水煤浆加压气化装置的技术改进
水煤浆气化制合成氨技术改进
水煤浆气化制合成氨技术改进吕运江，王延坤，黄长胜（兖矿鲁南化肥厂，山东滕州277527） 2004-07-16兖矿鲁南化肥厂德士古水煤浆加压气化制合成氨装置，是在仅引进水煤浆加压气化技术软件包（PDP）和部分关键设备的基础上，由天津第一设计院承担工程设计的煤气化装置，装置总投资1.6亿元（气化、空分两部分），装置的国产化率90%以上。
气化装置为年产80kt合成氨提供合成气，是国内第一套德士古水煤浆加压气化示范装置。
经过十多年的运行，该装置年生产合成氨最高达107kt，是设计能力的134%。
该装置于1993年3月在鲁南顺利投入试生产，由于是国内第一套示范装置，工艺流程复杂，开车初期出现了一系列问题。
主要存在闪蒸系统流程长，渣浆泵运行周期短，对生产现场污染严重，维修工作量大；煤种单一，煤质差，煤灰熔点高，制浆需添加石灰石，水系统部分设备和管线结垢，进而引起换热器垢堵；气化炉激冷水系统运行周期短等一系列问题。
经过针对性地组织技术攻关，解决了大量生产中存在的技术难题，为国内继续引进德士古技术提供了技术支持。
1 调整原料鲁南德士古气化设计使用高灰熔点气化煤，由于灰熔点T3＞1400℃，熔融排渣困难，必须添加助熔剂石灰石，造成制气成本上升，产品成本居高不下。
为了降低生产成本，以低灰熔点煤代替高灰熔点煤，提高气化炉发气量。
经过对周边矿点十几个煤样复配，寻找到了适宜的低灰熔点配方，并由两种煤复配，发展到多种煤复配，配煤取得了突破，改烧低灰熔点煤，甩掉了原设计石灰石制浆系统及添加系统，简化了煤浆制备流程，煤浆发热量增加38.4％，合成氨产量迅速增加并突破设计值，制浆运行成本降低15.9％；由于煤灰熔点降低，操作温度随之降低，延长了耐火砖的使用寿命，气化炉维修费用迅速降低。
2 简化改进闪蒸系统2.1 闪蒸系统暴露的问题（1）原设计三级闪蒸为高压闪蒸、中压闪蒸、真空闪蒸，三级闪蒸黑水出口在锥底。
由于真空闪蒸罐与沉降槽处于同一高度，真空闪蒸罐处在－0.005MPa压力下操作，真空闪蒸罐的黑水必须通过泵送入沉降槽，泵送介质为含固渣浆，泵的输送介质差，造成泵的泄漏量大，维修难度大，维修费用高。
水煤浆气化工艺几个技术短板问题的探讨
水煤浆气化工艺几个技术短板问题的探讨摘要：在近年的煤炭能源发展过程中其技术趋于加压化煤气化方向发展。
水煤浆气化技术具备工艺简单、对环境无污染、适应多类煤种、生产率高、气化压力高、高质量合成质量好优势。
对水煤浆气化技术的应用和优势进行了分析研究，阐明了我国大力发展水煤浆气化技术的必要性。
关键词：水煤浆气化；短板问题；分析研究1、简述水煤浆加压气化技术的工艺优势加压水煤浆气化工艺具有煤质要求低、原煤种类多等优势，容易获取水煤浆工艺化工生产的原料，更好地实现水煤浆的气化，满足煤炭化工的生产需要。
水煤浆气化工艺设备为氨合成和甲醇合成提供了技术条件，并且可以确保设备持续平稳的运行。
可以通过废热锅炉及激冷实现系统的热能利用，实现转换热能，需要配置额外的设备。
加压水煤浆气化工艺是一种环保技术措施，可减少有害尾气排放，避免对环境造成废气污染。
明显缺点是实现气化率必须使用低灰煤，否则必须添加助熔剂。
另外，还存在较低碳转化率，较低有效组分，对有效气体的消耗量较大。
气化炉使用的耐火砖寿命周期短，工艺喷嘴必须及时修理或更替的不足，严重影响水煤浆气化技术工艺措施的实施。
在实施加压水煤浆气化技术时，气化炉使用的耐火砖优先选择适宜的耐火材料，确保化炉使用周期的延长，水煤浆的原料优先考虑低灰煤，以保证气化炉的稳定运行，确保实现预期气化效率。
