德士古气化炉工艺
德士古气化炉操纵制度

目录1、岗位任务............................................................................................................... - 1 -2、工艺描述............................................................................................................... - 1 -3、联锁系统............................................................................................................... - 7 -4、工艺指标............................................................................................................ - 24 -5、主要设备一览表 ................................................................................................. - 25 -6、开车................................................................................................................... - 25 -7、停车................................................................................................................... - 50 -8、倒系统 ............................................................................................................... - 60 -9、正常操作要点..................................................................................................... - 61 -10、不正常现象及事故处理..................................................................................... - 63 -11、巡回检查制度................................................................................................... - 75 -12、基本操作.......................................................................................................... - 76 -1、岗位任务磨煤工序生产的合格水煤浆与空分生产的氧气在一定的工艺条件下进入气化炉内进行部分氧化反应,产生以CO、H2、CO2为主要成分的合成气,经增湿、降温、除尘后送入下游变换工序;同时,将系统中产生的黑水送入闪蒸、沉降系统,以达到回收热量及灰水再生、循环使用的目的,粗渣及细渣送出界外。
德士古气化炉论操作温度对工艺过程的影响

德士古气化炉论操作温度对工艺过程的影响德士古气化炉论操作温度主要依据煤的灰熔点温度制定,德士古气化炉操作温度是影响产品质量和气化炉安全稳定运行的关键因素。
本文重点探讨德士古气化炉论操作温度对工艺过程的影响。
我国煤炭资源丰富,而石油和天然气相对缺乏,在今后相当长时期内煤炭仍将是我国最主要能源。
大力发展煤化工和煤化工产品的延伸是必是我国化工企业发展的必然选择,而发展煤化工选择什么样的煤气化技术成为发展煤化工关键所在。
山东鲁南化肥厂首次引进美国先进的德士古水煤浆加 压气化技术,如今德士古水煤浆加压气化技术以成为我国煤化工行业采取的主要煤气化技术。
德士古水煤浆加压气化技术采用的是气流床连续气化工艺,对于气化炉温度的选择控制是整个气化系统操作关键所在。
