化细渣掺烧不仅能够替代部分燃料煤,节约燃料成本,还可实现气化细渣资源化利用。

干煤粉气化装置系统压差高的原因与改进措施

概述了某干煤粉激冷气化技术中工艺气降温和洗涤流程,介绍了气化装置系统压差的计算方法及各测点设计意义,针对干煤粉激冷气化装置系统压差高影响装置长周期满负荷运行的问题进行一系列研究分析。经过改造气化装置下渣口、激冷组件、洗涤塔内件、文丘里洗涤器等设备,优化工艺操作等技术措施,逐步解决了干煤粉气化装置系统压差高的技术难题,为煤化工行业提供了技术参考依据和指导方向。

干煤粉气化制氢典型变换流程模拟计算与方案对比

干煤粉气化技术(如神宁炉、航天炉等)所产粗煤气CO浓度(体积分数)高、水含量(体积分数)高,直接进行变换反应,会造成催化剂床层超温。为解决该问题,工业上一般可采用高水气比变换、动力学控制变换和等温变换。利用Aspen Plus软件,对3种变换流程进行了建模、关键操作参数分析及模拟计算;对比了流程的可操作性和可靠性、催化剂和公用工程消耗、技术经济性以及投资和占地等。结果表明,等温变换在可操作性、运行成本、投资及占地方面具有明显优势。

干煤粉气流床气化炉带水问题原因分析及应对措施

针对干煤粉气流床气化炉带水的问题,对激冷室内部流场进行模拟,剖析气化炉激冷室内部结构、工艺操作、煤质、负荷、炉温控制等因素对气化炉带水的影响,提出气化炉带水的防范措施,避免带水后的危害。

新型主烧嘴在干煤粉气化装置中的研究应用

概述了某干煤粉气化装置主要工艺流程。针对干煤粉气化装置煤粉管线输送不稳定、频繁发生停止供煤情况导致的气化炉被迫停车,通过进行煤粉管线后缩、外扩钝体结构、设置出口导流块等优化改造,开发出新型主烧嘴。生产运行试验表明:在煤质不变条件下,与旧主烧嘴相比,新型主烧嘴有效气组分更高,比煤耗、比氧耗、黑水沉淀物残碳含量更低,表明其燃烧效率佳。此外,新型主烧嘴在一根煤粉管线断煤情况下,仍可继续高效率运行,减少了停车次数,提高了气化炉的运行周期。

干煤粉气化工艺水系统新型分散剂研究与工业试用

介绍了有机膦酸类、聚羧酸类和多元共聚物类水处理分散剂研究现状和发展趋势。以某公司干粉煤气化装置为例,测试对比了常用分散剂在常温和高温下的阻垢率;以G3#、G4#气化炉作为试验区,对新开发的分散剂进行了工业试用,并与G1#、G2#气化炉对比;在试验区和对比区不同水样位置进行挂片试验,通过腐蚀速率分析、垢样XRF分析、XRD分析,初步判断新型分散剂基本满足工业运行需求;通过系统水质对比,试验区结垢风险略低于对比区,新型分散剂性能可靠。

干煤粉气化煤粉制备系统运行问题及对策

煤粉制备系统作为干煤粉气化炉合格煤粉供应单元,其稳定运行对于气化装置整个系统的长期运行起着至关重要的作用,本文针对干煤粉气化炉煤粉制备系统运行以来出现过的运行周期短、开停车频繁、能耗高,环保不达标等问题进行分析,并提出解决对策和优化措施。

高钠煤在气流床干煤粉气化中的应用研究

高钠煤由于Na2O含量较高,导致其灰熔点较低而影响其直接作为气流床干煤粉气化的原料用煤。本文采用配煤技术对高钠煤灰熔融特性进行调控,利用煤样组成的差异,研究高钠煤作为气流床干煤粉气化工艺原料用煤可行性。实验结果表明:将Mxj和Mnxm煤样按照1∶1进行复配,复配后煤样灰分含量15%,复配煤灰属于典型的玻璃体渣,黏度15~50 Pa·S时对应温度为1460~1370℃,处于气流床干煤粉气化炉操作温度范围内,且复配煤样的流动温度和软化温度之间差值为41℃,在工业应用中十分有利于进行气化操控,完全可以满足气流床干煤粉气化原料用煤要求。

浅析干煤粉气化装置节能降耗措施

介绍一种干煤粉气化装置的主要工艺流程,以及实际运行中该气化装置公用介质的消耗情况,阐述节能降耗的目的以及各种措施,表明通过节能降耗已获得的效益,为同类干煤粉气化装置节能降耗工作提供有力的参考。

二段式干煤粉气流床气化技术的模拟研究与分析

提出了将煤的热解模型、气固间非均相反应模型和气相间均相反应模型与ASPEN PLUS图形建模法相结合的二段式干煤粉气流床气化工艺的模拟计算方法,并对其性能进行了模拟研究与分析.模拟研究表明,二段式干煤粉气流床气化工艺可以降低出口煤气的温度,为简化工艺过程,降低煤气冷却器的几何尺寸提供了可能.采用该气化方式可以提高气化炉的冷煤气效率2～6个百分点.

