航天炉气化装置灰水处理系统工艺控制和设备改进
小氮肥第４２卷第４期２０１４年４月
航天炉气化装置灰水处理系统
工艺控制和设备改进
童维风 （安徽晋煤中能化工股份有限公司 安徽临泉２３６４００）
ｌ 灰水处理系统工艺流程
安徽晋煤中能化工股份有限公司（以下简称
中能公司）航天炉气化装置灰水处理系统工艺流 程见图１。
除氧器
高压灰水泵 水煤气送变换系统
洗涤塔灰水
激冷水泵 闪蒸气送老厂
闪蒸气放空
低压灰水泵 图ｌ 灰水处理系统工艺流程 ３
从气化炉激冷室和合成气洗涤塔底部排出的 灰水进入渣水系统，经两级闪蒸去除酸性气体并
回收热量，固体颗粒经絮凝、沉淀、过滤后收集，处 理后的灰水循环利用；高压闪蒸罐闪蒸出来的
０．５ ＭＰａ饱和蒸汽（１６０℃）送至汽提塔或除氧 器，使灰水处理系统的低压灰水（０．５ ＭＰａ）温度
从约７０℃提高至１００ ｏＣ，灰水经高压灰水泵（提
压至５．０ ＭＰａ）进洗涤塔，以提高洗涤塔出口合成 气温度后送变换系统。维持航天炉单套灰水处理
系统平衡运行的循环水量约为１４０ ｍ ／ｈ。 由于灰水处理的好坏直接影响到气化装置能
否长周期稳定运行，所以从航天炉气化装置开车 到正常稳定运行，对航天炉的灰水处理系统进行
了不断改进和优化，并取得了一定成效。
２ 工艺控制
２．１真空闪蒸压力、温度的控制 真空闪蒸系统负压越低，闪蒸出来的不凝气 越多，真空闪蒸系统内液体温度也越低，对灰水絮
凝效果越有利，但负压越低，真空闪蒸泵电耗越
高。实际运行中，真空闪蒸泵电耗的增加与真空 闪蒸系统负压值（越低）并不成比例，絮凝剂的使
当压力降至０．０９ ＭＰａ时，顺放结束，进入到逆放
阶段，逆放气进入到产品气缓冲罐；当压力降至 ０．ｏｌ ＭＰａ时，逆放结束，进入到均压升阶段；均压 升至１．９ ＭＰａ时进入终升，然后进入吸附状态。
ＣＯ提纯工序每台吸附塔依次经历吸附、１２次均 压降、顺放、逆放、１２次均压升、终升。
３ 结语
甲醇净化副系统改造后，产出合格的工业级 ＣＯ，利用多余的ＣＯ气体送至甲醇系统用于调节 驴 驴驴 —‘ 甲醇合成的氢碳比，有利于指标优化，副产的Ｈ： 及回收的放空气送至甲醇合成装置，可增产甲醇 ４ ｔ／ｈ；同时，在变压吸附系统开车时，所有气体可 全部送至甲醇合成装置，没有气体放空，大大降低 了生产成本。
醋酐装置最高产量达２８１．５３ ｔ／ｄ，由于醋酐 产品市场需求量较小，装置基本在７０％～８０％的
负荷下运行，制得的ＣＯ气体完全满足了其生产 需要，达到了设计要求。
（收稿日期２０１３．０９．２６）
４
用效果也并非灰水温度低越好，一般以６０～８０℃ 比较适宜。通过生产操作摸索：真空闪蒸系统负 压控制在一０．０５ ＭＰａ、真空闪蒸泵在８０％负荷运
行，真空闪蒸系统下液温度可控制在７０℃，不影
响絮凝剂的絮凝效果，也不致造成电耗增加。 ２．２高压闪蒸系统压力控制
气化炉和合成气洗涤塔内出来的灰水（一般
固体颗粒质量浓度在３ ０００～４ ０００ ｍｇ／Ｌ，压力 ３．７ ＭＰａ）经角阀减压后进入高压闪蒸系统，系统 压力稳定在０．５ ＭＰａ，介质温度控制在１５５℃，灰
水在０．５ ＭＰａ压力下大量汽化，溶解在液相中的 酸性气也随之溢出，闪蒸出的蒸汽可为其他工序
提供热能。 ２．３ 系统补水和排水量的确定 通过对灰水的水质分析，确保灰水的碱度＋