2、简述加压水煤浆气化工艺优化技术的措施基于提升加压水煤浆技术气化工艺的气化效率，对影响气化过程中工作效率的因素的分析很有必要。
通过相应的技术方案，加强管控加压气化工艺流程，实现低耗损，高产率的目标。
2.1优化原煤质量煤的压力处理要求优质原煤，并必须使用高效环保的煤处理技术方案，促进原煤适应性的提高。
衡量气化效果的技术之一是灰分含量，含量越低，获得的气化效率越高。
只有当灰的粘度达到设计标准，且内水含量较低时，才能生产出合格的水煤浆，确保后期生产工艺原料的高效性。
压力气化技术要求较高的碳转化率，才能保证形成水煤气的性能稳定，以满足化工企业的生产需要，从而提高生产有效气体的效率，降低耗氧量和耗煤量。
研究水煤浆加压气化工艺技术优化路径
水煤浆加压气化工艺具有很多优点，但是影响水煤浆气化工艺的因素也有很多。
因此，我们在进行水煤浆气化生产时需要不断的对其工业技术进行优化，使得产出的有机气体和可用化工原料不断增多。
水煤浆气化反应的主要场所是在气化炉内，因此我们需要对气化炉的使用状态进行优化，提升反应效率。
一、水煤浆加压气化工艺的优劣势水煤浆加压气化工艺对原煤的质量没有太多的要求，水煤浆气化工艺对原煤的有较强的适应性，能够进行水煤浆气化的原煤品种较多，这对于化工生产来说在寻找水煤浆气化原煤方面有很大的优势，可以很大程度上满足化工生产所需。
水煤浆气化的产物多以合成氨和甲醇气体为主，技术工艺较为成熟能够持续稳定的进行反应。
而水煤浆气化工艺的热能利用，可以通过与蒸汽锅炉相连接进行热能置换。
水煤浆气化工艺所产生的尾气排放量较低，给环境造成的污染较小，属于清洁型加工技术。
水煤浆加压气化技术工艺的劣势主要体现在气化所用的燃煤最好是可燃的低灰煤，否则在气化过程中气化炉中添加助燃剂。
另外一个问题就是原煤中碳的转化率比较低，所产生的有效气体损耗量较大。
水煤浆加压气化炉由于产时间在高温环境下工作，其使用寿命短。
二、影响水煤浆加压气化工艺的因素水煤浆加压气化工艺从本质上看是一个燃烧放热的过程，在这个环节中水煤浆的制备是基础环节，所制备的水煤浆质量好坏直接会影响到气化效率。
如果制备的水煤浆浓度达不到气化要求，则会增加氧气的用量；如果水煤浆制备的浓度较高，将会导致无法充分雾化，碳的转化率较低。
水煤浆颗粒度达不到标准会加速气化炉的损耗，使得气化炉使用寿命大大降低。
影响水煤浆制备质量的因素也很多，原煤的特性，其中原煤中可溶解成分及其颗粒直径大小对水煤浆的浓度有着很大的影响。
在制备水煤浆时一般要求含水量和含灰量较低，原则上讲品质好的原煤才会制备出高质量的水煤浆。
但是，对于品质不好的原煤，在制备水煤浆时向其中添加适当的添加剂，也会在一定程度上提升水煤浆的制备质量。
这要根据原煤的特性，来确定添加不同的添加剂，从而保证水煤浆的浓度更加符合气化反应要求。
德士古水煤浆气化的运行及改造
德士古水煤浆气化的运行及改造摘要：德士古水煤浆气化是一种先进的化学工艺，可以将水煤浆转化为合成气，从而生产出各种化学品和燃料。
然而，在其运行过程中存在一些问题，如低效率、高能耗、安全隐患等，需要进行改造和优化。
通过本文的介绍，读者可以更好地了解德士古水煤浆气化技术的特点和存在的问题，为其改造和优化提供参考。
关键词：德士古水煤浆；气化；运行引言水煤浆气化技术是一种将煤制成水煤浆并进行气化的技术，其具有高效、环保、经济等优点。
德士古水煤浆气化厂是中国首个采用水煤浆气化技术的大型煤化工企业，其运行和改造对于推动我国煤化工产业的发展具有重要意义。
