航天粉煤加压气化炉运行总结
粉煤加压气化炉系统运行问题浅析
粉煤加压气化炉系统运行问题浅析中能公司目前使用的航天炉又名HT-L粉煤加压气化炉。
航天炉的主要特点是具有较高的热效率（可达95%）和碳转化率（可达99%）；气化炉为水冷壁结构，能承受1500℃至1700℃的高温；对煤种要求低，可实现原料的本地化。
粉煤气化技术的气化室炉体均为水冷壁/耐火材料复合结构,根据不同的炉型分为垂直管结构和盘管结构,利用管内的水或蒸汽强制冷却作用带走熔融炉渣的热量,使其附着在气化室内壁,在耐火材料表面形成稳定的固渣层一熔融层一流动层的热阻结构,使得在气化炉运行期间耐火材料不与高温熔渣直接接触,实现“以渣抗渣”的工艺,从而达到气化炉长寿命运行的目标。
本文旨在将实际运行过程中存在的粉煤输送，激冷室液位异常，灰水处理等问题和应对解决方法进行剖析。
关键词：粉煤加压气化；航天炉；粉煤输送；激冷室液位异常；灰水处理1、气化炉结构组成及作用气化炉作为整套气化装置的重要设备，主要由两部分组成，分别是燃烧室和激冷室。
工艺烧嘴将氧气、蒸汽和粉煤喷射至燃烧室内迅速雾化并发生部分氧化反应，反应放出大量热，生成以CO+H2为主要成分的粗合成气，在高温的作用下，煤中的灰分会变成液态的渣然后从燃烧室流入到激冷室内，粗合成气经过激冷室的初步除尘和降温后，粗煤气会和气化后的水蒸气一起离开气化炉激冷室，经过激冷降温后的灰渣可以通过排渣系统排出气化炉。
2、常见问题分析2.1、粉煤输送不稳定，粉煤管线流量波动或出现断流。
2.2、气化炉渣口堵塞，激冷室易积灰导致液位过高或过低。
2.3、灰水系统处理难度大，水质不稳定。
3、针对以上三点问题逐条进行分析解决3.1、粉煤输送不稳定，粉煤管线流量波动或出现断流。
3.1.1、原因分析：3.1.1.1、伴热系统设计不合理，设备伴热效果差，粉煤容易板结堵塞粉煤调节阀，造成粉煤流量出现波动。
3.1.1.2、粉煤袋式过滤器顶部由于设计存在缺陷会造成雨水等进入粉煤系统设备影响伴热效果，从而导致粉煤结块，不利于粉煤的输送。
航天炉粉煤加压气化装置原始开车总结
航天炉粉煤加压气化装置原始开车总结张洪刚(安徽昊源化工集团有限公司ꎬ安徽阜阳㊀２３６０００)㊀㊀摘㊀要:对航天炉粉煤加压气化装置在安装㊁试车及开车过程中出现的问题进行了总结ꎬ主要从装置优化㊁质量控制㊁人员培训㊁安全控制几个方面进行了介绍ꎬ并提出了改进措施ꎮ㊀㊀关键词:航天炉ꎻ质量控制ꎻ长周期运行㊀㊀中图分类号:ＴＱ５４６㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ｂ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:２０９６￣３５４８(２０２１)０４￣００３７￣０３㊀㊀ＤＯＩ:１０.１９９１０/ｊ.ｃｎｋｉ.ＩＳＳＮ２０９６￣３５４８.２０２１.０４.０１２㊀㊀近几年来ꎬ我国煤化工行业发展速度越来越快ꎬ传统的固定床工艺已经不能适应行业的发展要求ꎬ高产能㊁低能耗㊁自动化程度高的新型煤化工工艺已经成为煤化工行业的主流[１]ꎮ安徽昊源化工集团有限公司年产５０万ｔ二甲醚项目ꎬ采用了拥有国内自主知识产权的航天炉粉煤加压气化装置[２]ꎬ配套２台气化炉ꎬ该项目于２０１８年５月全面建成ꎬ并一次性投产成功ꎬ随后顺利完成装置性能考核ꎻ目前ꎬ该装置运行稳定ꎬ各项指标均达到同行业先进水平ꎮ１㊀流程介绍航天炉粉煤加压气化工艺是一种以干煤粉为原料ꎬ采用激冷流程生产粗合成气的工艺ꎮ航天炉粉煤加压气化工艺采用了盘管式水冷壁气化炉ꎬ顶置式烧嘴ꎬ粉煤干法进料及湿法除渣ꎬ在较高温度(１４５０ħ)及压力(４.０ＭＰａ)下ꎬ以纯氧及少量水蒸气为气化剂在气化炉中对粉煤进行气化ꎮ航天炉粉煤加压气化工艺流程共分为４个单元ꎬ即磨煤及干燥单元㊁煤加压及进煤单元㊁气化及合成气洗涤单元㊁渣及灰水处理单元ꎮ１.１㊀磨煤及干燥单元磨煤及干燥单元采用辊式磨煤机磨煤ꎬ惰性气体发生器干燥的工艺方案ꎮ该单元每条线的处理能力为１００％的设计能力ꎬ采用２开１备的操作方式ꎮ原料煤被送入磨煤机研磨ꎬ并用来自惰性气体发生器的干燥热风进行干燥ꎬ经干燥后的粉煤进气化炉前的含水质量分数降至２％以下ꎮ１.２㊀煤加压及进煤单元煤加压及进煤单元采用锁斗方案对粉煤进行输送ꎬ实现了粉煤从低压到高压的连续输送ꎮ粉煤用高压二氧化碳进行加压和密相输送ꎮ粉煤在二氧化碳压力下ꎬ经粉煤进料的锁斗系统被输送到气化炉烧嘴ꎮ气化炉烧嘴共有３个粉煤通道ꎬ各粉煤通道的进煤量可以通过其管线上的流量测量及控制系统实现单独调节ꎮ１.３㊀气化及合成气洗涤单元气化及合成气洗涤单元采用气流床粉煤加压气化和激冷流程生产粗合成气ꎬ气化炉采用水冷壁结构ꎬ顶烧式单烧嘴ꎬ液态排渣ꎮ气化炉是一个在压力容器壳体内装有水冷壁的膜式壁反应器ꎮ粉煤在气化炉内与氧气在高温高压下发生部分氧化反应生成合成气(主要为ＣＯ＋Ｈ２)和液态渣ꎮ气化炉内的反应温度为１４５０ħꎬ压力为４.