基于Shell煤气化工艺的干煤粉加压气流床气化炉性能研究

以Shell煤气化工艺为基础,利用干煤粉加压气流床气化过程模拟模型,对干煤粉加压气流床气化工艺的性能进行了数学模拟和性能研究.分析了煤气化过程中氧气和蒸汽对气化炉性能的影响,为整体煤气化联合循环(IGCC)电站系统设计中气化工艺及参数的选择提供了依据.研究表明,氧气煤比和蒸汽煤比是影响气化炉出口煤气成分、碳转化率和其他性能的主要因素,气化炉温度随着氧气煤比的增加而增加,随着蒸汽煤比的增加而下降;当蒸汽煤比一定时,随着氧气煤比的变化,冷煤气效率有一个最佳值,氧气煤比要比蒸汽煤比对气化炉性能的影响更为显著.

两段式干煤粉加压气化技术中试研究

大型煤气化技术是整体煤气化联合循环发电(IGCC)和煤基多联产系统的核心技术。西安热工研究院有限公司在10多年研究开发的基础上,依靠国家863计划的资助,主持建成了36～40t/d(10MW)的两段式干煤粉加压气流床气化中试装置,并且完成了中试试验研究。结果表明该气化技术具有冷煤气效率高、比氧耗小、煤气有效气成分高等优点,证明了两段式干煤粉气化技术具有良好的煤种适应性、先进的气化指标以及安全稳定的运行性能,为该项技术的大规模工业化发展奠定了坚实的基础。

干煤粉加压气流床气化炉炉型分析

在分析国内外先进干煤粉气流床气化炉的结构特点基础上,按气化炉的进料位置和进料方式,将干煤粉气流床气化炉分为上置单喷嘴下喷式、下置多喷嘴对撞喷入式和下置多喷嘴切圆喷入式3种炉型;并着重选择每一种炉型的典型气化炉,逐一对各代表炉型的流场特性、气化反应过程的组织和温度分布以及其优缺点等情况进行了详细分析,以期对新型气化炉的研发提供参考。

两段式干煤粉加压气化技术及工程应用

大规模煤气化技术是煤气化联合循环发电及多联产系统的核心技术。西安热工研究院经过十余年的努力,开发出了具有自主知识产权的两段式干煤粉加压气流床气化技术,并进行了试验研究,结果表明两段式干煤粉加压气化工艺具有冷煤气效率高、比氧耗小、自耗功大幅度降低、煤气冷却器及净化系统的设备尺寸减小、造价降低等优点。在完成中试试验的基础上,目前该技术已经进入工程应用阶段,主要应用于清洁煤发电和煤化工领域。与目前国内外已经工程化的几种煤气化技术相比较,两段式干煤粉加压气化技术在工程造价、系统经济性等方面都有比较明显的优势。

低灰熔融性神华煤干煤粉气化

神华煤具有灰分低、硫含量低、挥发分高、发热量高、水含量高的特点,但灰熔融性低于1200℃。采用Shell气化炉加工低灰熔融性神华煤时,出现了气化炉膜式水冷壁不挂渣,合成气冷却器结垢严重,干合成气飞灰过滤器滤芯频繁断裂,碳转化率低,CO变换催化剂失活等问题。通过在气化原料煤中掺混10%左右的高灰分、高灰熔融性的神华乌海高硫煤,使混合原料煤的灰熔融性高于1250℃。配煤后彻底解决了上述问题,装置运行良好。

干煤粉加压气化技术的现状和进展

干法进料的气流床煤气化技术是当今国际上最先进的煤气化技术之一,与水煤浆气化技术相比,具有煤种适应性广、原料消耗低、碳转化率高、冷煤气效率高等优势,有更强的市场竞争力。为了加强对干煤粉加压气化技术的基础研究和应用推广,研究了干煤粉气化炉、气流输送过程、合成气净化系统及其配套工艺,分析了干煤粉气化炉在应用中存在的问题,并针对这些问题提出了解决的思路。概述了国内外大型粉煤气流床气化技术发展的主要情况,分析了干法进料气流床煤气化技术中存在的问题与采取的技术途径。

干煤粉加压气化装置控制系统研究

以干煤粉加压气化技术为基础,分析该类型气化装置的运行特点和控制要求,重点讨论气化炉负荷控制和合成气质量控制的关系,提出氧气流量作为气化炉负荷控制主控变量、氧煤比作为合成气质量控制主控变量的控制策略,并制定详细的控制系统设计方案。

气流床干煤粉气化技术的发展

简述了气流床煤气化技术的应用状况和研究进展,分析了干煤粉气化的技术优势和存在的问题,并提出一些改进建议。