本文旨在介绍德士古水煤浆气化厂的运行及改造情况，并分析其对我国煤化工产业的影响和启示。
1德士古水煤浆加压气化技术的优点德士古水煤浆加压气化技术是一种先进的化学工艺，具有以下优点：1）适用性广：德士古水煤浆加压气化技术适用于各种类型的水煤浆，包括高灰分、高硫分和低质量的水煤浆。
2）生产效率高：德士古水煤浆加压气化技术能够在较短的时间内将水煤浆转化为合成气，从而提高生产效率。
3）燃料利用率高：德士古水煤浆加压气化技术可以将废气和尾气再利用，从而提高燃料利用率和能源效率。
4）粉尘排放少：德士古水煤浆加压气化技术采用密闭式运行方式，可以避免粉尘的大量排放，减少对环境的污染。
5）燃气质量高：德士古水煤浆加压气化技术生产的合成气质量高，可以满足不同领域的需求，包括工业、交通和民用等方面。
6）投资成本低：德士古水煤浆加压气化技术的设备投资成本相对较低，可以降低生产成本和运营成本，提高经济效益。
7）可持续发展性强：德士古水煤浆加压气化技术可以利用废弃物和生物质等资源进行生产，具有可持续发展的潜力。
2我国水煤浆气化技术发展现状氢燃料气化技术起源于20世纪70年代,水燃料作为液体燃料具有燃烧稳定、污染少等特点,可作为燃料或合成气原料广泛应用于工业生产。
煤粉是由煤、水和其他化学品以固定的比例形成的混合物,因为它有水的成分,所以煤是粉化的,所以它也是生产生活的流动燃料液体,因为它是一种液体,所以它可以被气溶胶,在它的气溶胶状态下,它的燃烧效率高,可以完全转化为二氧化碳。
GE水煤浆气化装置优化改造总结
［收稿日期］２０２０ ０４ ０２ ［修稿日期］２０２０ ０４ ０７［作者简介］孟祥南（１９８９—），男，辽宁锦州人，助理工程师。
ＧＥ水煤浆气化装置优化改造总结孟祥南，高志刚（神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古包头 ０１４０１０）［摘 要］某煤制甲醇企业ＧＥ水煤浆气化装置有６套煤浆制备系统（五开一备）、７套煤气化系统和渣水处理系统（五开二备）、１套低压灰水系统。
针对近几年ＧＥ水煤浆气化装置在气化原料煤配比、高压煤浆泵入口管线、烘炉燃料气管线、灰水系统、蒸汽采暖伴热系统、研磨水池、气化炉合成气出口取温点、洗涤塔合成气出口压力点、气化炉锥底砖、沉降槽等方面存在的问题，在原因分析的基础上采取了相应的优化改造措施，解决了系统存在的问题，为气化装置的安、稳、长、满、优运行打下了基础。
［关键词］ＧＥ水煤浆气化；气化原料煤配比；高压煤浆泵入口管线；烘炉燃料气管线；灰水系统；蒸汽采暖伴热系统；问题描述；优化改造［中图分类号］ＴＱ５４６ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００４－９９３２（２０２０）０６－００１２－０３０ 引 言某煤制甲醇企业气化装置有６套煤浆制备系统（五开一备）、７套煤气化系统和渣水处理系统（五开二备）、１套低压灰水系统，满负荷运行时（ＣＯ＋Ｈ２）产量５３０ｋｍ３／ｈ。
气化装置采用ＧＥ水煤浆加压气化工艺，以水煤浆和纯氧为原料，采用气流床反应器，在高温（１３５０℃）、高压（６ ５ＭＰａ）、非催化条件下进行部分氧化反应，生成以ＣＯ和Ｈ２为有效成分的粗合成气，粗合成气经增湿、降温、除尘后送下游净化系统，系统中产生的黑水送入闪蒸、沉降系统处理，以达到回收热量及灰水再生与循环使用的目的，产生的粗渣及细渣则送出界区。
以下对本气化装置近几年来关键的优化改造情况作一总结。
