BGL气化炉紧急停车后快速处置探讨

针对气化炉正常运行期间,因氧气、中压蒸汽、氮气室发生异常导致气化炉紧急停车的处置进行总结。

固定床加压熔渣气化过程的仿真模拟

为研究固定床加压熔渣气化炉气化反应过程及最优工艺参数,利用Aspen Plus软件建立固定床加压熔渣气化炉的动力学模型,并利用该模型对内蒙某固定床加压熔渣气化炉进行模拟计算,计算结果与实际生产数据的误差<5%,从而验证该模型的准确性。在该模型的基础上探讨固定床熔渣气化炉内的组分和温度分布,以及不同操作参数对气化炉性能的影响。结果表明:炉内最高温度为2019℃,在蒸氧喷嘴附近;炉内各反应层所占高度的比例为燃烧层占15%,气化层占25%,干馏+干燥层占60%;随着蒸氧比(蒸汽质量流量∶氧气体积流量)的增加,碳转化率增加,蒸汽分解率下降,当蒸氧比为0.95—1.0时,气化炉性能最优;随着氧煤比(氧气质量流量∶煤质量流量)的增加,碳转化率增加,蒸汽分解率先增加后降低,当氧煤比为0.45—0.46时,气化炉性能也最优。研究结果可为固定床加压熔渣气化炉的设计和操作提供一定的理论依据。

蒸汽介导的低氧烤对食物品质影响

以热蒸汽为介导的不同氧含量烤对茄子、西兰花、鸡三种食物品质的影响进行了研究。发现随着氧含量的升高,食物中多酚、花青素、叶绿素、维生素C含量逐渐下降,DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)抗氧化活性下降,食物表面脱水碳化的程度逐渐加深。并且茄子、西兰花的感官评价得分也随着氧含量的上升而逐渐下降。在氧含量0%条件下,烤茄子和西兰花的外观、抗氧化活性物质、抗氧化活性、感官等方面均最佳。而随着氧含量的升高,热蒸汽的减少,烤鸡的硬度逐渐升高,0%氧含量时最低,脱油率也逐渐升高,油脂的过氧化值逐渐下降。但烤鸡的a值、色泽得分、感官评价总分等指标则随着氧气含量的升高先上升后下降。在5%氧含量时烤鸡的外观、感官得分最高,但氧含量0%时单位脱油率最高、过氧化值最低。

连续重整装置汽包系统蒸汽换热管泄漏原因分析

中国石化扬子石油化工有限公司2号连续重整装置采用国产超低压顺流连续重整技术,在生产运行过程中,加热炉对流段汽包系统蒸汽换热管出现泄漏现象,装置被迫停工检修。对失效换热管开展了穿孔分析、材质化学成分分析、能谱分析等研究。通过穿孔分析判断:腐蚀穿孔在内壁产生并向外壁扩展。通过能谱分析和X射线衍射分析得知:换热管内壁垢样的腐蚀产物主要是Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)O_(4),结合除氧水的氧含量数据,判断换热管存在氧腐蚀。对垢样进行清洗得知:沉积物质量浓度超过600 g/m^(3),垢污沉积量超标。综合判断泄漏原因:汽包系统换热管在氧腐蚀与垢下腐蚀的综合作用下,发生了由管内向管外扩展的腐蚀穿孔。针对泄漏原因,从水质监控、停炉保护、定期抽检等方面提出了预防措施。

竹屑氧气-水蒸气气化制备富氢燃气

以竹屑为原料,使用氧气-水蒸气作为混合气化剂,在固定床气化反应器中进行竹屑的氧气-水蒸气气化实验,考察了气化温度、水蒸气流量和氧气用量比对竹屑气化制备富氢燃气的影响。研究结果表明:气化温度和水蒸气流量均对竹屑燃气中氢气体积分数影响较大,氢气体积分数随着气化温度的升高呈稳步增长趋势,随水蒸气流量增加呈先增加后减少趋势,分别在气化温度900℃和水蒸气流量0.7 mL/min时达到最大值;而随着氧气用量比的增加,氢气体积分数变化不明显。竹屑氧气-水蒸气气化制备富氢燃气最佳的气化条件为气化温度900℃、水蒸气流量0.7 mL/min、氧气用量比0.30,此条件下气化制备的燃气中氢气体积分数32.04%,热值11.37 MJ/m^(3),产气率1.40 L/g,燃气中CH_(4)体积分数8.82%,CO体积分数26.34%,CO_(2)体积分数30.55%,C_(2)H_(m)体积分数2.24%。