０ＭＰａꎮ炉内盘管水冷壁通过盘管内的锅炉水的强制循环ꎬ不但可以将粉煤部分氧化反应产生的部分热量回收ꎬ转化为中压蒸汽ꎬ而且可以有效降低承压壳体的温度ꎮ气化炉水冷壁产出的中压饱和蒸汽减压后送入厂内蒸汽管网ꎮ渣经激冷环及下降管被水激冷后ꎬ沿下降管导入激冷室水浴ꎬ熔渣迅速固化ꎬ合成气被水饱和ꎮ出气化炉的合成气再经文丘里洗涤器用水进一步润湿进入旋风分离器ꎬ大部分的灰被分离ꎬ带有少量细灰的粗煤气进入合成气洗涤塔洗涤ꎬ除去残余的飞灰ꎬ然后送入变换单元ꎮ激冷后固化的渣为琉璃状的颗粒ꎬ绝大部分迅速作者简介:张洪刚(１９８８ )ꎬ男ꎬ助理工程师ꎬ从事化工生产管理工作ꎻ１５６８８５７５９＠ｑｑ.ｃｏｍ沉淀ꎬ并通过渣锁斗系统定期排至捞渣机中ꎮ１.４㊀渣及灰水处理单元渣及灰水处理单元的主要作用是对气化炉㊁旋风分离器㊁合成气洗涤塔及渣池排出的灰水及渣锁斗排出的固渣进行初步处理ꎬ实现热量的回收和水的循环使用ꎮ锁斗送出的渣水经链式捞渣机脱水后ꎬ渣送出气化装置界区ꎬ分离出的灰水用渣池泵送至真空闪蒸罐ꎮ渣水单元采用三级闪蒸及汽提的工艺回收灰水的热量ꎬ同时清除灰水中的不凝气ꎬ采用沉降及板框压滤机过滤工艺回收灰水中的固体ꎮ经初步处理后的水大部分循环使用ꎬ一小部分送至厂内污水处理工段进行进一步的处理ꎬ起到平衡灰水中盐分的作用ꎮ２㊀装置优化(１)在两套真空闪蒸冷凝器进口闪蒸汽管线之间增加串联管线ꎬ当一套真空闪蒸冷凝器结垢严重需要检修时ꎬ可以把真空闪蒸罐来的闪蒸汽切换到另一套真空闪蒸冷凝器ꎬ通过安装盲板ꎬ对结垢的真空闪蒸冷凝器进行隔离ꎬ实现对真空闪蒸冷凝器的在线检修ꎮ真空闪蒸冷凝器结垢ꎬ将会影响真空闪蒸罐的操作压力ꎬ直接影响沉降槽的水温ꎬ从而导致黑水的絮凝沉降槽效果变差ꎬ水质恶化ꎬ增加水系统结垢的风险ꎮ(２)低压灰水泵到低压闪蒸汽提塔的管线与其他管线分开ꎬ以减小低压灰水管线阻力ꎮ进入低压闪蒸汽提塔的补水管线主要有低压灰水管线㊁蒸汽冷凝液管线㊁脱盐水管线ꎬ这些管线最初设计时最终并到一根总管上ꎬ然后再进入到低压闪蒸汽提塔ꎬ这样一来会造成相互之间形成背压ꎬ特别是装置运行一段时间后ꎬ管线存在结垢情况ꎬ将会进一步增加低压灰水管线阻力ꎬ严重时影响装置运行ꎮ(３)气化炉合成气出口折流挡板开口方向改为向下ꎬ可以防止积灰ꎮ合成气离开气化炉时不可避免地携带一些固体颗粒物ꎬ这些固体颗粒物在经过分离挡板时ꎬ会有部分沉积在挡板上面ꎬ长时间运行后ꎬ很容易造成挡板处大量积灰ꎬ导致气化炉阻力大ꎬ严重时ꎬ气化炉因压力高被迫停车检修ꎮ将分离挡板开口方向改为向下后ꎬ解决了合成气夹带的固体颗粒在分离挡板处的聚集ꎬ从而避免了合成气出口堵塞的问题ꎮ３㊀仪表控制气化装置开车ꎬ仪表的准确性非常关键ꎬ高准确性的仪表系统ꎬ对装置顺利开车会带来很大的便利ꎮ设备㊁管线安装结束后ꎬ仪表人员开始进行控制系统的组态工作ꎬ同时各个设备厂家来人进行调试ꎬ这是一个非常关键的时期ꎬ从系统开车经验来看ꎬ往往一个看视不起眼的测点就可能使整个系统不能正常开车ꎮ因此ꎬ在此阶段ꎬ要特别安排专人配合仪表人员对所有仪表测点进行排查ꎬ这项工作一直持续到开车ꎬ确保每一个阀门动作正常ꎬ每一个测点显示准确ꎮ与此同时ꎬ专门安排经验丰富的操作人员对逻辑程序㊁控制回路㊁操作画面进行全面排查ꎬ发现问题立即通知仪表人员处理ꎬ如果不能及时处理ꎬ应及时做好记录ꎬ避免遗忘ꎬ从而影响开车进度ꎮ气化装置开车前对仪表阀门进行了多次排查ꎬ发现个别阀门接线盒存在进水问题ꎬ主要原因是仪表桥架没有完全覆盖ꎬ甚至出现个别参与跳车的阀门气源管线松动的情况ꎬ这些阀门任何一个故障都会导致系统停车ꎬ因此ꎬ必须做好仪表接线盒防水及气源管线紧固工作ꎮ航天炉粉煤加压气化装置联锁点较多ꎬ且比较复杂ꎬ稍有不慎ꎬ就可能会因为人为原因导致气化炉停车[２￣３]ꎮ根据以往的事故案例ꎬ在现场凡是会直接或间接造成系统停车的测点㊁阀门全部挂上警示牌ꎬ防止因人为原因造成测点故障ꎮ开车后现场仍有外来施工人员作业ꎬ包括新进厂员工对现场不熟悉ꎬ就有可能触碰表联锁点ꎮ当现场挂上警示牌后ꎬ作业人员会主动远离这些位置ꎬ有效减少了意外事故发生的概率ꎮ４㊀质量控制４.１㊀吹除质量吹除质量直接影响开车质量ꎬ在试车阶段ꎬ发现个别调节阀无法正常动作ꎬ甚至险些造成系统停车事故ꎬ检查时ꎬ发现阀芯内部有焊渣等异物ꎻ磨煤系统开车期间也出现过液压站电磁阀卡异物的情况ꎬ导致液压系统出现故障ꎬ磨煤机被迫停车ꎮ因此ꎬ要严格把控管线吹除的质量ꎬ否则不仅会造成设备损坏ꎬ甚至影响整个生产系统的正常运行ꎮ４.