硬度≤１５ ｍｍｏｌ／Ｌ，灰水ｐＨ ８～９；在确保灰水水 质合格的基础上，尽量控制较少的补水量以降低
生产成本，但必须在高压灰水泵不超负荷前提下 加大气化炉和洗涤塔的灰水排量，以及时带走系
统的灰渣，避免气化炉激冷室和洗涤塔产生积灰，
从而确保气化装置长周期稳定运行。 ２．４系统药剂的添加 （１）分散剂的添加。对气化水质的实地取样
分析、实验，确定了加入分散剂后的灰水系统中分
散剂质量分数为（８０～１００）Ｘ １０～；由于中能公 司煤种调整比较频繁，使正常的药剂加入量在原
料煤种更换时可能会出现短时偏差的现象，但从 气化装置５年来的实际运行情况看：灰水系统结
垢现象比较轻微，即目前分散剂的加入量总体是 合适的。 （２）絮凝剂的添加。对高压闪蒸罐出口灰水 进行絮凝试验和不同絮凝剂筛选，最终确定加药
后灰水中絮凝剂质量分数为（１．５～２．０）Ｘ １０一。 从实际运行情况看：絮凝效果整体较好，但在工况
波动或煤种更换时会出现絮凝效果稍差的情况，
需要加强水质监测，并有计划地对絮凝剂的加入 量进行适当调整，确保系统水质的稳定、合格。
２．５淤浆抽出量的控制
一期航天炉气化装置曾发生因沉降槽淤浆未
能及时抽出，造成耙料机超负荷故障损坏，最终导 致气化装置停车的事件。为此，目前气化装置设 小氮肥第４２卷第４期２０１４年４月
置２台过滤机（正常１开１备）；在淤浆变稠时及
时运行备用过滤机，避免沉降槽淤浆过稠而加重 耙料机负荷，同时防止影响灰水处理系统水质。
目前，２套粉煤气化装置满负荷运行，加氧量 为１５ ６００ ｍ ／ｈ（标态），入炉粉煤量为３０ ｔ／ｈ，淤
浆量约为４５ １ＴＩ ／ｈ（淤浆中含水质量分数约
５５％）。从一期气化装置开车，就在不断寻找适 合航天炉粉煤气化的过滤机滤布，通过不断地试
验、完善，最终确定了孔径为３０ Ｉｘｍ、材质为丙纶 的滤布适合中能公司水质和粉煤粒径范围的过
滤，确保了过滤机的过滤效果。
３ 改进措施
３．１ 除氧器排污至灰水槽改为高压灰水泵进口
在原设计中，经沉降槽沉降后较为清洁的灰
水（固体颗粒质量浓度约为６０ ｍｇ／Ｌ）通过低压灰 水泵送至除氧器，由除氧器底部设置的排污管道
（ＤＮ８０ ｍｍ）排至灰水槽，进人除氧器后在底部产
生部分沉淀，造成除氧器底部排污灰水中固体颗 粒含量偏高、水质较差。排污阀门若全开，排污量
过大，大量的水又回到灰水槽，增加低压灰水泵电 耗；排污量过小，又会堵塞排污管线，因此，排污阀 门开度很难控制。检修除氧器时发现：其底部积
有大量的煤灰，增加了检修清灰的工作量，同时含
固量较高的灰水排入灰水槽会增大整个灰水处理 系统的负担，所以从除氧器底部直接排至灰水槽
是不合理的。为此，将除氧器底部排污管道接至 高压灰水泵进口，排污阀门全开，使排污水进入高
压灰水系统、固体颗粒不易沉积在除氧器底部，改 善了灰水处理系统的水质，减少了系统检修量。
３．２除氧器远传液位计增加冲洗水 除氧器液位的稳定是灰水系统水平衡和为激
冷水泵提供稳定流量的前提和保障。由于气化灰 水固体颗粒含量约为６０ ｍｇ／Ｌ，在水流速偏低或
静止状态时，易产生固体颗粒沉淀，造成除氧器的
远传液位计显示不稳定，经常出现大幅波动。由
于低压灰水泵出口灰水中含有少量的固体颗粒， 进入除氧器后会在远传液位计下接口隔膜处形成