对于德士古气化炉温度的选择,首先要对气化用煤进行分析,德士古水煤浆加压气化技术采用的是煤渣熔融态排渣技术,要求气化炉操作温度要在煤的灰熔点温度以上操作。
一般德士古气化炉操作温度控制在煤的灰熔点50-100℃操作,煤的灰熔点分析测定成为德士古气化炉操作温度的重要依据。
所以我们每天都要分析测定煤的灰熔点,根据煤的灰熔点制定气化炉操作温度,特别是煤种变化了要及时分析测定煤的灰熔点,根据煤的灰熔点的高低变化及时调整气化炉操作温度。
对于德士古气化炉操作温度的选择我们不仅要考虑到煤的灰熔点温度,还要考虑其它各方面因素的影响,以达到德士古气化炉安全稳定经济长周期运行。
1、德士古气化炉操作温度对气化炉工艺烧嘴的影响德士古气化炉工艺烧嘴工作气化炉燃烧室内,是整个气化系统最为关键的设备,德士古气化炉燃烧室内高温高压,温度高达1350℃、压力达6. 5MPa。
虽然在气化炉工艺烧嘴头部有冷却盘管和水夹套的保护,但不能消除高温气体对气化炉工艺烧嘴的灼烧和侵蚀。
德士古气化炉燃烧室温度越高对气化炉工艺烧嘴的灼烧侵蚀越强烈,由其是在气化炉燃烧室温度大幅度波动时对气化炉工艺烧嘴的灼烧侵蚀更为严重,所以我们在操作时尽量不要让气化炉燃烧室温度有较大的波动。
德士古气化炉操作规程分解

目录1、岗位任务............................................................ - 0 -2、工艺描述............................................................ - 0 -3、联锁系统............................................................ - 4 -4、工艺指标........................................................... - 18 -5、主要设备一览表..................................................... - 19 -6、开车............................................................... - 19 -7、停车............................................................... - 37 -8、倒系统............................................................. - 45 -9、正常操作要点....................................................... - 45 -10、不正常现象及事故处理 .............................................. - 47 -11、巡回检查制度...................................................... - 56 -12、基本操作.......................................................... - 56 -1、岗位任务磨煤工序生产的合格水煤浆与空分生产的氧气在一定的工艺条件下进入气化炉内进行部分氧化反应,产生以CO、H2、CO2为主要成分的合成气,经增湿、降温、除尘后送入下游变换工序;同时,将系统中产生的黑水送入闪蒸、沉降系统,以达到回收热量及灰水再生、循环使用的目的,粗渣及细渣送出界外。
德士古气化炉

德士古气化炉1、简述德士古气化炉如今已有五十多年的历史,是美国德士古公司的专利技术,采用水煤浆加压气化工艺。
目前国内大化肥装置较多采用德士古气化炉,并且世界范围内IGCC电站多采用德士古式气化炉。
2、典型代表产品我厂制造过的德士古气化炉典型的产品有:渭河气化炉、恒升气化炉、神木气化炉、神华气化炉等。
1992年为渭河研制的德士古气化炉是国际80年代的新技术,制造技术为国内先例,该气化炉获1995年度国家级新产品奖。
它的研制成功为化工设备实现国产化,替代进口做出了重要贡献。
3、德士古气化炉技术特点德士古气化炉是一种以水煤浆进料的加压气流床气化装置,水煤浆由气化剂夹带由专门的喷嘴喷入炉内,瞬间气化。
优点:●甲烷含量低,利于甲醇与氨的合成●设备结构简单,内件很少;理论上可以用于任何煤种●具有较长的实际运行经验,操作危险性小,可用率达80%-85%●利用水煤浆便于高压泵送的特点,可以制备压力很高的粗煤气●能充分利用一切污水源制作水煤浆●气化炉的运行费用较低●后续的除灰系统比较简化4、哈锅的优势哈锅具有压力容器分析设计资质,可以承担以下几方面的应力分析和校核工作:●应考虑各种有关结构负载的所有最苛刻情况组合方式,以确定最大设计应力条件。