２㊀安装质量项目开车是检验安装质量的最有效手段ꎬ项目试车阶段ꎬ暴露出的一系列问题ꎬ必须得到处理ꎬ否则将严重影响系统开车及正常运行ꎮ开车前检查并处理了以下问题:部分螺栓未紧固ꎬ个别高压系统法兰缺少螺栓ꎻ设备人孔临时垫片没有更换ꎬ如洗涤塔㊁旋风分离器等ꎻ高温高压设备管线采用石棉板垫片ꎬ石棉板垫片受热后容易泄漏ꎬ特别是使用石棉板垫片后螺栓未紧固到位ꎬ一旦泄漏将很难处理ꎬ这些都不利于装置长周期运行ꎮ系统开车后ꎬ伴热蒸汽管线出现多处泄漏ꎬ虽然不会影响到装置的正常运行ꎬ但是如果不能认真对待ꎬ开车后处理起来十分棘手ꎮ这些管线盘根错节ꎬ往往很难查找ꎬ为今后的工作增加了难度ꎬ使有限的人力物力不能集中在关键的维保工作上ꎬ继而造成工作的被动ꎮ因此ꎬ在条件允许的情况下ꎬ这些问题也应当引起足够的重视ꎮ４.３㊀设备质量项目开车后ꎬ出现多台设备故障的事故ꎮ如循环风机电机轴承故障㊁烧嘴冷却水泵出口止回阀不能正常回座㊁锅炉水循环泵电机振动大等ꎬ这些问题与设备本身质量有很大关系ꎮ设备因质量问题发生故障后ꎬ对生产系统造成了一定影响ꎬ同时维修设备也浪费了大量的人力物力ꎮ因此ꎬ设备采购应尽量选择优质供应商ꎬ特别是关键设备ꎬ条件允许的情况下ꎬ选用质量有保证的设备厂家ꎮ５㊀人员培训项目开车ꎬ所有工作的质量控制主要由操作人员㊁维修人员㊁管理人员负责ꎬ人员的业务水平对项目的顺利开车起到关键作用ꎬ业务水平薄弱ꎬ直接影响项目开车进度ꎮ所以ꎬ要求全体人员在熟悉管道及仪表(ＰＩＤ)流程图的基础上ꎬ熟练掌握开停车规程㊁事故应急预案等ꎬ同时不断深入现场进行学习ꎬ尽快熟悉现场ꎬ做到每一个设备㊁每一个阀门都能清楚地知道所处的位置ꎬ为开车做好准备ꎮ在系统调试及试车期间ꎬ因工作繁忙ꎬ也导致人员的疲惫ꎬ造成学习积极性不足ꎻ管理人员也因时间不足ꎬ缺少对工段成员的培训ꎬ特别是新员工的培训ꎬ主要交给师傅进行培训ꎬ培训效果不佳ꎮ在设备调试期间ꎬ对于出现的问题ꎬ如果相关人员没有吸取教训ꎬ可能在后续运行中再次出现类似问题ꎮ开车后ꎬ培训工作必须作为重点工作来开展ꎮ６㊀试车安全安全工作在试车期间是头等大事ꎬ试车在一定意义上讲比正式生产的危险因素还要多ꎬ试车人员因长时间脱离生产ꎬ大部分人的意识可能还停留在安装阶段ꎮ如机泵调试期间ꎬ如果设备发生故障ꎬ可能会出现电机电源在没有断掉的情况下ꎬ就通知维修人员进行维修ꎬ此时发生事故的概率就比较大ꎮ由于只是试车ꎬ操作人员对设备的维护意识可能还不够到位ꎬ当设备出现异常情况时未必能及时作出相应的应急处理ꎬ如试车期间机泵断密封水ꎬ未必能意识到密封水断流对机封的损害ꎮ新项目建成后ꎬ安全防护设施可能还不够齐全ꎬ甚至存在缺陷ꎬ发生人员伤害的概率就会提升ꎮ因此ꎬ应当高度重视安全工作ꎬ一方面严格按照规章制度进行作业ꎬ另一方面加强安全管理ꎬ提高安全意识ꎮ７㊀结语航天炉粉煤加压气化装置的投料试车ꎬ涉及到的专业较多ꎬ任何一方面控制不当ꎬ都可能导致装置试车的失败ꎬ处理不当甚至可能会出现安全事故ꎬ在当今安全高于一切的背景下ꎬ航天炉粉煤加压气化装置的安全运行更是不容出现任何闪失ꎮ所以ꎬ不断对装置进行优化ꎬ提高装置运行周期[４]ꎬ减少装置停车次数ꎬ避免或减少事故的发生ꎬ成为化工行业不断的追求ꎮ参考文献[１]㊀钱伯章.煤气化技术创新发展[Ｊ].化工装备技术ꎬ２０１７ꎬ３８(４):７.[２]㊀黄保才ꎬ童维风ꎬ任山ꎬ等.航天炉粉煤气化装置长周期稳定运行总结[Ｊ].中氮肥ꎬ２０１３(５):４￣６ꎬ６４. [３]㊀孙永才ꎬ任山ꎬ徐强.航天炉粉煤气化装置试车总结[Ｊ].中氮肥ꎬ２０１０(４):２２￣２３.[４]㊀屈政.四喷嘴对置式气化炉拱顶加高扩产增效改造实践[Ｊ].煤化工ꎬ２０１９ꎬ４７(４):４７￣４９.(收稿日期㊀２０１９￣１２￣１０)。
航天炉粉煤气化运行总结
蒸发式冷却器投 运后 ，氨合成 系统压力仍 为 ２６．５ ＭＰａ，水 冷 器 出 口气 体 温 度 下 降 明 显 ，从 改 造前 ４５℃降 至 ２０℃ ，有效 地 降低 了冰 机负荷 ；同 时循 环气 氨冷 器 出 口气 体 温度 由改造 前 的 一１℃ 降至 ＜一７ ｏＣ，循环气 中氨 的冷凝效率提高 ，合成 塔入 口气 体 中氨 体 积 分 数 由 改 造 前 的 ２．８５％ 降 至 ２．４８％ ；另 外 ，新 鲜 气 氨 冷 器 出 口气 体 温 度 从 改造前 的 １１ ｏＣ降 至 ３ ｏＣ；冷 交换 器 阻力 由热 洗后 的 ０．０１ ＭＰａ上升 至 ０．４０ ＭＰａ的 时间 由改造 前 的 １个 月延 长 至 ８个 月 ，延 长 了合 成 系 统 的运 行 周 期 。新 鲜 气 补 充 气 量 由改 造 前 ６２ ０００ ｍ。／ｈ（标 态 ）增 加 至 ６３ １００ ｍ ／ｈ（标 态 ），循 环 气 中 ＣＨ 体 积分数 由改造 前 的 １５％ 提高 至 １８％ ，减少 了合成 系统放 空 气气 量 ，提 高 了合 成氨 产量 ；吨氨综 合 电 耗 由改造 前 的 １ ２４０ ｋＷ ·ｈ降至 １ ２２０ ｋＷ ·ｈ。 该蒸发式冷却器等总投资 ２２０万元 ，投资 回收期 约 ６个 月 ，经济 效益 显 著 。