温度及水洗预处理对生物质氧气-水蒸气气化特性的影响

为研究气化温度和水洗预处理对玉米秸秆氧气-水蒸气气化特性的影响,借助扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、比表面积与孔隙度分析仪、气相色谱仪(GC)和气质联用仪(GC-MS)等表征不同工况下的气化产物。研究结果表明:在400℃和600℃下制得的焦油中2,3-二氢苯并呋喃的质量分数最高,在800℃和1000℃下制得的焦油中苯酚的质量分数最高。从400℃到1000℃,含氧官能团取代的芳香族化合物逐渐转变为多环芳烃,苯酚的质量分数从5.07%增加至17.37%,合成气中H_(2)和CO的体积分数升高,CH_(4)和CO_(2)的体积分数降低,热值和H_(2)与CO的物质的量比增加。水洗预处理降低了在800℃下由玉米秸秆气化所得合成气中H_(2)和CO的体积分数,其热值较水洗前降低了2.55%。水洗后制得的生物质焦比表面积、总孔体积和平均孔径均增大,促进了焦油的裂解反应,提高了CO_(2)和CH_(4)的产率。水洗促进了焦油中M1类化合物的形成,抑制了环烷烃、多环芳香烃及长链烷烃的生成。

氢氧火箭发动机高模试验富氧蒸汽引射仿真

氢氧火箭发动机在高空模拟试验中喷出富氢燃气,其中的残余氢气与倒吸进引射系统中的空气混合容易发生爆炸,为研究富氧蒸汽引射处理氢氧火箭发动机高空模拟试验中残余氢气的技术,采用计算流体力学(CFD)及多步化学反应动力学模型开展单级环形超—超引射器仿真,获得富氧蒸汽引射的平均流场,分析富氧蒸汽引射并发生补燃时超—超引射器的稳态工作特性,并考察富氧蒸汽中氧气含量、富氧蒸汽温度对残余氢气处理效果的影响。仿真结果表明,富氧蒸汽引射并发生补燃时环形引射器在稳态下正常工作;补燃主要发生在引射器混合室和第二喉道前端的剪切混合层;增大富氧蒸汽的氧气含量或温度,可使引射器排气中残余氢气含量降低,增强燃气处理效果。

超低挥发分燃料应用于直接气化熔融系统的Aspen Plus模拟

超低挥发分燃料的利用是我国煤炭清洁高效梯级利用技术的瓶颈。提出一种可应用于超低挥发分燃料的直接气化熔融系统,以蒸汽−氧气为气化剂生产高热值合成气。系统适应性广并可实现连续或间歇自动排渣。利用Aspen Plus软件对系统建立平衡模型,并通过实际试验结果进行验证,模拟结果和小试结果吻合较好。探索了氧气当量比、蒸氧比、原料含水率、水冷夹套散热对蒸汽−氧气氛围下的直接气化熔融系统气化性能的影响。结果表明,原料含水率和系统散热对系统气化指标的影响较小,氧气当量比小于0.223时,氧气当量比对系统影响不明显。该系统不适合通过增加蒸氧比来调整H_(2)/CO比以合成甲醇等高附加值产品。系统以兰炭为低挥发分燃料代表,氧气当量比推荐取0.208~0.254,蒸氧比推荐在1.35以下。进一步探索了系统超低挥发分燃料的利用方式,以期为其实际运行提供参考。

某电厂1000 MW超超临界机组给水水质异常原因分析及处理

某电厂1000 MW超超临界机组给水在氧化性全挥发处理向正常运行时的加氧处理转化时,出现溶解氧、氢电导率同时异常波动的现象,从水汽高温和低温取样系统的严密性、在线监测仪表的准确性、除氧器的除氧效果、汽动给水泵密封水和汽泵前置泵严密性等方面查找原因,结果表明:高温取样架低温冷却器泄漏、在线溶解氧表电极表面氧化银沉积和汽泵前置泵密封不严共同导致给水溶解氧异常;高温取样架低温冷却器泄漏、在线氢电导表电极常数和温度补偿方式的错误共同导致给水氢电导率异常。