●气化炉供货厂商应从耐火材料供货商获得有关耐火材料重量及热膨胀应力数据,校核气化炉的炉体设计;考虑气化炉正常操作温度及设计温度两种情况下,气化炉耐火内衬发生纵向及径向热膨胀产生的许用应力。
●气化炉炉体最大复合应力,不能超过有关压力容器规范中规定的最大许用应力。
●气化炉炉体标定通过计算确定的最大允许工作压力,而并非假定气化炉炉体最大允许工作压力等同于气化炉炉体设计压力●气化炉有关支撑载板、挡板、隔板及其它部件设计,应最大限度减少产生的膨胀应力。
●设计的气化炉承载板,要承受承载耐火材料自身产生的全部载荷,以及耐火材料自身产生的全部载荷,以及耐火材料发生纵向膨胀造成的相应负载。
气化炉的承载板设计,还应考虑气化炉燃烧室与激冷室之间压差达到3kg/cm2的情况。
德士古气化炉操作规程

- -目录1、岗位任务............................................................................................................................................. - 0 -2、工艺描述............................................................................................................................................. - 0 -3、联锁系统............................................................................................................................................. - 5 -4、工艺指标........................................................................................................................................... - 18 -5、主要设备一览表.............................................................................................................................. - 19 -6、开车.................................................................................................................................................... - 19 -7、停车.................................................................................................................................................... - 38 -8、倒系统 ............................................................................................................................................... - 45 -9、正常操作要点 .................................................................................................................................. - 46 -10、不正常现象及事故处理............................................................................................................... - 48 -11、巡回检查制度 ................................................................................................................................ - 57 -12、根本操作......................................................................................................................................... - 57 -1、岗位任务磨煤工序生产的合格水煤浆与空分生产的氧气在一定的工艺条件下进入气化炉内进展局部氧化反响,产生以CO、H2、CO2为主要成分的合成气,经增湿、降温、除尘后送入下游变换工序;同时,将系统中产生的黑水送入闪蒸、沉降系统,以到达回收热量及灰水再生、循环使用的目的,粗渣及细渣送出界外。
德士古水煤浆气化工艺分析

德士古水煤浆气化工艺分析摘要:近些年,水煤浆逐渐发展起来,已成为我国重点发展的环保类产品。
德士古水煤浆气化技术作为一种环保型煤气化技术,已在我国应用较长时间。
笔者就德士古水煤浆气化技术展开研究,从相关概述入手,随即对其工艺流程及工艺原理进行分析,最后提出这一工艺的优、缺点,以期丰富学术上该项技术的研究内容。
关键词:水煤浆;新型燃料;气化工艺前言所谓的水煤浆技术,实际上是使固态煤燃料转化为液态煤基燃料的过程,一方面,该项技术会保留煤的燃烧特性,另一方面,又会使其拥有重油液态相类似的特点。
液态煤基燃料作为新型清洁燃料,具有制备简单、安全可靠以及便于运输储存等特点,西方较为发达的国家已将其用到较多工程中,我国关于煤炭资源较多,相对石油资源较少,在工业化进程不断发展的时代背景下,大力发展该项技术对我国发展意义重大。
一、德士古水煤浆气化工艺概述德士古水煤浆气化工艺作为从天然气及重油中生成合成气的工艺,由美国的德士古公司研发[1],在1948年,美国研究出了首套15吨煤的测试设备,进行20种固体原料的测试,主要有:无烟煤、褐煤、石油焦、烟煤以及煤液化。
又于1956年建立气化炉,运行压力为2.8MPa,每日的处理量达到了100吨。
现今,在不断发展下日投煤量已达到1600吨,该技术已成为二代气化技术中发展最迅速、最成熟的技术,其喷嘴位于气化炉顶部,由于它实际喷射速度较高,会发生物料短路,还会出现碳转化率低等不良现象。
该技术的关键在于气化炉,气化炉的关键在于喷嘴,因此,关于这一技术的实际发展方向,应重点对新型喷嘴进行研究,才是关键所在,我国在“九五”时期,对多喷嘴对置式水煤浆气化炉进行大力研究,已在国际上领先,更是在“十五”期间,使其进入商业示范推广发展环节。
我国研究出的这一技术作为一种新型技术,是经四喷嘴对置产生撞击流,从而进一步强化混合效果,使热质传递效果更佳,最终提升气化反应效果,与传统的水煤浆气化技术相比,成本更低、效果更好。
德士古煤气化工艺运行方式总结

40. 82 22. 56 1. 00 15. 22 9. 94
从鲁化原料煤的优选经验来看 ,低灰分 、低内
第 35卷 第 1期 化肥工业 Fra bibliotek 2008年 2月
德士古煤气化工艺运行方式总结 3
吕运江 ,潘 荣 ,吕传磊 ,庞 治 ,周 渊 (山东兖矿鲁南化肥厂 滕州 277527)
摘要 在全面总结德士古气化炉试运行经验的基础上 ,进行了优化煤种配比和降低气化操作温度等新尝 试 。经过一段时间的摸索和考察 ,肯定了高 、低灰熔点煤种的混配可降低入炉煤的灰熔点 ,保证气流床熔融排渣 气化工艺的稳定运行 ;在低于煤灰熔融温度下进行气化并实施固态排渣工艺是可行和有效的 ,经十余年的运行 , 其经济效益明显 。
点的北宿原煤 (煤质分析数据见表 1) ,同时将石 灰石的添加量由 2. 4%降至 1. 3% ,煤浆灰熔点由
43
第 35卷 第 1期 化肥工业 2008年 2月
1 350 ℃降至 1 300 ℃,气化炉工况也作了相应的
表 1 鲁化探索试验的煤种特性分析
投产初期 ,在原料煤中按投煤量的 2. 4% (质 量分数 ,下同 )添加石灰石 ,使煤浆灰熔融温度降 至 1 350 ℃。但运行结果表明 :为了熔融排渣 ,必 须同时将石灰石熔融 ,这又额外多消耗热量 ,致使 煤耗 、氧耗均较高 ;有效气 ( CO + H2 )体积分数仅 75%左右 , CO2 体积分数达 25% ; 气化炉处理能 力仅 16~17 m3 / h,生产能力降低 ;耐火砖的蚀损 率 0. 020 mm / h,仅使用了 7 000 h就被迫更换 ;灰 水中 Ca2 +含量较高 ,灰水系统 (灰水泵 、灰水换热 器 、文丘里 、闪蒸系统 )结垢严重 ,灰水流量在较 短的时间内就从 45 m3 / h降至 20 m3 / h,试车初期 灰水系统仅能运行 1个月左右 。
Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比

Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 壹
贰 叁 肆
反应原理
工艺流程
工艺技术对比
主要工艺指标对比
一、反应原理 1、德士古水煤浆气化反应原理
德士古水煤浆加压气化炉是两相并流型气化炉,氧 气和煤浆通过特制的工艺喷嘴混合后喷入气化炉,在炉 内水煤浆和氧气发生不完全氧化原反应产生水煤气,其 反应释放的能量可维持气化炉在煤灰熔点温度以上反应 以满足液态排渣的需要。
3、GSP气化炉工艺流程 将预处理好的原料煤在磨煤机内磨碎到适于气化的粒度(对不同煤种有不同 的要求)并进行干燥用输气(N2 或CO2)从加料斗中将干煤粉送到气化炉 的组合喷嘴中。 加压干煤粉,氧气及少量蒸汽通过组合喷嘴进入到气化炉中。气化炉的操作 压力为2.5~4.0MP,根据煤粉的灰熔特性,气化操作温度控制在1350~1750 ℃。高温气体与液态渣一起离开气化室向下流动直接进入激冷室,被喷射的 高压激冷水冷却,液态渣在激冷室底部水浴中成为颗粒状,定期的从排渣锁 斗中排入渣池,并通过捞渣机装车运出。从激冷室出来的达到饱和的粗合成 气经两级文氏管洗涤后,使含尘量达到要求后送出界区。 激冷室和文氏管排出的黑水经减压后送入两级闪蒸罐去除黑水中的气体成分 ,闪蒸罐内的黑水则送入沉降槽,加入少量絮凝剂以加速灰水中细渣的絮凝 沉降。沉降槽下部沉降物经过滤机滤出并压制成渣饼装车外送。沉降槽上部 的灰水与滤液一起送回激冷室作激冷水使用,为控制回水中的总盐含量,需 将少量污水送界区外的全厂污水处理系统。
二、工艺流程
1、德士古水煤浆气化炉工艺流程 将原料煤水及添加剂等送入磨机磨成水煤浆(出磨机水煤浆浓度为 65%),由高压煤浆泵送入气化炉喷嘴来自空分的氧气经氧气缓冲罐稳压后 进入烧嘴送入炉内的水煤浆和氧气在高温加压后发生部分氧化反应,气化炉 膛内温度1350~1450℃离开气化炉的粗合成气和熔渣进入激冷室,粗合成气 经第一次洗涤并被水淬冷后,温度降低被水蒸汽饱和后出气化炉。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,在渣收集阶段 排入渣斗,定时排入渣池,由捞渣机捞出后装车外运。 渣收集阶段渣斗上部的黑水一部分用锁斗循环泵抽出循环回气化炉,用于 冲气化炉激冷室的渣。 来自黑水处理工段的黑水进入碳洗塔, 碳洗塔中部排出的较清洁的黑水 用黑水循环泵加压后分别送文丘里洗涤器及气化炉激冷环,用于洗 涤粗合成气气化炉碳洗塔等排出的黑水经四级闪蒸后送往澄清槽进行处理。
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一、德士古(TEXACO)气化法德士古气化法是一种以水煤浆为进料的加压气流床气化工艺。
德士古气化炉由美国德士古石油公司所属的德士古开发公司在1946年研制成功的。
1953年第一台德士古重油气化工业装置投产。
在此基础上,1956年开始开发煤的气化。
本世纪70年代初期发生世界性能源危机,美国能源部制订了煤液化开发计划,于是,德士古公司据此在加利福尼亚州蒙特贝洛(Moutebello)研究所建设了日处理15t的德士古气化装置,用于试烧煤和煤液化残渣。
联邦德国鲁尔化学公司(Ruhrchemie)和鲁尔煤炭公司l(R1flhrkohie)取得德士古气化专利,于1977年在奥伯豪森一霍尔顿(Oberl!fausezi-Hoiten)建成目处理煤150t的示范工厂。
此后,德士古气化技术得到了迅速发展。
目前国外共有一套中试装置,三套示范装置和四套生产装置,见下表。
除这些已建成的装置外,还有一些装置在设计或计划之中。
德士古气化炉是所有第二代气化炉中发展最迅速、开发最成功的一个,并已实现工业化。
(一)德士吉气化的基本原理和德士古气化炉德士古水煤浆加压气化过程属于气流床疏相并流反应。
德士吉气化炉的结构如下图所示。
水煤浆通过喷嘴在高速氧气流的作用下,破碎、雾化喷入气化炉。