（收到修 改稿 日期 ２０１６－０４—１８）
ｌ２
小 氮 肥 第 ４４卷 第 ６期 ２ｏ１６年 ６月
压 与输 送单 元 利用 粉煤 锁斗 充压 、卸 压过 程 ，将 粉 煤 从 常压 的粉 煤 贮 罐 输 送 至 稳 压 的粉 煤 给 料 罐 中 ，粉 煤 给料罐 与气 化 炉保 持稳 定压 差 ，从 而 将粉 煤 稳定 地输 送 至 气 化 炉 中 ；气 化 与合 成 气 洗 涤 单 元 将 粉煤 与纯 氧发 生气 化反 应所 生 成粗煤 气 送至 洗 涤塔 中 ，经洗 涤 后 相 对 干 净 的 粗煤 气 送 至变 换 系统 ；渣及 灰水 单 元 对 气 化 炉 及 洗 涤塔 产 生 的黑 水 进行 絮凝 沉 降 ，产 生 相 对 干 净 的灰 水 经分 散 处 理 后 循环 利用 。
航天炉粉煤气化装置新疆保利煤试烧运行总结
ｕｉｚｄ ｎ ａ ｂ ｒｉｇｉ ｃｒ ｅ ｕ ｉ ｉ ｉ ｇＢ ｏ ｏｌ ｎ ｈａ ｘ Ｓ ｅ ｍ ｏｌ ｌ ｄ ｄｉ ｔｉ ，ａ ｄｔ ｌ ｕｎｎ ａｒ ｄｏｔ ｔ Ｘｎ ａ ａｌｃａ ａ ｄＳ ａｎｉ ｈ ｎ ｕｃａ ｂｅ ｅ ｌｅ ｉ ｒ ｓ ｉ ｗ ｈ ｊｎ ｉ ｎ ｎ
化装 置投 运 以来 ， 多种煤 进 行 了试 烧 ， 对 主要 有 山
由于 中能公 司原料 煤供 应存 在地 域和煤 种差 异较
大的特点 ， 而该工艺对于一些灰熔点较高的煤种 ，
尤 其是 气化 温度 高 的无 烟煤 ， 在提 高 碳 转 化率 的
同时 ， 降低 了 冷煤 气 效 率 ， 利 于 装 置 的经 济 运 不
表 １ 神 木 煤 与 保 利 煤 煤 质 分 析 数 据
６ ％ ：０ 掺混 试烧 。由于煤 质变 化 ， ０ ４％ 混煤 的燃 烧 差异 主要 表 现在 气 化 炉 的 温度 控 制 、 冷 壁 的挂 水 渣 和煤 在炉 内 的反 应 情 况 上 。混 煤 入 炉 ３ ｈ后 ， 气化 炉 上锥段 及 炉 膛 温 度 出 现 不 同程 度 的波 动 ，
进 行标 定 ， 为 粉 煤 流 量计 的原 始 标 定 。 由 于不 称 同煤种 有 不 同的 密 度 和性 质 ， 提 高 粉煤 流 量 计 为 显示 的准 确性 和 稳 定 性 ， 定 过 程 中在粉 煤 流量 标
动 ， 为 了测试气 化 炉对保 利煤 的适 应性 能 ， 但 继续 提 高保 利煤 比例 ， 神木煤 ： 按 保利 煤 ＝３％ ：０ ０ ７ ％
（ ）０ ２年 ４月 ２ ４２ １ １日 ０ ：０ 按 神 木煤 ： ６３ ， 保 利 煤 ＝ ０ ：０ 掺 混试 烧 。随 着保 利 煤 比例 的 ５％ ５％ 增 大 ， 项 消耗 也 略有上 升 ， 饼 中残碳 含量 缓慢 各 滤
航天炉煤气化技术运行情况
航天炉煤气化技术运行情况航天, 煤气化, 技术, 运行HT-L煤气化技术的生产应用HT-L煤气化工艺是航天十一所借鉴荷兰SHELL、德国GSP、美国TEXACO煤气化工艺中先进技术，配置自己研发的盘管式水冷壁气化炉而形成的一套结构简单、有效实用的煤气化工艺。
现将该工艺在煤化工项目中的应用介绍如下：一、工艺介绍1、磨煤与干燥系统磨煤与干燥系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，两套系统一开一备，单套能力35吨/小时，目的是制造出粒度小于90微米的大于80%、水含量小于2%的煤粉。
没有单独的石灰石加入系统，只是利用皮带秤通过比值调节将粒状石灰石加到输煤皮带上，一块进入磨煤机研磨。
2、加压输送系统加压输送系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，目的是将制出的合格煤粉利用压差输送至气化炉进行燃烧气化。
不同是V1205下面是三条腿，三条线输送，到烧嘴处汇合从烧嘴环隙呈螺旋状喷入炉膛。
3、气化及净化烧嘴设计同GSP，采用单烧嘴顶烧式气化，气化炉采用TEXACO激冷工艺，气化炉升压到1MPa时，煤粉及氧、蒸汽混合以一定的氧煤比进入气化炉，稳压1小时挂渣，炉膛内设置有8个温度检测点，可以作为气化温度的参考点，也可以判断挂渣的状态。
设计气化温度1400-1600℃，气化压力4.0MPa。
热的粗煤气和熔渣一起在气化炉下部被激冷，也由此分离，激冷过程中，激冷水蒸发，煤气被水蒸汽饱和，出气化炉为199℃ ，经文丘里洗涤器、洗涤塔洗涤后，194℃、固体含量小于0.2mg/m3的合成气送去变换。
4、渣及灰水处理系统渣及灰水处理系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与TEXACO工艺相同。