１ 气化原料煤配比优化１ １ 问题描述气化装置自２０１９年５月原料煤全部使用Ａ煤矿煤后，甲醇产量较高，利于增产增效，但Ａ煤矿煤粘温特性差，煤灰流动的临界温度（温度操作空间）只有不到±１０℃，导致气化炉操作难度大，排渣不畅，不得已只能在高温区操作，对气化炉炉砖的冲蚀非常严重，并导致氧气用量增加近５％，氧耗上升明显，而且即便在高温区操作，炉渣在气化炉燃烧室底部低温区的流动仍然不佳，气化炉排渣不畅，威胁气化炉的安全运行；出气化炉的粗渣、煤灰中含有针状晶体，其在气化系统内沉积聚合，导致沉降槽出口管线、闪蒸灰水系统管线、锁斗系统管线均发生了不同程度的堵塞；煤灰中ＣａＯ含量较高，导致气化炉炉砖冲蚀严重，筒体和渣口砖使用寿命缩短；气化灰水硬度持续飙升，从正常时的７００ｍｇ／Ｌ升至１３００ｍｇ／Ｌ，灰水系统内结垢加剧。
德士古水煤浆加压气化技术运行中的问题和处理对策
214研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新中国设备工程 2024.05 (上)2500t，单位容积产量高，有效增强生产效率。
（7）低污染水平。
该工艺的污染物含量低，主要反应物为气体，工艺简化且通过循环利用实现环保效果。
2 德士古水煤浆加压气化技术运行中的问题国内气化设备面临诸多挑战，包括必要的备炉预热、耐火材料与高温热偶的快速损耗，以及气化设备的高投资成本。
特别是在水煤浆气化设备中，由于水煤浆的高水含量和气化过程的热量消耗，大部分设备的比氧水平维持在400m/m/m。
要实现高浓度水煤浆的生产，必须采用低含灰量的煤粉。
由于气化炉的运行周期短，存在许多难以预测的影响因素，在操作过程中发生了异常停机现象，在6h 之内就可以投入生产。
目前，我国大部分的煤气化装置都是通过强化操作炉管来缩短操作周期的。
德士古煤气化炉的操作温度常超1400℃，使用特制的耐高温耐火材料制成的向火面砖。
在高温条件下更换这些砖块既费时又需在有限的空间内完成，通常需要两个月。
为避免温度波动导致频繁的设备停机，应严格控制加热过程遵循特定的曲线，并在维修期间确保气化器处于干燥状态。
德士古公司的专利水煤浆气化技术涉及多项关键专利设备，包括必须从国外进口的部分设备和阀门，这些设备对操作环境的要求非常严格。
3 水煤浆加压气化技术制备单元改造以当地煤炭和内蒙煤炭为主要原料，利用三座气化炉进行气化，利用棒磨机理浆制浆。
在气化过程中，加入助剂等因素引起的水煤浆颗粒级配不均匀，煤浆不稳定，导致离合器-空气压缩机系统的起动故障率高，维修费用高。
为了提高水、煤浆液的浓度，减少气化炉的氧气消耗，对制浆工序进行了技术改造。
在棒磨设备后的煤浆由配浆泵处理，混合必要比例的水后稀释。
经过粗浆泵转移到细磨过程，由此产生的细磨煤浆随后通过细磨泵送至超细磨段。
超细磨处理完毕的煤浆经过溢流进入相应的槽中，与其他浆料充分融合，然后送入进一步加工的磨棒。
德士古气化装置闪蒸系统改造总结
德士古气化装置闪蒸系统改造总结聂成元，朱冬梅(兖矿鲁南化肥厂，山东滕州 277527) 2002-03-16我厂德士古水煤浆加压气化装置采用三级黑水闪蒸流程，闪蒸气和灰水经两级逆流换热，进行余热回收，充分体现了这套装置在节能降耗和环境保护方面的优越性。
但在运行中，存在着闪蒸罐垢堵和管道磨蚀穿孔现象，严重影响了气化装置的运行。
我厂组织力量不断攻关，大胆探索，使闪蒸流程更趋完善，现将近几年来的技改总结如下。
