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。

德士古水煤浆气化炉堵渣原因分析及预防措施

水煤浆气化炉的工艺技术要求较高,需要对其在生产运行中存在的问题进行深入分析,以确保其能够长期稳定运行。在水煤浆气化炉的实际运行过程中,经常会出现堵渣现象,不仅会对气化炉的稳定运行产生影响,还会导致催化剂中毒问题出现,对生产安全造成极大威胁。因此,需要针对水煤浆气化炉堵渣原因进行深入分析,并提出有效的预防措施,以确保水煤浆气化炉能够长期稳定运行。

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。

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。

煤质变化对水煤浆气化炉稳定运行的影响

以甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司为主要研究对象,分析了多元料浆汽化炉所使用的原料煤组分,合理利用Aspen Plus软件真实模拟多元料浆气化炉,结合日常生产实际情况,探究了不同环节给气化炉稳定性带来的影响,如灰分含量、灰熔点高等因素,确保将水煤浆气化炉稳定性控制在合理范围内。

基于大数据的水煤浆气化炉模式化监控平台应用

针对大型水煤浆气流床气化技术智能化运行与精细化管理程度普遍不高的现状,选取某大型水煤浆气流床气化炉、水洗塔和闪蒸系统作为主要研究对象,采用主元分析算法(PCA),基于大量生产数据,建立水煤浆气化炉模式化监控平台,并在实际生产中投用。结果表明:模式化监控平台能够实现对气化炉系统的实时监控,对异常工况和安全危险进行预警和报警,提前警报时间约2 min,并可以提出引起警报的主要可能因素,为操作人员提供解决方向。此外,根据气化炉工况结果、稳定性和优化性,模式化监控平台可以对运行班组进行综合评价,实现气化炉运行的精细化管理。

德士古水煤浆气化炉堵渣现象的原因及预防措施

德士古水煤浆气化工艺在当前的生产领域应用较广,该项技术有着多方面的技术优势,符合节能环保的要求,具有广阔的发展前景。虽然德士古水煤浆气化技术日渐成熟,也取得了一定的发展成效,但部分企业依然存在德士古水煤浆气化炉堵渣现象,严重影响了气化炉的可靠运行,影响了生产效率与效益,相关企业需重视堵渣现象的预防与控制。文章重点分析了德士古水煤浆气化炉堵渣现象发生的原因,提出了预防与控制措施。

水煤浆气化炉内件损坏原因分析及改进措施

对水煤浆气化炉内件损坏原因进行分析,并提出相应的改进措施。首先介绍了水煤浆气化炉的应用及内件的种类和作用,详细分析了内件损坏的常见原因,包括机械磨损、腐蚀和高温烧蚀等。在针对不同原因的基础上,提出了相应的改进措施,包括选用更耐磨、耐腐蚀和耐高温的材料、加强冷却和控制气体成分和温度等。最后介绍了常见的内件损坏检测技术和内件损坏预测模型。该研究成果对于提高水煤浆气化炉的生产效率和减少损失具有重要的理论和实际意义。

煤质变化对水煤浆气化炉稳定运行的影响

基于水煤浆气化炉运行中原料煤的组分,利用工艺流程软件真实模拟水煤浆气化炉运行过程与日常生产情况,分析原料煤水分含量变化、灰分含量变化对水煤浆气化炉运行稳定性产生的影响,并从煤质变化控制角度出发,探索维护水煤浆气化炉稳定运行的措施,保障气化炉长周期安全稳定运行。

水煤浆气化炉炉温异常原因分析与应对措施分析

在我国化工领域之中,水煤浆气化炉的作用十分重要,而且能够在化工生产过程中,发挥出较大的价值。水煤浆气化炉在正式运行的过程中,必须保证其温度处于正常状态,如果气化炉的炉温出现异常,不仅会导致正常的生产过程遭遇障碍,甚至会埋下较大的安全隐患。导致水煤浆气化炉温度异常的原因有很多种,在实际应对过程中,需要做到具体问题具体分析。基于此,通过分析水煤浆气化炉的控制过程以及影响气化炉炉温的原因,进而分析炉温异常的原因,给出一系列应对措施。

水煤浆气化炉工艺烧嘴泄漏因素及延长使用周期措施分析

随着我国加压气化技术的不断进步和发展,水煤浆气化炉得到了广泛的应用,工艺烧嘴是水煤浆气化炉的关键结构,对于水煤浆气化炉的使用寿命有着直接的影响。在水煤浆气化炉运行中,由于炉温过高、疲劳裂纹、焊接质量、负荷变化、残油使用、原料煤等问题,都有可能导致烧嘴泄漏,严重影响水煤浆气化炉的使用寿命。因此,将以此为基础,对水煤浆气化炉工艺烧嘴泄漏因素、控制策略以及延长水煤浆气化炉使用周期的措施进行探讨。

水煤浆气化炉激冷室下降管内流动与传热数学模拟

Quench chamber is the most important component in the coal gasifier,and is easy to break.In order to find the pattern of turbulent flow and heat transfer of synthetic gas in the Vertical downward pipe,a numerical model based on analyzing the flow and heat transfer features of the vertical pipe in quench chamber is first presented.The variations of temperature,velocity of synthetic gas with the change in length and radius of the vertical pipe and the velocity of the gas are obtained,and the effect of radiation is found. The pattern of turbulent flow and heat transfer of synthetic gas in the vertical pipe is further revealed.