渣经破渣机，高压变低压锁斗，排到捞渣机，进行渣水分离，水回收处理利用；灰水经高压闪蒸、真空闪蒸后到沉降池，清水作为激冷水回收利用，浆水经真空抽滤后制成滤饼。
二、技术特点1、原料的适应性据设计方介绍，该工艺煤种适应性广，从烟煤、无烟煤到褐煤均可气化，对于高灰份、高水分、高硫的煤种同样适用。
航天炉粉煤气化装置新疆保利煤试烧运行总结
航天炉粉煤气化装置新疆保利煤试烧运行总结郭兴建;童维风【摘要】In order to solve the problem of difference in places supplying feed coal and types of coal, the technological features of Hangtian gasifier based on pulverized coal pressure gasification are utilized, and trial burning is carried out with Xinjiang Baoli coal and Shaanxi Shenmu coal blended in various proportions. A sum-up is made of work condition of the gasifier during trial burning of blended coals and its effect on consumption, and optimum technological conditions are obtained in blended coal burning, viz., Shenmu coal:Baoli coal = 30% : 70% , work temperature controlled at 1 350 ~ 1 450 ℃. Under these conditions the work condition and process indices are stable, and the consumption of coal entering the gasifier is the lowest, but by synthesis of various factors the best economic benefit is derived at Shenmu coal:Baoli coal =50% : 50% .%为解决原料煤供应的地域和煤种差异问题,结合航天炉粉煤加压气化技术特点,对新疆保利煤和陕西神木煤按不同比例进行掺混试烧.总结掺混试烧期间气化炉工况和对消耗的影响,得到了陕西神木煤与新疆保利煤掺烧的最佳工艺条件,即神木煤:保利煤=30％:70％、操作温度控制在1 350～1 450℃,在此条件下的工况和工艺指标稳定,入炉煤耗最低;但综合各因素,神木煤:保利煤=50％:50％的经济效益最佳.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2012(039)004【总页数】3页(P22-24)【关键词】航天炉;粉煤气化;混煤掺烧【作者】郭兴建;童维风【作者单位】安徽晋煤中能化工股份有限公司安徽临泉236400;安徽晋煤中能化工股份有限公司安徽临泉236400【正文语种】中文2012年1月4日，安徽晋煤中能化工股份有限公司(以下简称中能公司)200 kt/a合成氨原料路线改造工程——航天炉粉煤加压气化装置投料开车(简称二期航天炉)，目前已连续运行122 d。
航天炉粉煤气化装置试车总结
有效气 ( CO + H 2 ) 含量
吨甲醇耗有效气
表 2 航天炉气化装置试运期开停车时间及停车原因
投料时间 2008 10 31T09 : 18 2008 10 31T18 : 55 2008 11 1T14 : 55 2009 01 18T01 : 39 2009 03 08T10 : 30 2009 04 07T18 : 36 2009 04 29T00 : 37 2009 05 29T04 : 45 2009 07 03T15 : 02 2009 10 27T12 : 20 运行时间 / h 7 15 47 351 658 482 684 805 2 763 1 485 停车原因 氧气流量大 , 气化炉联锁停车 氮气压力超标 , 气化炉联锁停车 汽包液位下降 , 气化炉紧急停车检修 沉降槽扒料机故障 , 计划停车系统整改 除氧器分布器堵 , 气化炉紧急停车 粉煤系统阀门故障 , 气化炉紧急停车 破渣机密封水外漏严重 , 计划停车处理 空压机故障停车 , 气化炉停车处理 全厂停电 , 气化炉停车 仪表故障 , 氧煤比高跳车