1 闪蒸系统现状和存在的问题1.1 闪蒸系统流程简介气化炉和洗涤塔排出的黑水由节流减压阀依次进入高压闪蒸罐和中压闪蒸罐，高温液体在罐内降压膨胀，闪蒸气经两级换热后进入火炬，闪蒸后的含固黑水自流进负压控制的真空闪蒸罐，真空闪蒸后的底流物由沉降槽给料泵泵入沉降槽，黑水逐步被浓缩，含固量越来越高，在沉降槽内和絮凝剂充分接触。
固体颗粒沉降到底部排出，过滤、较清的灰水溢流进入灰水罐，通过高压灰水泵泵入系统循环利用。
其中高压灰水和高中压闪蒸罐闪蒸出的汽气混合物(温度大约为70℃和144℃)逆向接触换热，灰水温度经两级换热后由70℃升至150℃左右，余热得到极大程度的回收。
1.2 闪蒸系统存在的问题德士古气化装置的闪蒸系统虽然有很多优越性，但试车以来，每年均有数次因闪蒸系统的问题导致气化装置无法运行而停车或减量，还因疏通系统堵塞，发生数起人身烫伤事故。
运行中发现闪蒸系统主要存在以下问题。
(1)原设计真空闪蒸罐位于框架二楼，出口黑水必须经沉降槽给料泵泵人沉降槽，对液位调节系统要求较高，泵故障率较高，泄漏的黑水四溅，污染环境，整个闪蒸系统管理困难，维护费用高。
(2)闪蒸系统罐内和管道内壁结有大量垢层，极易脱落堆积在罐的底部，堵塞罐的黑水出口和卡住自调阀，清理难度大，而且危险性大，极易发生烫伤事故。
另外，还造成系统无法运行而迫使气化装置停车处理。
(3)闪蒸系统黑水含固量大，且固体多为高温玻璃体，随着黑水的流动，冲刷磨蚀弯头、管道。
GE水煤浆气化装置优化改造及总结
GE水煤浆气化装置优化改造及总结发布时间：2022-03-24T08:37:09.648Z 来源：《科学与技术》2021年9月25期作者：张军兵[导读] 本文从某工厂GE水煤浆气化炉的实际生产运行情况出发张军兵（国能包头煤化工有限责任公司，内蒙古包头 014000）［摘要］本文从某工厂GE水煤浆气化炉的实际生产运行情况出发，结合水煤浆气化炉在运行中存在的一些不足，搜集材料、整理数据、讨论论证、加以改造，并将改造情况及改造后取得的效果进行详细介绍，从高压煤浆泵入口缓冲罐、煤浆大槽C内壁、分散剂泵出口缓冲罐、添加剂泵改型、研磨水槽厂房异味等方面着手，细致介绍了上述设备在运行中存在的问题，在原因分析的基础上采取了相应的优化改造措施，取得了可喜的成果。
［关键词］GE水煤浆气化直三通下部进料下部出料限流孔板0 引言某气化装置采用美国 GE公司水煤浆加压气化技术，以煤和氧气为主要原料，在6.5MPa（G）压力下进行部分氧化反应，生成以 CO、H2、CO2为主要成份的粗煤气，经增湿、降温、除尘后，送至下游装置进行变换、净化处理。
同时，将系统中产生的黑水送入四级闪蒸、沉降系统处理，以达到回收热量及灰水再生、循环使用的目的，产生的粗渣及细渣送出界区外。
某气化装置有 6 套煤浆制备系统（5开 1 备）；有 7 套煤气化系统和渣水处理系统（5 开 2 备），针对近年来在高压煤浆泵入口缓冲罐，气化煤浆大槽C内壁，渣池顶部工作环境，分散剂泵出口缓冲罐，添加剂泵改型，研磨水槽厂房异味，等方面存在的问题在原因分析的基础上采取了相应的优化改造措施，解决了系统存在的问题。
１高压煤浆泵入口缓冲罐改造１１问题描述原有高压煤浆泵入口缓冲罐的Y型三通，煤浆是先进入缓冲罐后在进入高压煤浆泵，煤浆逐渐的将缓冲罐内的空气带走，当缓冲罐内空气不足时，缓冲罐就起不到缓冲的作用，最终导致缓冲罐晃动剧烈，入口管线随之也振动加剧，对生产带来风险。
该项目改造前高压煤浆泵在运行一段时间后，入口缓冲罐就开始晃动，只能通过架子杆进行固定，并且高压煤浆泵入口管线振动较为剧烈，焊缝及管线经常出现拉裂情况。