沉淀，而远传液位计无低点排污（设计中没设排
污点），使沉淀越积越多，堵塞远传液位计隔膜， 造成远传液位显示失去真实性、
操作工失去正确 小氮肥第４２卷第４期２０１４年４月
的判断依据，影响水系统的平衡控制；严重时，导
致高压灰水泵抽空而影响系统正常运行。为此， 在现场远传液位计正、负压室各增加１路冲洗水
管线，冲洗水选用水质相对于灰水水质较好的
循环冷却水。正常生产时，始终投用冲洗水，既 可以防止液位计隔膜的堵塞，又确保了远传液
位显示的真实性，有利于操作人员对水系统平 衡的控制。
３．３ 中压汽包水排污水热量的合理利用 为控制中压汽包水质，汽包连排（ＤＮ２５ ｍｍ 管道）应常开，流量在１ ｔ／ｈ，而此２５０℃，
４．５ ＭＰａ的汽包水直接排到闪蒸罐闪蒸，再经换 热器换热后排人生产水沟。气化炉盘管水量为
５００ ｍ ／ｈ，汽包水十气化炉盘管水量约２７ ｒｎ ，在
置换汽包水和进行泵检修时，排水都进入水沟，造 成资源的浪费。为合理利用汽包排污水及其热
量，在汽包排污（水）换热器出口设置１根管道，
接至除氧器，既有利于改善灰水处理系统水质，也 减少了除氧器０．６ ＭＰａ蒸汽的加入量；改进后检
修泵时，排水可排入除氧器以回收利用。 ３．４高压闪蒸罐锥部至真空闪蒸罐灰水直排管 线的使用 经高压闪蒸罐闪蒸浓缩后的灰水（固体颗粒
含量约在４ ０００ ｍｇ／Ｌ）经角阀减压后进入真空闪 蒸罐进行真空闪蒸，由于减压阀前后压差大于
０．５ ＭＰａ，且含固量较高，导致角阀冲刷、磨蚀较 为严重，影响高压闪蒸罐液位的稳定控制；角阀内
漏量大后，若不及时检修，存在高压闪蒸罐排空造 成真空闪蒸罐超压损坏设备的风险；角阀价格较
昂贵、维修费也高。为此，通过高压闪蒸罐锥部的 排污管（ １００ ｍｍ）将高压闪蒸罐锥部固体颗粒
含量较高的灰水不通过角阀直接排至真空闪蒸 罐，采用合适的孔板控制排污量，既不会堵塞孔
板，又容易控制高压闪蒸罐液位，延长了角阀使用
寿命。航天炉粉煤气化装置于２００８年开车，目前 此角阀仍处于良好运行状态。
３．５过滤机纠偏开关改进 目前，２套气化系统共用１台沉降槽，沉降槽
淤浆处理系统能否稳定关系到２套装置的能否正 常运行。曾连续多次发生因纠偏装置故障导致过
滤机跑偏、打褶、撕裂等被迫停止运行的现象，严 ５
重影响了灰水处理系统的正常运行。为避免因灰 水员量差而影响系统的稳定运行，将二期过滤机
触点式的纠偏装置开关改为光电式接近开关。改 进后，过滤机的运行时间大幅延长，灰水处理系统
运行工况提升。沉降槽底流泵能连续稳定运行，
从而保证了淤浆的分离，稳定了气化装置的运行。 ３．６灰水处理系统聚合氯化铝的添加
中能公司２套航天炉装置设计合用１台沉降 槽，沉降槽的容积为１ ３６０ ｍ ，除去淤浆所占体积
后的有效体积约为１ ２００ ｍ ；单套气化炉运行时， 系统的水循环量按１４０ ｍ ／ｈ计，则添加了絮凝剂
的灰水在沉降槽的停留时间约８ ｈ；２套气化炉同 时运行，系统水的循环量为２８０ ｍ ／ｈ，则添加了絮
凝剂的灰水在沉降槽的停留时间仅约４ ｈ。为确
保灰水的沉降、絮凝效果，只有通过调节药剂加入 量和寻找快速絮凝药剂来实现。通过考察、交流
发现：聚合氯化铝（是一种铝铁化合物，有帮助絮 凝的作用，不能单独作为絮凝剂使用）可大大提