C 69 55 H 4 14 O 3 25
4 % ~ 5 %; 90 %; 2 %。
表 1 煤的化学成分
N 1 63 S 0 43%Fra bibliotek灰分 21
2 2 工艺参数 气化炉操作压力 气化炉操作温度 气化炉烧嘴流量 3 7~ 4 0 M Pa 1 400~ 1 700 ! 28 810 / 22 515 /1 204 ( 粉
( 3) 系 统 水质 不稳 定, 并 且 波动 比较 大, 灰水系统结垢比较快。原因是航天炉粉煤气化项 目在我公司初次运行 , 灰水系统的水质没有引起 足够的重视 , 对其重要程度认识不够。指定专人 负责灰水系统的水质管理后, 水质不稳问题基本 解决。具体措施如下 : ∃ 针对煤气化系统渣水的高温、高压、高 硬度、高碱度、高悬浮物的特点及其对灰水阻垢 分散性能的要求 , 对加药量及加药点进行了优化 调整; % 不同煤种选择不同的絮凝剂; & 控制灰水系统的 p H 在 8~ 9 , 给黑水系 统创造最佳的絮凝条件。 5 结束语 航天炉粉煤加压气化技术生产的粗合成气的 有效成分含量高、 CO2 含量低 , 具有碳转化率和 冷煤气效率高、比氧耗和比煤耗低等优势。但也 存在一些问题: ( 1) 气化炉连续运行时间不长; ( 2) 气化炉上锥段易超温, 挂渣较困难; ( 3) 粉煤烧嘴燃烧效果不佳 , 运行时间短 ; ( 4) 工人的操作技能和水平有待提高。
航天炉煤气化技术运行情况
航天炉煤气化技术运行情况航天, 煤气化, 技术, 运行HT-L煤气化技术的生产应用HT-L煤气化工艺是航天十一所借鉴荷兰SHELL、德国GSP、美国TEXACO煤气化工艺中先进技术，配置自己研发的盘管式水冷壁气化炉而形成的一套结构简单、有效实用的煤气化工艺。
现将该工艺在煤化工项目中的应用介绍如下：一、工艺介绍1、磨煤与干燥系统磨煤与干燥系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，两套系统一开一备，单套能力35吨/小时，目的是制造出粒度小于90微米的大于80%、水含量小于2%的煤粉。
没有单独的石灰石加入系统，只是利用皮带秤通过比值调节将粒状石灰石加到输煤皮带上，一块进入磨煤机研磨。
2、加压输送系统加压输送系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，目的是将制出的合格煤粉利用压差输送至气化炉进行燃烧气化。
不同是V1205下面是三条腿，三条线输送，到烧嘴处汇合从烧嘴环隙呈螺旋状喷入炉膛。
3、气化及净化烧嘴设计同GSP，采用单烧嘴顶烧式气化，气化炉采用TEXACO激冷工艺，气化炉升压到1MPa时，煤粉及氧、蒸汽混合以一定的氧煤比进入气化炉，稳压1小时挂渣，炉膛内设置有8个温度检测点，可以作为气化温度的参考点，也可以判断挂渣的状态。
设计气化温度1400-1600℃，气化压力4.0MPa。
热的粗煤气和熔渣一起在气化炉下部被激冷，也由此分离，激冷过程中，激冷水蒸发，煤气被水蒸汽饱和，出气化炉为199℃ ，经文丘里洗涤器、洗涤塔洗涤后，194℃、固体含量小于0.2mg/m3的合成气送去变换。
4、渣及灰水处理系统渣及灰水处理系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与TEXACO工艺相同。
渣经破渣机，高压变低压锁斗，排到捞渣机，进行渣水分离，水回收处理利用；灰水经高压闪蒸、真空闪蒸后到沉降池，清水作为激冷水回收利用，浆水经真空抽滤后制成滤饼。
二、技术特点1、原料的适应性据设计方介绍，该工艺煤种适应性广，从烟煤、无烟煤到褐煤均可气化，对于高灰份、高水分、高硫的煤种同样适用。
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化
肥
工
业
１ ９
航 天 粉煤 加压 气 化 炉 运 行 总结
朱 玉营 赵 静 一 彭 书 王 延 吉 张承锋 郭 宝方 ， ， ， ， ，
（ ． 天 长征 化 学工程 股份有 限公 司 北京 １航
１０７ ； ． 西化 工集 团股份有 限公 司 山 东聊城 ０ １６ ２ 鲁
原 始 开车 期 间气 化 装 置 的停 车 原 因 、 作 的 操
污水 处理 后 可达标 排 放 ， 中水 回用率 ７ ％ 。 ０
ｓ ｓｅ ｔ ａｌ ｉ ｎ ｒ ｙ ｔ ｍａ ｉ ｌｙ ｔ ｃ ｓ ｏ ｍ ｑ ｏ ａ ｆ ｏ ｓ ｍｐｔ ｎ ｎｄ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉｅ ｎ ｒ ｙ ｏ ｓ ｕ ｔ ｏ ｃ ｎ ｕ ｉ ａ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｅ ｅ ｇ ｃ ｎ ｕｍｐ ｉ ｎ， ａ ｄ ｃ ｓ ｏ ｔｏ ｎ ａ ｏ ｔ