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水煤浆加压气化装置的技术改进郑宝祥程光旭国蓉(西安交通大学环境与化工学院，陕西西安,710049) 2005-01-16水煤浆加压气化工艺是美国德士古公司在重油气化工艺的基础上开发的具有代表性的第2代气化技术。
因其煤种适应性广，生产连续性强，热量回收合理，可以高压运行，单炉生产能力大，压缩功耗及能耗低，环境污染少等优点倍受世界各富煤国的青睐。
本文主要总结渭河煤化工集团有限责任公司水煤浆加压气化装置的运行状况及技术改进措施，研究和分析影响装置稳定运行的主要因素，对拟建、在建装置在工艺选择、工程设计、项目建设和操作运行都会有较好的借鉴作用。
1装置流程介绍1.1 流程介绍原煤经煤称重给料器送入磨煤机。
助溶剂通过石灰石给料机、石灰石螺旋输送机送入磨机中，以改善煤浆中灰渣的流动性。
添加剂经计量泵送入磨机，以改善煤浆的流动性。
水经计量送入磨机中。
这些物料在磨机中通过磨棒的研磨，再通过滚筒筛滤去大颗粒后，煤浆进入磨机出口槽，最后合格煤浆经磨机出口槽泵送入大煤浆槽。
煤浆槽中的煤浆经高压煤浆给料泵送入气化炉顶部的德士古烧嘴，空分工段来的高压氧经缓冲后进入烧嘴的中心管和外环隙。
在炉膛的高温条件下，煤浆与氧气在气化炉燃烧室内发生部分氧化反应，生成以CO、H2、CO2、H2O(汽)为主要成分的粗合成气。
该合成气经激冷室冷却洗涤后，再经喷嘴洗涤器进入碳洗塔，经碳洗塔下部(侵入式)、上部(冲击式塔盘)洗涤后，干净的工艺气送入变换工号。
激冷室的粗渣经破渣机破碎后送入锁渣罐，锁渣罐卸压排出的渣经捞渣机送至汽车，拉出厂外，碳洗塔及激冷室排放的黑水送入灰水处理工号。
从气化炉和碳洗塔来的黑水进入高压闪蒸罐，高压闪蒸罐顶部气体送灰水加热器冷凝，底部分离出的固体和液体送入低压闪蒸罐。
低压闪蒸罐顶部闪蒸气送往碳洗塔给料槽，底部排出的固体和液体送进真空闪蒸上塔。
真空闪蒸上塔顶部闪蒸气去高位真空冷凝器，上塔底部的液体和夹带的固体进入下塔。
真空闪蒸下塔顶部闪蒸气去低温真空冷凝器，底部的固体和液体经泵加压与絮凝剂混合后进入沉淀池。
沉淀池顶部的清水循环使用，底部的灰浆送入框板式压滤机。
1.2 流程特点1)选用棒磨机在煤浆制备中，磨煤机分为球磨机和棒磨机两种。
国内主要采用球磨机，但球磨机功率大，操作难，要经常加钢球。
选用棒磨机，体积小，能耗低，处理量大，磨制的煤浆中超尺寸粒子较少，粒度分布合理，且操作方便。
2)四级闪蒸的灰水处理系统四级闪蒸较两极闪蒸多了两级真空闪蒸，真空应达－51.7kPa。
灰水中溶解气在此压力下基本上可以全部闪蒸出，降低了循环使用的灰水对管道及设备造成腐蚀的危险，而在其他的两级和三级正压闪蒸塔中，由于经闪蒸后的灰水温度高，所以循环回锁斗的灰水必须用换热器冷却降温，增加了换热器被堵而造成的维修工作。
3)采用框板式压滤机在水煤浆加压气化工艺中，灰浆过滤采用两种类型的过滤机，一种是框板式压滤机，一种是转筒式压滤机。
转筒式压滤机体积庞大而过滤面积小，且过滤程度不够充分，即滤饼湿含量高。
框板式压滤机则构造简单，过滤面积大占地省，且过滤充分，滤饼湿含量较低。
4)6.5MPa气化采用6.5MPa与低压(2.6，4.0MPa)比较，操作能力大幅增加。
一台6.5MPa的气化炉产气量相当于4.0MPa的1.8倍。
因此，在同样产气量下，它占地少，所用的系列少，备件少，操作维护工作量减少，操作人员减少。
另外，整个系统设备体积减少，设备投资基本相当。
2 装置运行情况引进美国德士古公司PDP，由日本宇部兴产和化工部第六设计院完成工程设计。
设计以陕西黄陵煤为原料，选用6.5MPa气化工艺。