联氨对蒸汽发生器湿保养效果的影响机制研究

采用氧含量测试、腐蚀形貌观察和电化学法,在模拟压水堆核电站蒸汽发生器湿保养水化学工况下,开展联氨的除氧效果对比和对典型金属材料的腐蚀风险评估。联氨的除氧效果在低浓度下(<75mg/kg)无明显差异,在150mg/kg时略有提升。试片在低浓度(≤50mg/kg)联氨溶液浸泡后表面有大量球状腐蚀产物堆积,联氨浓度提高至75mg/kg时,试片表面腐蚀产物显著减少。联氨通过在金属表面吸附并形成钝化膜,阻碍氧化还原反应的电荷转移过程,增大金属在溶液中发生电化学腐蚀的动力学阻力,从而降低腐蚀。随着联氨浓度增加,所形成的钝化膜均匀性增强,膜层厚度增大。

甲烷转化F04301蒸氧管线裂纹产生原因分析

合成甲烷转化加热炉F04301上部蒸氧出气管道表面圆周方向产生裂纹,检查发现产生裂纹的管段有一侧出现减薄现象,并且管内表面出现多条裂纹,从外观看管道出现轻微的变形,主要原因是介质温度不同,分压不同,混合不均匀,产生冷凝液,造成管道内壁冲刷严重。

注汽锅炉给水除氧技术在新疆油田的应用

影响油田注汽锅炉安全运行和使用寿命的重要因素之一是氧腐蚀,因此在油田注汽系统中,锅炉给水除氧是非常关键和必要的环节。通过锅炉进口过滤器垢样成分分析,结垢成分以Fe3O4为主,其次是Fe S和盐垢;清水给水管线及净化水给水管线主要腐蚀因素是氧,同时存在硫腐蚀。新疆油田湿蒸汽锅炉采用“亚硫酸钠化学”除氧技术,给水水质溶解氧≤0.05 mg/L;过热锅炉采用“低位真空+亚硫酸钠”除氧技术,给水水质溶解氧≤0.05 mg/L;循环流化床锅炉采用“热力+丙酮肟药剂辅助”除氧技术,锅炉进口水质溶解氧≤0.007 mg/L。实际应用中,应根据油田锅炉的特点和对水质的要求,综合考虑供汽模式、热力参数、水源水质情况、负荷变化、经济条件等因素,因地制宜地使用合适的除氧方式,以减少注汽系统腐蚀结垢,保障油田注汽锅炉安全运行。

注汽站无人值守设计与应用

对注汽站自动控制系统进行升级改造,增加注汽锅炉给水量控制、软化水罐液位控制、蒸汽干度控制、烟气含氧量控制4种控制逻辑和视频监控系统,达到远程集中监控、优化锅炉运行效率的目的。

660 MW机组给水加氧处理及联氨调整技术研究应用

以某国产超临界660 MW机组给水加氧处理改造为例,阐述了热力系统分段氧化技术、自动加氨控制技术以及给水加氧与加氨联合调整技术。通过理论分析和效果评价,验证了给水加氧及加氨联合调整的可靠性和稳定性。项目实施后,实现了给水加氧和加氨的联合自动调整,在机组大幅度升降负荷时给水溶氧控制在14~18μg/L,除氧器入口电导率控制在1.6~3.1μS/cm,提高了机组运行的可靠性,使得水汽品质更加稳定。

生物质流化床氧气-水蒸气气化实验研究

在小型流化床气化装置上进行了氧气-水蒸气气化实验,考察了原料、当量比、水蒸气配比、温度、二次风和床料对气化特性的影响。结果表明,原料中C和H含量越高,气化气中H2和CO含量越高,焦油含量越低;当量比为0.27和水蒸气配比为0.6时,H2含量达到最大值;温度的升高可提高H2含量,在840℃以上,可提高CO含量;二次风从进料口偏上且二次风比率为15%通入,气体组分变化较明显,二次风通入点位置越高,焦油含量降低幅度越大;白云石和石灰石裂解焦油和提高H2含量的活性高于橄榄石,但同时明显提高了气体中的灰分含量。