煤 的 △ ＝ ７℃ ， 于黏温 特性 较差 的煤种 。 。 ３ 属 航天 炉设计 有炉 膛测 温系 统和渣 口压 差测 量 系统 。操作 温度 偏高 时 ， 炉膛测 温点 温度 上升 ， 渣
渣 和滤 饼 的 比例 约 １３， 此计 算 出碳 转 化 ： 据 率为 ９％ （ 计值为 ９％） ７ 设 ９ 。可 见 ， 由于 航 天 粉 煤气化 技术 自身 独 有 的技 术 特 点 ， 全 可 以 气化 完 低 灰分 、 黏温 特性 差 的煤 种 。气化 此类 煤种 时 ， 可 适 当降低 氧煤 比和碳转 化率 ， 以达 到安 全操 作 、 稳
用 工程 、 助 生产 和生 活设施 ， 辅 生产 工艺 流程 示意
如 图 １所示 。
图 １ 生产 工艺 流 程 示 意
２ ０
化
肥
工
业
第３ ９卷
第 ４期
该 项 目主 要 由气 化 、 换 、 变 脱硫 脱 碳 、 体 精 气
制、 合成 气 压 缩 、 氨合 成 和 空分 等装 置组 成 ， 装 各 置配 置及 主要技 术来 源如 表 １ 示 。 所
比 ， 用航 天 粉 煤 气 化 技 术 的合 成 氨 生 产 成 本 可 下 降 ４ ０元／。 采 ０ ｔ
关键词 航 天粉 煤 气 化 合成氨 运 行 总 结
Ｓ ｍ － ｆＯｐ ｒ ｔ ｎ ｏ ｎ ｔ ｎ Ｐ ｌｅ ｉｅ ａ ｅ ｓ ｒ ｓｆｅ ｕ Ｕｐ ｏ ｅ ａ ｉ ｆＨａ ｇ ｉ ｕ ｖ ｒｚ ｄ Ｃｏ ｌＰｒ ｓｕ ｅ Ｇａ ｉ ｒ ｏ ａ ｉ
２ 气 化装置开车及 运行情 况
（ ） 质特性 １煤
（） ２ 煤种 的黏温 特性
表 １ 各 装 置 配 置 及 主 要 技 术 来 源
全水质量 挥发分质量 分数／ ％
灰分质量
固定碳 质量
硫分质量
低位发热量／ 变形温 软化温 半球温 流动温 度／ ℃
１０ ３ ８
２２ １） ５２ １
摘 要 重 点介 绍 了 ３ ０ｋ ａ合 成 氨 项 目航 天粉 煤加 压 气 化 炉所 用 原 料 煤 煤 质 特 性 、 始 开 车 和 运 行 情 况 。 ０ ｔ ／ 原
系统 总结 了采 用航 天粉 煤 气 化技 术 生 产 合 成 氨 的 消耗 定 额 和 综 合 能 耗 ， 行 了成 本 分 析 。 与 固 定 层 气 化 炉 相 进
２１ ０ ２年 ８月
朱玉 营等 ： 天粉 煤加 压气 化炉 运行 总结 航
表 ６ 污 水 水 质
数 值
ｐ Ｈ
２ １
表 ４ 气化装置平均运行数据
项 目
气化炉操作压力／ ａ表压 ） ＭＰ （ 出气 化 装 置 合 成 气 温 度 ／ ℃ 出气 化 装 置合 成气 压 力／ Ｐ （ 压 ） Ｍ ａ表 日均 人 炉煤 量／ ｔ 日均 人 炉 氧 量／ 标 态 ） ｍ（ 日均 合 成 氨 产 量／ ｔ
２ Ｌ ｘ Ｃ ｅ ｉ ｌ ｎ ｕｔ ｒｕ ｏ，Ｌｄ Ｓ ａｄ ｎ ｉｏｈｎ ２ ２ ） ． ｕ ｉ ｈ ｍ ｃ ｄ ｓ ｙＧ ｏ ｐＣ ． ｔ． ｈ ｎ ｏｇＬａｃ ｅ ｇ ５ ２ ａＩ ｒ １ １
Ａｂｓｒ ｃ Ａ ｅ ｃ ｉ ｔｏ ｓ ｇｖ ｎ ｏ ｈ ０ ｔ ｎ ｔａ ｕｌｅ ｉｅ ｏ ｌｐ ｅ ｓ ｒ ａ ｉ ｅ ｎ ａ ｔａ ｔ ｄ ｓ ｒｐ ｉ ｎ ｉ ｉｅ ｆｔ ｅ ３ ０ ｋ ／ａ Ｈａ ｇｉ ｎ ｐ ｖ ｒｚ ｄ ｃ ａ ｒ ｓ ｕ ｅ ｇ ｓｆ ｒｉ ｎ ｉ
定生产 的 目的 。
的 黏度 下 降 ， 渣层 容 易脱 落 ， 降低 氧煤 比操作 ； 需
操作 温 度偏 低 时 ， 的黏 度增 大 ， 动性 变 差 ， 渣 流 渣
（） ３ 主要 运行 数据 气 化装 置 ２ １ ０ １年 １ ２月 １ ６日至 ２ １ ０ ２年 ３月
口有 堵塞 趋势 ， 口压差 增大 ， 时需提 高氧煤 比 渣 此 操作 。炉 膛测 温 系统和 渣 口压 差测 量系 统设计 是
电导率／ ｓ・ ｍ ） （ ｃ
悬 浮 物 ／ ｍｇ・ ） （ Ｌ
碳转 化率／ ％
９ ７
硬 度 ／ ｍｇ・ ） （ Ｌ
Ｃｌ ／（ｍｇ ・Ｌ ） 一
Ｃ ／ ｍｇ・Ｌ。 ） ＯＤ （ 。
５ 踟 响 ） 舳 Ｋ Ｏ
排放量／ ｍ ｈ ） （ ・
式活 性污 泥 法 （ Ｂ 工 艺并 配置 中水 回用 设 施 ， Ｓ Ｒ）
ｏ ｒ ｔｏ ． Ａｍｍｏ ｉ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｂａ ｅ ｏ ｔ Ｈａ ｇ ｉｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｆ ｐ ｌ ｅ ｉｅ ｃ ａ ｓ ｐｅ ａｉ ｎ ｎ ａ ｒ ｄ ｃ ｉｎ ｓ ｄ ｎ ｈｅ ｎ ｔａ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｕ ｖ ｒｚ ｄ ｏ ｌ ｕｍｍａ ｉｅ ｒｚ ｓ