气化炉两开一备，单炉投煤量650t／d，产气(CO+H2)量43000m3/h，以满足后工序制备合成氨的需要。
装置自1996年2月23日第一次化工投料试车至今，运行情况良好，单炉生产能力达到设计值。
基本实现长周期稳定运行(单炉最长连续运行达51d)，2003年装置连续运行189d。
2.1 装置运行与设计工况比较装置原设计用黄陵煤，但由于煤灰熔点高，灰分高，难以稳定运行，1997年7月改为甘肃华亭煤。
煤种与设计差别大，煤质数据及运行数值比较如表1、表2。
从表1、表2数据可知，虽然煤质与原设计差别很大，煤浆入炉量增加，但能满足后工序用气量的要求。
说明该装置适应性强，操作弹性大。
2.2 炉砖使用情况耐火砖质量差或筑炉质量差会导致炉壁超温，尤其是拱顶的筑炉要求很高，过去出现过许多次拱顶超温，被迫停炉处理。
耐火砖使用寿命短，炉砖更换频繁，不但给工厂造成损失，而且更换、养护、升温时间长达1个月，没有备炉，给生产运行带来很大压力。
气化炉两开一备，最初耐火砖使用寿命仅为2000～4000h，因多次出现拱顶超温，导致气化炉生产运行相当被动。
经改进，耐火砖寿命达20000h以上。
不但解决了原来的问题，而且超过了国外同类耐火砖使用的最好水平。
2.2 开停炉情况(见表3)从表3可以看出，气化装置经历了一段艰难的历程。
就是装置运行8年后的今天，在长周期、满负荷、稳定运行方面仍有大量的工作要做。
3 影响装置安全长周期运行的主要因素及改进措施3.1 更换煤种由于黄陵煤灰分高，灰熔点高，灰成分中二氧化硅多，致使灰黏度较高，装置无法顺利排渣和正常运行。
经过多方调查，最终选择华亭煤。
该煤灰分低，灰熔点低，煤质稳定。
经试烧评价，该煤灰熔点比黄陵煤降低了50～80℃，煤中灰分含量减少了三分之一，大大减少了气化系统、排渣系统、灰水系统的事故停车次数，且生产稳定，运行工况良好，工艺参数显示平稳直线，实现了长周期稳定运行。
3.2激冷环堵塞由于激冷水通过激冷环的小孔喷出，沿下降管形成均匀水膜，保护下降管免受高温气体及灰渣的烧坏。
因此，水的均匀分布及充足的水量是关键。
为了保证水均匀分布，激冷环上有24个￠15mm的小孔。
但由于激冷水中含有悬浮物，易结垢，整个激冷水管线形成10～30mm厚的垢层，一旦脱落就会堵塞激冷环孔。
且每次停车时，需将低温水直接切入激冷环(约为30℃)，这样就将原高温(约240℃)运行的管道迅速冷却。
由于灰垢与金属具有不同的膨胀系数，造成垢片脱落。
脱落的垢片被水冲入激冷环中，堵塞小孔，造成激冷水分布不均，水量下降，严重时导致激冷室液位下降，不得不降负荷运行。
而且严重影响下降管的寿命，并有结渣的危险。
结合运行和维修的经验，采取了以下改进措施：①在管线的下方设置盲法兰收集脱落垢片。
②在管线上增设清理口。
③每次停炉后对激冷水过滤器后的管线彻底清理。
④对激冷环和24个孔彻底清洗。
⑤对激冷环4个进水管拆除清洗。
⑥坚持每次做水分布检查确认。
采取以上措施后再没有因激冷水量低而影响高负荷运行。
3.3 工艺气带灰带水装置运行初期，出洗涤塔工艺气带灰带水严重，所夹带灰水直接危害变换催化剂，不但多次出现突然大量带水来不及分离而导致催化剂进水失活，不得不退气重新升温开车，而且严重影响催化剂寿命，使第一炉催化剂仅用了8个月，产合成氨 50000t，给工厂造成巨大损失。
改进如下：①在入变换工号前增加一分离器，使夹带的水分及时分离排放，保障变换催化剂的安全。
②将碳洗塔塔盘进行扩孔，由￠6mm改为￠7mm。