高灰水的沉降、絮凝效果。通过试验对比，确定加 入聚合氯化铝后的灰水中聚合氯化铝质量分数为
２０×１０～，同时将加入絮凝剂的灰水中絮凝剂质 量分数由１．５×１０ 提高至２．０×１０～，有效保证
了２套航天炉装置满负荷运行时的灰水水质。
４ 结语
中能公司航天炉粉煤气化装置从２００８年开 车运行以来，通过不断地改进和完善，使装置运行 的稳定性、经济性不断地提高。灰水处理系统作
为航天炉稳定运行的关键环节之一，稳定灰水水
质、灰水系统操作，控制合格的系统水质，不断进 行工艺优化和设备改进才能充分发挥航天炉运行 的优越性。 中能公司２套气化装置合用１台沉降槽，而
２套装置同时停车的概率很小，未能及时有效清 理沉降槽内壁上的灰垢，长时间连续运行会造成
灰垢逐渐增厚，存在垢片脱落堵塞沉降槽淤浆出 口通道和造成２套气化装置灰水处理系统无法维
持正常生产的风险，因此，航天炉灰水处理系统的 改进和完善以及对水处理药剂的选择和添加量确
定已成为下一步努力的方向。 （收到修改稿日期２０１３—０６．０４）
航天炉粉煤加压气化技术分析
航天炉粉煤加压气化技术分析
摘 要：本文主要介绍了航天炉粉煤加压气化技术的工艺原理、技术特点及控制技术，以供参考。
关键词：航天炉；技术特点；结构
一、航天炉煤气化的工艺原理
原料煤经过磨煤、干燥后储存在低压粉煤储罐， 然后用N2(正常生产后用CO2输送)通过粉煤锁斗加压、粉煤给料罐加压输送，将粉煤输送到气化炉烧嘴。干煤粉(80℃)、纯氧气(200℃)、过热蒸汽(420℃)一同通过烧嘴进入气化炉气化室，瞬间发生升温、挥发分裂解、燃烧及氧化还原等物理和化学过程(1—10 s)。该反应系统中的放热和吸热的平衡是自动调节的，既有气相间反应，又有气固相间的反应。1400—1600℃的合成气出气化室通过激冷环、下降管被激冷水激冷冷却后，进入激冷室水浴洗涤、冷却，出气化炉的温度为210～220℃，然后经过文丘里洗涤器增湿、洗涤，进入洗涤塔进一步降温、洗涤，温度约为204℃、粉尘含量小于10×10-6的粗合成气送到变换、净化工段。[1]
二、航天炉的主要设备
1、气化炉
HT—L炉的核心设备是气化炉。HT—L炉分上下两个部分：上部是气化室，由内筒和外筒组成，包括盘管式水冷壁、环行空间和承压外壳。盘管式水冷壁的内侧向火面焊有许多抓钉，抓钉上涂抹一层耐火涂层，其作用是保护水冷壁盘管、减少气化炉热鼍损失。盘管式水冷壁的结构简单，材质为碳钢，易制作且造价较低。水冷壁盘管内的水采用强制密闭循环，在这循环系统内，有一个废热锅炉生产5．4MPa(G)的中压蒸汽，将热量迅速移走，使水冷壁盘管内水温始终保持一恒定的范围。下部为激冷室，包括激冷环、下降管、破泡条和承压外壳。激冷室为一承压空壳，外径和气化室一样，上部和水冷壁相连的为激冷环，高温合成气经过激冷环和下降管煤气温度骤降。向下进入激冷室，激冷室下部为一锥形，内充满水，熔渣遇冷固化成颗粒落入水中，顺锁斗循环水排入灰锁斗。粗合成气从激冷室上部引出。
2、烧嘴
HT—L炉烧嘴是一个组合烧嘴，由一个主烧嘴、一个点火烧嘴和一个开工烧嘴组成。主烧嘴由一条氧气通道和三条煤粉通道组成。烧嘴的头部和本体设有冷却水盘管和夹套，并强制通入烧嘴循环冷却水，温度100—105℃，以保证烧嘴特别是烧嘴头部的温度稳定，避免因高温烧坏烧嘴。整个烧嘴的使用寿命为3年。HT—L炉烧嘴设计先进，结构合理、操作方便可靠，可实现从点火到投煤的连续性。相比之下德士古气化炉需要预热完成后拆掉开工烧嘴，安装上煤烧嘴冉投煤，而壳牌气化炉在投煤后需要将开工和点火烧嘴拖出，配套系统复杂，故障率高，不易操作。[1]