不同煤种地下气化特性研究

在地下气化模型试验及理论分析的基础上,研究了不同煤种的地下气化特性.比较了空气连续气化及纯氧-水蒸汽气化条件下的煤气组成,并从气化煤层升温速率、气化速率、煤气产率、气化效率等方面比较了不同煤种的地下气化特性.试验结果表明,煤种的不同组成决定了空气煤气中CO,H_2,CH_4含量的不同,鼓风量影响着空气煤气的组成.在适宜的汽氧比条件下,不同煤种纯氧-水蒸汽地下气化均可以获得中热值煤气.对于试验煤种,褐煤具有高的气化活性、气化速率及低的煤气产率,其纯氧-水蒸汽气化效率达87％,最适于地下气化;瘦煤地下气化,气化煤层温度上升缓慢,其气化活性较低,气化速率变化平缓,纯氧-水蒸汽气化效率为74％,但气化过程稳定,且具有高的煤气产率,可以进行地下气化;气肥煤煤层升温速率最快,煤气产率仅次于瘦煤,但在煤挥发分析出后,气化速率减小,气化稳定性变差.

太原东山煤地下气化模型试验研究

通过地下气化模型试验,获得了东山煤地下气化过程的一般规律。进行了东山煤空气气化及纯氧 水蒸气气化试验,研究了鼓风量及气氧比对煤气组成的影响、气化过程的稳定性以及试验条件下的煤层气化速率变化,进行了纯氧 水蒸气地下气化的物料衡算。试验结果表明,东山煤空气气化可以生产低热值空气煤气,鼓风量会影响空气煤气的组成;纯氧 水蒸气地下气化可以获得合格的二甲醚合成原料气,但需根据气化工作面的移动及煤气组成变化,采用移动点供风气化维持气化过程连续稳定进行。气化过程的物料衡算可以用来预测气化煤气的基本组成。气氧比影响煤气组成变化,试验条件下适宜的气氧比范围为1 8～2 2。气化工作面扩展速率在供风点附近出现最大值,变化平稳,瘦煤地下气化具有较高的稳定性。

生物质富氧—水蒸气气化制氢特性研究

以一个鼓泡流化床为反应器，对生物质富氧-水蒸气气化制取富氢燃气的特性进行了一系列的实验研究。通过对试验数据的分析，探讨了主要参数温度、水蒸气，生物质（S/B）和氧浓度对气体成分、氢产率和潜在产氢量的影响。结果表明：在3个主要参数的变化范围内，氢产率和潜在氢产量受温度的影响最大：当温度从700～900℃时，每千克生物质氢产量从18g增加到了53g，每千克生物质潜在氢产量从71．6g增加到了115.6g。

林业废弃物氧气-水蒸气气化的Aspen Plus模拟

基于Aspen Plus软件对林业废弃物氧气-水蒸气气化进行模拟计算,并对比模拟结果与试验结果以验证模型的可靠性,研究了气化温度、气化压力、当量比及水蒸气与废弃物的质量配比(S/F)对气化特性的影响.结果表明:随着温度升高气体产物中H2和CO含量增加,同时气化效率也相应增加,800℃时气化效率达到最高值为87.38%;压力增大时气体产物中H2,CO含量减少,但干气体产物的CH4含量及气体热值迅速增大;气化的最佳当量比约为0.22,过高或过低均会导致可燃组分和气化效率的下降;S/F增大时,气体产物中CO2,H2含量增多,CO含量减少,当S/F≥0.5时气化效率达到最大值并保持不变.

生物质氧气气化和水蒸汽气化的能量分析及火用分析

基于文献数据,研究了木屑在800℃,900℃,1 000℃,1 100℃和1 200℃时氧气气化和水蒸汽气化所产气化气的能值、火用值、能量效率和火用效率,结果表明:氧气气化所得气化气体的能值、火用值、能量效率和火用效率分别为9 433.49～12 972.63 kJ.kg-1,8 382.97～11 166.42 kJ.kg-1,40.30～49.77%和34.76～42.21%;水蒸汽气化所得气化气体的能值、火用值、能量效率和火用效率分别为14 323.61～19 608.99 kJ.kg-1,12 814.82～16 400.45 kJ.kg-1,54.70～66.28%和47.58～56.04%。水蒸汽气化所得气化气体呈现出较高的能值、火用值、能量效率和火用效率,从而表现为一种更好的气化方式。