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。

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。

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。

神宁炉干煤粉气化技术与工业应用

概述了神宁炉干煤粉气化技术的主要工艺流程,介绍了神宁炉干粉煤气化技术在气化炉流场模拟分析、燃烧器、水冷壁结构、激冷室结构及操控系统方面的主要技术创新点,分析了神宁炉干粉煤气化技术在神华宁煤400万t/a煤制油项目中的主要运行参数和公用介质单耗,介绍了目前神宁炉干煤粉气化技术的工业推广情况。运行结果表明,神宁炉干煤粉气化技术的各项指标达到了设计要求,公用单耗基本低于设计要求。

干煤粉气化工艺煤粉输送系统优化

针对干煤粉输送系统工艺存在的问题,优化了煤粉输送系统工艺和顺控。工艺优化主要包括:增加清理备煤纤维分离器频次、增加煤粉锁斗泄压阀旁路、加固给料容器射源套管、前移煤粉锁斗高压氮气管线压力测点、增加流化盘中心轴密封性能;顺控优化主要包括:改进煤粉锁斗破拱程序、优化煤粉锁斗平衡阀开启条件、完善锁斗泄压程序、优化减压过滤器清灰程序。通过对干煤粉加压气化工艺煤粉输送系统的工艺改进和顺控优化,其安全性、经济性、稳定性得到了很大的改善,同时也提高了其自动化程度,降低了劳动强度。

基于一种顶喷式干煤粉气化炉有效气含量影响因素的探究

为达到最高的有效气含量(CO+H_2),结合一种顶喷式干煤粉气化炉的实际运行情况,在烧嘴类型和气化炉尺寸一定的条件下,对氧煤比、入炉蒸汽、煤粉载气、环隙吹扫气、点火烧嘴燃料气等有效气的含量影响因素进行了探究,探明了最佳的反应条件,可为同类顶喷式干煤粉气化条件的优化提供参考。

基于顶喷式干煤粉气化技术的节水措施探讨

介绍了顶喷式干煤粉气化装置的主要工艺流程,概述了气化装置水系统的实际运行情况及存在的问题。通过实施各种节水措施后,气化装置脱盐水用量由400 t/h降至280 t/h,相应减少了外排废水量170 t/h,降低了含盐废水处理装置的能耗。

干煤粉气化炉煤粉输送问题分析及解决方案探讨

煤粉加压密相输送系统是干煤粉气流床煤气化装置的关键单元技术之一。目前,干煤粉气化装置的煤粉输送系统普遍存在着煤粉下料不畅、设备故障、煤粉流量波动大等问题,严重制约煤气化装置的长期稳定运行。文章在总结这些问题的基础上,分析了影响煤粉加压密相输送系统稳定运行的问题原因。分析表明:出现上述问题的主要原因在于对煤粉性质不达标、关键设备选型不合理及工艺参数和控制方案有待优化。对这些问题的解决方案进行了探讨,建议结合近年来高压浓相煤粉气力输送领域的研究成果,利用准工业规模的实验平台模拟工业煤粉加压密相输送系统,获得管道各部分压降分布,摸索合理的操作窗口和控制规律,改善干煤粉煤气化装置煤粉输送系统的稳定性。

干煤粉气化工艺黑水闪蒸方案对比研究

干煤粉气化装置采用合成气激冷流程时,会产生大量的含固废水,通常采用多级闪蒸的方式处理废水,而闪蒸设备和工艺方案的选择不仅会影响黑水闪蒸的处理效果,还会直接关系到投资及开工后的运营成本。基于此,针对干煤粉气化装置的黑水闪蒸工艺,从水耗、能耗、运行经验和设备投资等方面对2种不同的黑水处理方案进行对比研究,以期为黑水处理工艺的选择提供参考。

互联网+干煤粉气化仿真工艺的应用研究

通过工厂自动化整体建设、建立实时数据库平台及信息安全设计等方式改变传统的化工仿真软件的使用模式,实现"互联网+"下干煤粉气化仿真工艺的应用,模拟企业对干煤粉气化仿真工艺生产过程的实时监控,体现培训与生产管理的无缝对接。

大型干煤粉气化炉渣口缺陷分析和结构改进

对在用干煤粉气化炉运行中渣口出现的问题,如渣口盘管耐火材料脱落、销钉磨损严重、渣口盘管裂纹缺陷以及盘管泄漏,进行了初步分析和探讨。通过分析发现,优化渣口结构和加强盘管与销钉的焊接质量控制是解决目前渣口缺陷问题的可行方法和途径。提出改进型渣口结构并进行了数值模拟,结果表明改进型渣口粗合成气的温度分布、流速、冲刷以及涡流情况均优于原渣口结构。

干煤粉气化装置洗涤水分级处理研究

干煤粉加压气化技术是比较成熟的煤气化技术,已在我国许多煤化工项目上投产使用。为了使干煤粉气化技术更稳定,本文对干煤粉气化装置的文丘里洗涤系统进行了优化研究,将洗涤塔内的洗涤水进行了分级处理,减少了激冷水循环水泵进口滤网和激冷水过滤器堵塞的次数,降低了激冷循环水中煤渣对管线、设备和激冷环的磨损,提高了装置的稳定性。

干煤粉气化合成气洗涤系统技术改造

介绍了干煤粉加压气化技术合成气洗涤工段的工艺流程、运行状况以及对此进行的技术改造。通过合成气出口重新设计、增加鼓泡塔和水力旋流器后,有效降低了合成气中尘含量至0.5 mg/m3以下,黑水中粗细渣得到分离,管线阀门的磨损得到控制。

新型干煤粉气化炉数值模拟研究

针对一种新型气渣分流式干煤粉气化炉进行数值模拟研究,利用数值模拟方法对新型气化炉进行三维建模,采用Realizable k-ε模型封闭湍流方程,应用随机轨道模型计算煤粉颗粒流流动,利用未反应核缩芯模型和涡扩散模型(Eddy-dissipation concept,EDC)分别模拟颗粒表面的化学反应和均相反应过程,采用P1辐射模型考虑了热辐射气体的辐射传热作用。研究结果表明:新型气化炉采用中上部多喷嘴干煤粉切向进料,炉内涡旋流动明显,流场十分复杂,颗粒在气流夹带和离心力作用下甩向壁面沉积形成液态渣膜,干煤粉气化反应在高温、高压下几乎瞬间完成,炉内温度分布和气体组分分布吻合。

烧嘴氧气旋流角度对干煤粉气化性能的影响

介绍了某煤化工基地2200 t/d投煤量、顶置单喷嘴下行激冷流程干煤粉气化的工艺流程、组合烧嘴的结构及气化炉用煤的煤质数据。为确定气化炉气化性能最佳时的氧气旋流角度,在其他工况相同时,分别试用23°、25°和27°的氧气旋流烧嘴,对比了气化炉有效气、气化效率、水冷壁热损、单耗等的不同,发现当氧气旋流角度为25°时,冷煤气效率最高、有效气产量最大、单耗最小,气化性能最佳。