Shell粉煤气化炉渣池内熔渣流动特性

搭建Shell气化炉及其下部渣池的冷模装置,采用糖浆模拟熔渣,研究熔渣离开渣口后,在渣池上部空间的流动特征。研究发现:模拟熔渣离开渣口落入渣池并非自由沉降过程,而是在气化炉内旋流场作用下发生旋转,并最终由液膜变成液丝。当装置负荷大于75%时,部分模拟熔渣会在旋转气流作用下开始沉积到渣裙壁面。模拟熔渣在渣裙壁面上的沉积率随操作负荷的增加先增加后减小,在100%负荷时达到最大值;沉积率随模拟熔渣黏度的降低而升高。实验结果表明,部分熔渣在渣裙壁面的沉积是必然的。这部分沉积的熔渣在渣裙壁面会发生凝固累积,当渣裙壁面熔渣累积比较厚时,易脱落进入渣池,形成大渣块,堵塞渣池出渣口。

Shell粉煤气化炉渣口区熔渣流动与传热模型

国内Shell粉煤气化炉在长周期运行中曾多次出现大块熔渣堵塞渣池出口的现象,严重制约着工业化装置的安全、经济、稳定运行。为了探讨大块熔渣形成的原因,以Shell粉煤气化炉为研究对象,建立了其渣口区熔渣流动与传热模型。该模型可以预测固态渣层厚度、液态渣层厚度和渣层表面温度等。结果表明:气化炉运行时,由于熔渣的沉积,在渣裙表面将形成一定厚度的固态渣层。开车初期,熔渣全部被冷凝成固态渣,当渣层表面温度超过渣的临界温度,液态渣层开始出现,此后随着时间的增加,固态和液态渣层都继续增厚直至达到稳定状态。离气化炉渣口处越远,渣层厚度和表面温度就越大。气化炉渣口温度和沉积率越低,固态渣层厚度就越大,所需要的特征时间也越长。

水冷壁气化炉熔渣流动的实验研究

水冷壁气流床气化炉的核心思想是"以渣抗渣",因此对熔渣沉积形态与流动规律的研究尤为重要。文中在实验室小型水冷壁气化炉热模装置上,以神府煤气化灰渣、柴油和纯氧气为原料模拟气流床水冷壁气化实验,采用高温内窥镜并结合数字图像处理技术研究了熔渣的沉积、流动过程。实验结果表明:气化炉操作温度高于熔渣临界黏度温度时,渣层表面灰渣处于熔融状态;运动到壁面处的灰渣颗粒主要被熔融渣层吸收;熔渣的流动速度和渣层表面温度有关系,渣层表面温度越高,熔渣流动速度越大。在实验条件下,熔渣层表面速度约为0.002 6—0.003 m/s。

气化炉与辐射废锅接口壁面熔渣流动数值模拟

应用商业软件FLUENT,对用于200MW级IGCC发电的2000t煤/d级多喷嘴对置式水煤浆气化炉接口内合成气和熔渣的流动进行了模拟与研究。经过合理简化和假设,建立了数学模型。采用重整化群(RNG)k-ε湍流模型计算接口内湍流流动,应用VOF模型对熔渣层与合成气相界面进行追踪,应用DTRM模型进行辐射模拟计算。模拟结果表明:在接口倾角小于35°时,熔渣不能顺利流下,将不断堆积且很可能形成渣堵;而在较大倾角以及接口直筒段内,熔渣均能稳定挂壁并对耐火砖层或水冷壁形成保护,且不同角度下的渣层厚度变化不大。分析了熔渣在流动过程中的现象及特征。经检验,模拟结果与相关文献及实验结果吻合较好。

气化炉辐射废锅上部空间熔渣的流动特征

国内气化炉在长周期运行中曾数次出现大块熔渣堵塞渣池出口的现象,严重制约了工业化装置的经济、安全、稳定运行。为了探讨大渣块形成的原因,文中搭建了气化炉及下部辐射废锅冷模装置,以糖浆作为介质模拟熔渣,对熔渣离开气化炉渣口后,在辐射废锅上部空间的流动特征进行了实验研究,考察了模拟介质黏度和渣口气速对熔渣流动特征的影响。研究发现:熔渣离开渣口落入废锅并非自由沉降过程,而是在入口处气流射流作用下发生破裂,由液膜形成液丝。当渣口气速较高时,部分熔渣在回流区气流卷吸作用下开始沉积到废锅壁面。熔渣在废锅壁面上的沉积率随着渣口气速的增大而增大,随着模拟介质黏度的增大而减小。而熔渣沉积区域离渣口的距离随着渣口气速的增大而减小,随着模拟介质黏度的增大而增大。

气流床气化炉中煤气化熔渣的结晶行为研究进展

煤气化是实现煤炭从燃料向原料转变,推进煤炭清洁高效利用的重要途径之一。气流床气化技术是目前的主流气化技术,气化炉的稳定运行要求液态熔渣应具有良好的流动性。排渣过程中的熔渣结晶行为会导致熔渣流动性变差,是造成气化炉非正常停车的主要原因。总结了影响熔渣流动性的主要结晶特征及研究结晶行为的关键——结晶动力学的研究现状。论述根据结晶行为判断结晶机制并选择合适的结晶动力学模型的方法。为获得更准确的结晶行为数据,总结多种结晶检测手段的原理和特点并分析了根据研究重点、仪器特性与熔渣特性选择合适结晶行为的检测手段。最后,论述了化学组成与操作条件对结晶行为的影响。研究发现不同晶体之间结晶机理差异明显,同一化学组成对不同晶体结晶行为的影响不同。当限定熔渣化学组成所处相区时,化学组成与操作条件对第一相结晶矿物质结晶行为的影响更具规律性,可为调控结晶行为提供更准确指导。研究结果与相图结合或建立简单易得的预测模型能更好指导熔渣结晶行为调控。目前,结晶行为研究主要依赖试验手段,后续研究可结合相场模拟与分子动力学模拟等方法,深入挖掘结晶机理,并考察气化炉内温度场、流场等因素对结晶特性的影响。

镍基材料焊条的选用分析

1.主要产品和常用焊材 我公司为石油化工、煤化工建设单位,主要焊接方法包括焊条电弧焊、氩弧焊、熔化极气保焊及埋弧焊等。主要焊接材料也是围绕着这些焊接方法选用的焊条、焊丝。随着石油化工的深加工,高温、高压及剧毒等介质设备、管道需要耐腐蚀效果更好的材料投入使用。

知识窗

中间合金(master alloy)又称母合金,为便于向铸造合金中加入一种或多种元素而特别配制的合金。焦炭(coke)专用于冲天炉炼铸铁的焦炭,要求与CO2反应能力弱、孔隙度小、强度大、固定炭高、灰分和含硫量低,块度较大。熔剂(flux)在冶金过程中,用以降低熔渣熔点,增加熔渣流动性使熔渣与熔融金属分离成便于扒渣的物质。造型材料(molding material)制造铸造用的各种材料,砂型铸造中指制造铸型(芯)用的材料,包话砂、有机或无机粘结剂和其他附加物。

金属与导电材料

Y2002-63239-46 0300112应用 X 射线荧光确定硅化钨中硅与钨的比例=Siliconto Tungsten ratio determination in Tungsten silicide usingXRF〔会,英〕/Godbole,M.//2001 IEEE University/Government/Industry Microelectronics Symposium.—46～50(E)