③增加了碳洗塔塔顶除沫器排水管的数量，由￠40mm一根增加了3根。
④碳洗塔升气管加长200mm。
⑤激冷室升气管加长200mm。
⑥降低碳洗塔及激冷室液位操作。
通过以上改进，收到了良好的效果。
好的煤质是防止带灰带水的关键，淮南化肥厂也做了上述改进，运行到后期也会出现带灰带水。
因为煤质差，煤中灰分高，导致激冷室、碳洗塔中水质差，含固量高，工艺气中夹带的灰分在塔盘上沉积，堵塞塔盘孔，使工艺气穿孔速度增加，达到液泛速度，这样就造成大量带水。
因此，尽可能保证煤质，如果煤质差，尽可能加大水循环量，以改善水质，提高洗涤效果。
3.4 黑、灰水管线腐蚀及改进气化炉及碳洗塔排出的灰水固体颗粒较多，当水在管内流动压力不发生变化时，流体流速在设计范围内1～3m／s，对管线磨损及冲刷不严重，常常是压力突然降低时水汽化，流速增大，磨损和冲刷就非常严重，主要磨损部位在减压阀后及泵出口大小头处，漏点处理有一定难度。
液体温度高，闪蒸的气体常常分析不合格，严重时需停车或减负荷切水处理。
因此对一个装置，如何延长管线磨漏周期，是一个关键问题。
近几年做了大量工作：①在可减少流速的地方加限流孔板，如锁斗循环泵，起到了很好的作用。
②将减压阀后易磨损弯头改为三通。
易冲刷的一侧改为衬陶瓷的防冲板，大大延长了寿命。
如中压到低压闪蒸罐减压阀后，改造后寿命从 20d延长到60d。
③管线易磨损弯头，改为可更换的弯头，内衬陶瓷可大大延长寿命。
低压闪蒸罐到真空闪蒸罐减压阀后弯头，改用后寿命可达 6～8个月。
④定期检查测厚，对弯头或易磨损件有机会就应检查测厚。
如文丘里管线及几个调节阀，通过检测达到预知更换。
⑤尽可能减少减压阀后与容器间的距离，鉴于原设计的高压减压阀 (6.0～1.0MPa)直接与闪蒸容器相连，不会出现严重磨损问题，只是容器内防冲板冲刷，只要加厚防冲板就可以。
为此，将高压、低压闪蒸罐的减压阀直接与低压闪蒸罐相连，这样就解决了问题，可保证6～8个月。
但一定要加强防冲板，否则，灰水会冲坏防冲板，直冲闪蒸罐壁，导致容器损坏。
⑥加强闪蒸罐内防冲板的厚度，并改进连接方式，有的单位已经采用螺栓固定代替焊接方法，这样更换更方便。
总之，磨损和冲刷问题已基本解决，现在已不再制约长周期稳定运行。
3.5 黑、灰水管线的结垢及改进黑、灰水系统能否长周期运行，如何控制、减少或及时清理结垢是关键。
该系统由于受工艺的影响，黑灰水是清洗工艺气的灰水，经闪蒸回收热量，这样水中固含量增加，容易沉降。
水中钙、镁离子多，水是碱性，虽有利于保护设备免遭腐蚀，但该水易形成钙镁垢层。
为了减少新鲜水的消耗，水经沉降处理还要返回系统使用，沉降效果及分散剂使用情况也严重影响结垢情况。
因此，采取了以下措施：①针对气化炉排水管线，增加短节以及高压水清洗，通过排水压差、阀位判断结垢情况，然后找机会给予清洗，一般1年清洗1次。
②针对真空系统管线结垢，在管线上增加了盲法兰，以便清洗、冲洗。
③针对换热器结垢影响换热的问题，增加了换热器前后阀，以便在线隔离清洗。
④对分散剂不断研究改进，制定了严格的使用规定，确保分散剂浓度和加入的稳定性。
控制好不同分散剂加入点的分配。
⑤对絮凝剂的选择，质量要严格把关，对温度严格控制，控制好絮凝剂的浓度并充分混合。
确保沉降效果，使沉降槽顶部出水固含量小于30ms／m3。
通过以上措施，装置再未因结垢而影响稳定运行，至少可保证7个月的连续满负荷运行。
3.6 废水回收气化系统产生部分废水，原有23.8m3／h的生化处理装置，但能力太小。
变换所产生的高NH3—N废水，NH3—N高达1％，排放将严重影响环境。