新型水煤浆气化炉内洗涤冷却管的温度分布

对新型水煤浆气化炉洗涤冷却室进行了热模实验研究,并用F luent商业软件对其中的洗涤冷却管内温度分布进行了三维数值模拟,模拟值与热模实验值吻合较好。对实验和模拟结果的分析得到,高温气体经过洗涤冷却环时就开始显著降温,在洗涤冷却环与洗涤冷却管的交接处,即冷却水的出口部位,热质传递最为激烈,导致温度急剧下降。在距洗涤冷却环下方约0.15 m处,气体温度已降至热质传递的平衡值附近。本文研究内容为新型洗涤冷却室工业放大提供了设计依据。

水煤浆气化炉用高铬耐火材料的研究进展

介绍了水煤浆气化炉用高铬耐火材料的发展历程、性能特点及存在的主要问题,并指出了水煤浆气化炉用高铬耐火材料的发展方向。

水煤浆气化炉冷却管内气固两相流动与传热过程数值研究

基于欧拉-拉格朗日方法,建立水煤浆气化炉冷却管内合成气与熔渣颗粒流动、传热的相间耦合数学模型。采用O’Rourke方法处理熔渣碰撞聚并,采用离散坐标法模拟熔渣颗粒辐射传热。根据所建立的模型,对冷却管内合成气温度场进行了数值计算,与相关实验数据结果吻合较好。研究结果表明,由于熔渣的存在,使冷却管出口的温度提高;入口渣气比增大,一方面增强了整体辐射换热能力而强化辐射换热,另一方面提高了入口的总能而增大冷却管热负荷;熔渣在冷却管上半段内聚并现象显著,而下半段基本不发生聚并。

水煤浆气化炉中O_2分压和Cr_2O_3稳定性的热力学计算

为了确定水煤浆气化炉内O2分压，探究该气氛中Cr2O3的稳定性，首先根据不同厂家水煤浆气化炉合成气的化学组成，使用热力学软件Factsage6．4计算了1300～1600℃水煤浆气化炉内的O2分压，然后又计算了不同条件下Cr2O3蒸发形成的各种气体的分压及总蒸气压的变化。结果表明：随着温度的升高，O2分压在带状范围内逐渐增大，气化炉总压力的变化对O2分压变化的影响很小。在一定条件下，Cr2O3的蒸气压会随着温度及O2分压的变化而发生变化。O2分压不变时，Cr2O3的蒸气压随温度升高逐渐增大；温度不变时，Cr2O3的蒸气压随着O2分压的降低先减小后增大；1300—1600℃，Cr2O3蒸气压的最小值出现在O2分压为10^-2～10～Pa；煤气化炉气氛中，随着O2分压降低，Cr2O3蒸气压逐渐升高；不同煤气化炉内，Cr2O3蒸气压的高低不同，其内衬高铬材料的服役寿命可能会有所不同。

水煤浆气化炉异常工况动态模拟研究

水煤浆气化炉在操作参数大幅变化的异常工况下运行时,气化炉温度大幅波动,合成气中可能含有氧气,不利于工厂安全稳定运行。基于气化炉流场分布,在Unisim Hysys软件中建立了水煤浆气化炉的反应器网络模型,以此为基础开发了气化炉的动态模型,研究了煤浆流量和煤浆浓度大幅降低两种异常工况下,气化炉出口合成气温度和组成的动态响应过程。研究结果表明:当煤浆流量降低30%(wt)以上时,气化炉温度超过2000℃,同时合成气中氧气含量不断升高;当煤浆浓度降低到35%(wt)时,合成气中氧气含量达到0.2%(v)左右。实际生产过程中应尽量避免煤浆流量和煤浆浓度的大幅变化。

水煤浆气化炉用高铬砖损毁机制的研究

为了探明高铬砖在水煤浆气化炉服役中损毁的机制,采用XRD、SEM和EDS等方法研究了水煤浆气化炉用后高铬砖的形貌和相组成演变。结果表明:液态渣沿着高铬砖的气孔等缺陷侵入高铬砖,高铬砖中的氧化锆向熔渣中熔损形成反应脱锆层和熔洞,同时渣中的FeO和MgO与高铬砖中的Cr2O3和Al2O3反应生成(Mg,Fe)(Al,Cr)2O4复合尖晶石反应层;由于侵蚀反应层(渗透反应层和反应脱锆层)与原砖层的热物理性能差异,在温度波动下产生应力集中和裂纹,造成结构剥落损毁。

两段式水煤浆气化炉气化参数对IGCC系统性能的影响

采用Thermo Flex软件建立了基于两段式水煤浆气化技术的200MW级IGCC系统模型,研究了气化温度、水煤浆浓度、气化压力、氧气纯度等气化参数对系统性能的影响.结果表明:提高反应温度和气化压力,系统的供电效率和发电效率降低;氧气纯度增加,供电效率上升;在相同气化温度(或气化压力、氧气纯度)的情况下,提高二段给煤比γsc,系统性能可以得到有效改善;当水煤浆浓度变化时,氧煤质量比随γsc改变进行调整才能达到设计值碳转化率的要求.

水煤浆气化炉用氧化铬砖的显微结构研究

为了更深入地研究水煤浆气化炉用再结合法氧化铬砖的蚀损机制,利用X-Ray荧光仪、场发射扫描电镜和能谱仪研究了使用前后砖样的化学组成和显微结构。原砖是用电熔氧化铬颗粒、氧化铝粉和氧化锆粉经高温烧结制成的,在氧化铬颗粒和氧化铝之间通过固相反应形成(Al2-x,Crx)O_3固溶体;用后残砖的显微结构表征为工作表面形成显量的Al_2O_3-SiO_2-CaO-FeO系玻璃相,反应层的主要反应产物是尖晶石固溶体和一些硅酸盐。砖的蚀损机制主要是液体熔渣冲蚀了工作面上的晶间和粒间结合。