氧气和雾状水煤浆在炉内受到耐火衬里的高温辐衬作用,迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程,最后生成以一氧化碳、氢气、二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气、熔渣和未反应的碳,一起同流向下离开反应区,进入炉子底部激冷室水浴,熔渣经淬冷、固化后被截留在水中,落入渣罐,经排渣系统定时排放。
煤气和饱和蒸气进入煤气冷却净化系统。
气化炉是一直立圆筒形钢制受压容器,炉膛内壁衬以高质量的耐火材料,以防止热渣和热粗煤气的侵蚀。
气化炉近于绝热容器,其热损失非常低。
蒙特贝洛中试用气化炉直径1.5m,高6m,操作压为在2.07~8.27MPa。
德士古气化炉内部无结构件,维修简单,运行可靠性高。
气化炉内的主要反应如下:CmHn + (m+n/4)O2 = mCO2 + n/2H2OCmHn = (m-1)C + CH4 + (n-4)/2H2CH4 = C + 2H2C + H2O(g) = CO + H2CH4 + H2O(g) = CO + 3H2C + CO2 = 2COCO + H2O(g) = C02 + H2(二)工艺条件水煤浆加压气化属于气流床反应,影响气化炉操作和气化工艺指标的主要参数有:水煤浆浓度、氧煤比、煤粉粒度分布及气化炉操作压力等。
1.水煤浆浓度水煤浆浓度对气化的影响表现为:随着水煤浆浓度的提高,煤气中有效成分增加,气化效率提高,氧气耗量下降,如下图一、二所示。
图一图二水煤浆浓度的提高,带入气化炉中的水分相对少了,减少了蒸发水所消耗的热量,因而使一氧化碳和氢气的产量增加了,气化强度和气化效率均得到提高,能耗下降。
为了维持正常的气化生产,煤浆的可泵送性和稳定性等也是十分重要的。
所以,研究水煤浆的成浆特性和制备工艺,寻求提高水煤浆质量的途径是十分必要的。
试验认为,在制备高浓度水煤浆时,煤质是关键因素,而煤粉粒度的分布又是重要的影响因素,添加剂是改善流动性及堆积效率的一种有力措施。
煤的内在水分含量低、粒度分布宽,将有利于高浓度水煤浆的制备。
适宜的添加剂还能改变煤浆的流变特性,且煤粉的粒度越细,添加剂的影响越明显。
所以,选择合适的煤种,调配最佳粒度和粒度分布是制备具有良好流动性和较为稳定的高浓度水煤浆的关键。
一般说来,褐煤的内在水分含量较高,说明其内孔表面大,吸水能力强。
在成浆时,煤粒上能吸附的水量多,因而,在水煤浆浓度相同的条件下,自由流动的水相减少,即造成流动性差,若使其具有相同的流动性,则煤浆浓度必然下降。
故褐煤在目前尚无法作为水煤浆的原料。
日本宇部在评价我国的昭通褐煤时,亦得到了与上述相同的结论。
2.氧煤比氧煤比是气流床气化中重要的操作指标。
当其他条件不变时,气化炉温度主要取决子氧煤比,如下图一所示。
提高氧煤比可使碳的转化率明显上升,如下图二所示。
图一图二但是,当氧气用量过大时,部分碳将完全燃烧,生成二氧化碳,或不完全燃烧生成的一氧化碳,又进一步氧化成二氧化碳,从而使煤气中的无用组分增加,气化效率下降。
而且,随着氧煤比的增加,氧耗明显上升,而煤耗下降。
所以,氧煤比对过程操作来说,有一最适宜的比值。
美国蒙特贝洛中试炉气化伊利诺斯6号煤对,氧煤比约为0.93;联邦德国RCH /RAG示范厂则为0.92.3.煤粉粒度分布煤粉的粒度对碳的转化率有很大影响。
因为煤粒在炉内的停留时间及气固反应的接触面积与颗粒尺寸的关系非常密切。
而且,大颗粒离开喷嘴后,具有较大的相对速度,在反应区中的停留时间比小颗粒短,另一方面,比表面积又与颗粒大小呈反比。
这双重影响的结果必然使小颗粒的转化率高于大颗粒。
由试验结果表明,煤粉越细,气化效率越高。
但是,当煤粉中细粉含量过高时,水煤浆表现粘度上升,不利于配制高浓度的水煤浆。
为此,对于反应性较好的煤种,可适当放宽煤粉的粒度。
如日本德士古炉用的煤浆,最大粒度为20~40目,大部分小于90μm;联邦德国德士古炉用的煤浆14~60%,>90μm;7~35%,>315μm,15%,:>500μm。
4.气化压力气流床操作压力的提高,有利于气化过程的进行。
因为压力增加,不仅增加了反应物浓度,加快了反应速度;而且也延长了反应物在炉内的停留时间,使碳的转化率提高。
气化压力的提高,既可提高气化炉单位容积的生产能力,又可节省压缩煤气的动力。
故德士古工艺的最高气化压力可达8.0MFa。
一般根据煤气的最终用途,选择适宜的气化压力。
巳投产的几套装置中,大多数采用3.92 MPa(表压),在伊斯特曼工程中配等压合成甲醇,采用了6.37MPa(表压)。
(三)工艺流程下图为霍尔顿示范工厂的德士古气化工艺流程简图。
由图可见,德士古气化工艺可分为制浆和运输、气化和废热回收、煤气冷却净化及三废处理等部分。
1.煤浆制备与输送德士古气化工艺采用煤浆进料、较之干式进料系统更为稳定、简单。