ａ ｍｏｉ ｐｏ ｃ，ｗｔ ｔ ｓ ｏ ｈ ｕ ｌｙ ｃ ａａｔ ｉ ｉｓｏ ｅｆｅ ｏｌ ｔ ｉ ｔ ｌｓ ｒ ｕ ｎ ｍ ｎａ ｒｊ ｔ ｉ ｓ ｅｓ ｎ ｔｅ ｑ ａｉ ｈ ｒｃｅ ｓ ｃ ｆｔ ｅｄ ｃａ，ｉ ｎ ｉ ｔ ｔ ｐ ａ ｄ ｅ ｈ ｒ ｔ ｒｔ ｈ ｓ ｉａ ａ
Ｚ ｕＹｕ ｉｇ ，Ｚ ａ ｉｇ ｉ，Ｐ ｎ ｈ 。 ＷａｇＹ ｎｉ， ｈｎ ｈ ｎｆｎ Ｇ ｏＢ ｏ ｎ ｈ ｙｎ ｈ ｏＪｎ ｙ ｅ ｇＳ ｕ ｎ ａｊ Ｚ ａ ｇＣ ｅ ｇ ｇ ， ｕ ａｆ ｇ ｅ ａ
，
（ ． ｅｏｐ ｃ ｈｎ ｚｅ ｇＣ ｅ ｃ ｌ ｎｉｅｒ ｇＣ ． Ｌｄ Ｂ ｉｎ １０ ７ ； １ Ａ ｒｓａｅＣ ａｇｈ ｎ ｈｍｉ ｇ ｅｉ ｏ， ｔ． ｅ ｉｇ ０ １ ６ ａＥ ｎ ｎ ｊ
分数／ （ ％ 干基 ） 分数／ 干基 ） 分数／ 干基 ） 分数／ （ ％（ ％（ ％ 干基） （ Ｊ・ ｇ１ ｋ ｋ－）
２ ０ ． ３ ８ ９ ２８
度／ ℃
１１６ ２
度／ ℃
１ ４ １ ９
度／ ℃
１ ８ １ ６
对于航 天 炉 ， 在气 化 温 度 下液 渣 黏 度 的合 理 范 围根 据 渣 量 的 大 小 略 有 区 别 ， 般 应 在 １— 一
为 了防止炉 温 正常 波 动 时 出现 渣 层 脱 落 现象 ， 操
作时适 当地降低了氧煤 比， 将氧煤 比控制在 ０ ７ ．２ 左右（ 设计值为 ０ ７ ） ．４ 。在此操作条件下 ， 渣和滤
饼 的质量 如表 ３所示 。
凝 剂和分 散剂 的性 质 关 系 较 大 ， 当前 正在 对 絮 凝 剂 和分散 剂进 行 优化 ， 以降低 污 水 排 放量 和 排 放 指 标 。 目前 ， 西化 工 公 司污 水 处 理场 采用 间歇 鲁
项 目
数值
浊 度／（ ｇ・ ） ｍ Ｌ
溶解性 固体／ ｍ Ｌ （ 唱‘
碱度／ ｍ Ｌ ） （ ｇ・ 氨氮／ ｍ Ｌ ） （ ｇ・ 总磷／ ｍ Ｌ ） （ ｇ・
比煤 耗（ 吨氨煤耗 ） ｔ 收到基 ） ／（
比氧 耗 （ ０ １ ０ｍ０合 成 气 氧 耗 ， 态 ） ｍ 标 态 ） ０ 标 ／ （
ａ ａｙ ｉ ｓ ｄ ｎ ． Ｃｏ ａ ｅ ｗｉｈ ｈ ｆ ｅ ｂ ｄ ａ ｉ ｅ ｈ ａ ｎ ｌ ｓｓｉ ｏ ｅ ｍｐ ｒ ｄ ｔ ｔ ｅ ｉ ｄ ｅ ｇ ｓｆ ｒ ｔ ｅ ｍｍｏ ｉ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｃ ｓ ｓ ｄ ｎ ｈ ｘ ｉ ｎ ａ ｒ ｄ ｃ ｉｎ ｏ ｔ ｂａ ｅ ｏ ｔ ｅ
航 天粉 煤气化 技术 在安 徽 临泉和河 南濮 阳 的
甲醇工 业化 示范 工 程 中 ， 功试 烧 了多地 多 种 无 成
烟煤 、 烟煤及 其混 煤 。该 装 置开 车时 ， 用 了低灰 采
分 、 温 特 性 差 的煤 种 ， 料 煤 煤 质 基 本 数 据 如 黏 原
表 ２ｉ 。 Ｐ： ）示
Ｈ ａ ｇ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｗｉｌｂ ｅ ｒ ａ ｅ ｙ４０ ｕａ ／ｔ ｎ ｔａ ｒ ｃ ｓ ｌ ｅ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ｂ ０ ｙ ｎ ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｈａ ｇｉ ｎ ｐ ｌｅ ｉｅ ｏ ｌｇ ｓｆ ａ ｉｎ ａ ｙ ｒｓ ｎ ｔ ｕ ｖ ｒ ｄ ｃ ａ ａ ｉ ｃ ｔ ｍｍｏ ｉ ｓ ｍ－ ｐ ｏ ｐ ｒ ｔ ｎ ａ ｚ ｉ ｏ ｎａ ｕ ｕ ｆ ｅａｉ ｏ ｏ
２ ａ・ ， ０Ｐ ｓ其对 应 的温 度 区 间为 气 化 温 度 的操 作
表 ３ 渣 和 滤 饼 质 量／ （ ％ 质量 分数 ）
空 间。若煤 种对 应 的该温度 空 间 △ ＞ ０℃ ， 。 ８ 属 于黏 温特性 好 的煤 种 ； △ ＇ ４ 则认 为 是 若 Ｉｏ＜ ０ｏ ２ Ｃ， 黏温 特性差 的煤 种 。经 测 定 ， 项 目使 用 的原 料 该
９日连续 运行 ８ ４ｄ的平 均 数 据 见 表 ４ 出气 化 装 ， 置典 型粗合 成 气 成 分 见 表 ５ 气 化 装 置 排 至 污水 ，
处理 场 的污水水 质见 表 ６ 。 生产 实践 表 明 ： 污水 排放 量和水 质 与煤种 、 絮