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。

干煤粉气化炉主烧嘴与渣口匹配性研究

干煤粉气流床气化技术已经在国内外普遍推广应用,从干煤粉气化炉的组合烧嘴、下渣口及气化炉的结构和特点出发,讨论了干煤粉气化炉主烧嘴氧气旋流角度、主烧嘴煤粉通道半径及气化炉下渣口的尺寸等对气化效率的影响。结果发现,干煤粉气化炉选择氧气旋流角为25°、煤粉通道半径为92 mm的主烧嘴与下渣口直筒段内径为500 mm的渣口进行匹配,所产生的有效气含量最高,碳转化率最高,渣、饼残碳量最低,气化反应更充分,是一种较好的匹配选择。

干煤粉气化炉黑水闪蒸系统工艺优化

针对GSP干煤粉气化工艺装置存在的闪蒸系统设备能力不足、闪蒸效果不佳、系统超负荷运行、管道设备磨损和堵塞、现场可燃气超标等影响长周期运行的问题,通过对合成气洗涤、旁闪、二级闪蒸等系统进行工艺优化,同时增加澄清槽和过滤机等技术改造,解决了闪蒸系统存在的问题,且1.0 MPa饱和蒸汽用量比改造前减少10.3 t/h,脱盐水用量比改造前减少110 t/h。

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。

原料煤灰分含量对气流床煤气化的影响分析

分析原料煤灰分变化对气流床煤气化的影响对气化炉的设计选型、生产运行有重要意义。通过建立干煤粉气化炉和水煤浆气化炉的气化过程模型,研究了原料煤灰分发生变化时对有效气含量、产气量、氧耗等的影响。研究结果表明:在相同负荷及操作温度下,随着原料煤灰分含量的增大,两种气化炉的有效气产量降低,有效气含量未发生明显变化;干煤粉气化炉较水煤浆气化炉氧耗低,相较而言,干煤粉气化炉更能够适应高灰分煤种。

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。

煤粉锁斗下料优化研究

概述某干煤粉气化装置煤粉锁斗的主要工艺流程及其重要性。分析煤粉锁斗顺控上下路升压气配比、升压速率对煤粉锁斗下料的影响。简述笛管的作用,并对比3种型式笛管对煤粉锁斗下料的影响,得出煤粉锁斗内煤粉流化佳、下料畅的条件及参数。

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。

干粉加压煤气化炉一体化开工烧嘴损坏分析

干粉加压煤气化工艺以其对煤种适应性广,对煤的灰分、硫分和氧含量,对煤的粒度、粘结性、结焦性及活性等均不敏感等诸多优点,得到了广泛的应用。干煤粉气化炉采用专门的点火装置,为气化炉升压并点燃工艺煤烧嘴,由于原点火开工装置设计问题较多,事故不断,严重影响装置正常开车,因此新型一体化点火开工装置应运而生。新型一体化点火开工装置采用一体化开工烧嘴,通过全新的设计理念,将原先的三级点火变为两级,使煤气化装置点火开车理念上有了一个革命性的飞跃。由于新型开工烧嘴点火容易,燃烧稳定,受背压影响较小,因此适用于各种加压煤气化工艺。

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。

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。

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.

煤粉气化合成气再燃降低NO_x排放的特性研究

通过数值模拟和实验方法研究了煤粉气化合成气的再燃脱硝能力,先后探讨了再燃区温度、再燃区停留时间、再燃燃料比例和过量空气系数等关键因素对降低NOx排放的影响规律。研究结果表明,煤粉气化合成气的再燃脱硝能力随着温度的升高而加强;随着再燃区停留时间的增加而加强,当停留时间超过0.8s后,NOx的还原效率提高幅度趋于平缓;随着再燃燃料比例的增加而增强,超过20%后NOx还原效率提高的幅度变缓;随着再燃区过量空气系数的增加,合成气的脱硝效果逐渐降低。

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。

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。

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。