煤浆制备技术有三种:干法、湿法(一段湿法和两段湿法)以及混合法。
干法:原煤→干式粉磨→混合→水煤浆↑↑水添加剂混合法:添加剂→低浓度湿磨↓原煤→混合→水煤浆→干式粉磨一段湿法:水添加剂↓↓原煤→高浓度湿磨→水煤浆二段湿法:水添加剂↓↓原煤→低浓度湿磨→脱水→高浓度湿磨→水煤浆国外大多采用一段湿法制水煤浆工艺,在一段湿磨中,又有开路(不返料)和闭路(返料)研磨流程之分。
前者是煤和水按一定比僦一次通过磨机制得水煤浆,同时满足粒度和浓度的要求,后者是煤经研磨得到水煤浆,再经湿筛分级,分离出大颗柱返回磨机。
一段湿法制浆工艺具有流程简单,设备少,能耗低,无需二次脱水等优点(尤其是开路流程)。
对球磨机来说,使相同物料研磨到相同细度,湿法比干法可节省动力30%左右。
水煤浆输送的主要设备为低压循环泵和高压料浆泵。
低压循环泵主要对煤浆进行泵送、循环和起一定程度的搅拌作用。
一般采用离心泵。
要求其操作寿命长,耐磨无泄漏,在泵送过程中保持水煤浆浓度不变。
高压料浆泵用于将制成的煤浆压送入气化炉喷嘴。
要求泵的出口压力高,工作可靠,流量可随意调节。
高压料浆泵常用柱塞泵、活塞泵和隔膜泵等。
2.制气和废热回收制气工序是气化厂的核心,气化炉效率的提高对生产煤气的产量和质量均有着重要作用。
在气化炉结构中,喷嘴是关键的设备。
喷嘴结构的优劣,对雾化性能和气化效率影响很大。
同时,还会影响耐火材料的使用寿命。
喷嘴的良好设计可把能量从雾化介质转移到煤浆中去,为氧气和煤浆的良好混合提供有利条件。
要求喷嘴锯以较少的雾化剂和较少的能量实现雾化,并具有结构简单,加互方便,使用寿命长等性能。
据报道,一个良好设计的喷嘴,能使碳转化率从94%提高到99%,降低炉温100℃。
喷嘴按雾化方法的不同,可分为机械雾化、气流雾化、机械一气流雾化;按物料混合方式不同,可分为内混式、外混式等;按物料导管的数量不同,可分为双套管式和三套管式等。
国外使用的喷嘴结构基本上是三套管式,中心管走15%氧气,内环隙走煤浆,外环隙走85%氧气,并可根据煤浆的性质调节两股氧气的比例,以促使氧、碳反应完全。
水煤浆气化炉对向火面耐火材料的要求极为苛刻。
因为该处除承受热力腐蚀、机械磨蚀外,还要遭受灰渣的物理、化学等腐蚀作用。
影响耐火材料性质的主要因素有温度、煤灰性质,熔渣流速及热态机械应力等,而其中?以炉瀑为最重要因素。
RCH / RAG所用耐火材料是80%三氧化二铬的烧结铬镁尖晶石。
由于高温反应,煤的热值有25%以显热的形式存在,因此,煤气化的经济性必然与付产蒸汽相联系。
根据煤气最终用途的不同,粗煤气可有三种不同的冷却方法。
(1)直接淬冷法:多见于生产合成氨原料气或氢气等流程。
高温煤气和液态熔渣一起,通过炉子底部的急冷室,如下图所示,与水直接接融而冷却,或在气化室下面用水喷淋冷却。
在粗煤气冷却的同时,产生大量高压蒸气,混合在粗煤气中一起离开气化炉。
(2)煤气冷却器法:即采用废热锅炉的间接冷却法。
多见于生产工业燃料气、联合循环发电用燃气、氧化合成用原料气等流程。
在气化炉下面直接安装辐射式冷却器(废热锅炉)。
热粗煤气将热传给水冷壁管而被冷却至700℃左右。
熔渣粒固化.分离,落人下面的淬冷水池,后经闭锁渣斗排出。
在辐射式冷却器的水冷壁管内产生高压蒸气,作动力或加热用。
离开辐射冷却器的煤气导入对流冷却器(水管锅炉)进一步冷却到300℃左右。
同时回收显热、生产蒸气。
(3)间接冷却和直接淬冷相结合的方法:用于生产合成甲醇原料气的流程。
热粗煤气先在辐射式冷却器中冷却至700℃左右,使熔渣固化,与煤气分离,同时产生高压蒸气;然后,粗煤气用水喷淋淬冷到200℃左右。
3.煤气的冷却净化及三废处理离开德士吉气化炉的粗煤气,经废热锅炉回收显热后,入水洗涤系统。
其温度一般为300℃左右,需进一步冷却和脱除其中的细灰,可通煤气洗涤器或文丘利喷嘴等加以洗涤冷却。
粗煤气组分单一,不含焦油,故不需设置脱焦油装置。
煤中的硫约95%转化为硫化氢,5%转化为硫氧化碳。
国外多数采用Selexol法或Rectisol法脱硫,脱除酸气后的尾气,经净化(如claus法)后放空,不存在废气排放问题。
废水含有极少量的酚和氰和氨,只需常规法处理即可排放。
固体排放物(固化熔揸)不会造成对环境的污染,并可用作建筑材料。
(四)我国水煤浆加压气化技术的开发状况我国1969年在浙江衙州化工厂建成第一套水煤浆加压气化中试装置,日处理煤量16.8t,试验于1971年中止。
其后,1979~1984年在化工部化肥工业研究所进行水煤浆气化模型试验,处理煤量为20kg/h,气化压力为1.96MPa(表压)。