多元料浆气化灰水处理工艺优化改进
第3期2221年5月中氮肥M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNu3May 2221
孑櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦毤 辜煤气化技术it 兄不不不不不^e不不沃
多元料浆气化灰水处理工艺优化改进
赵伯平
（陕西陕化煤化工集团有限公司，陕西渭南717170）
［摘 要］陕西陕化煤化工集团有限公司2 x307 k/h合成氨装置配套3台（在用）多元料浆气化炉 （两开一备），其采用灰水药剂法的灰水处理系统是在原设计基础上经适当的技术改造而形成的。实际生产 中，灰水处理系统易结垢，困扰着系统长周期、稳定运行；有时检修清理灰水处理系统后，气化装置投运 初期就会出现入炉激冷水过滤器压差高、气化炉和碳洗塔排黑（水）管线易结垢而排水不畅的现象。在分 析灰水药剂法、化学药剂法、离子交换法、电化学处理法这4种常用气化灰水处理工艺之工艺流程及其优 缺点的基础上，对陕西陕化（在用）多元料浆气化灰水处理系统提出优化改进设想一一采用“化学药剂法 +电化学处理法”联合工艺处理气化灰水，可望实现灰水处理系统的良好运行，只是本优化设想的合理 性、可行性还有待进一步商榷。［关键词］多元料浆气化装置；灰水处理系统；结垢；灰水药剂法；化学药剂法；离子交换法；电化学 处理法；优化设想［中图分类号］TQ546. 5 ［文献标志码］B ［文章编号］1704 -9932（2021）73 -0012 -05
0引言
陕西陕化煤化工集团有限公司（简称陕西
陕化）2 x300 kt/a合成氨装置配套3套（在用） 多元料浆气化装置（采用西北化工研究院自主
研发的单喷嘴三流道预混式多元料浆气化工
艺），3台（在用）气化炉两开一备，单台气化
［收稿日期］2424-08-49 ［修稿日期］2222-05-17［作者简介］赵伯平（968—）,男，陕西彬县人,高级工程师。 炉设计投煤量1 500 t/d。实际生产中，多元料 浆气化装置灰水处理系统易结垢是困扰系统长周 期、稳定运行的难题；有时检修清理灰水处理系
探讨航天炉粉煤气化装置检测与优化策略
探讨航天炉粉煤气化装置检测与优化策略
航天炉粉煤气化装置是一种高效、环保的煤化工生产技术，其能够将煤炭转化为一系列高附加值的化学品和能源产品。然而，航天炉粉煤气化装置在运行过程中也存在一系列技术问题和安全隐患，因此需要采取一系列有效的检测与优化策略来确保其高效运行和安全生产。
首先，航天炉粉煤气化装置的检测需要从以下几个方面进行考虑：
一、外部检测：主要是通过各种现场设备和监测系统对整个生产过程的各个环节进行监测和检测，以确保装置在正常工作状态下。包括各种传感器、监测仪器等设备，如温度检测、压力检测、液位检测、气体检测等，以及图像监测和声音监测等。
二、内部检测：主要是对航天炉的内部状态进行检测和诊断，以便发现可能存在的问题和安全隐患，包括气、固、液等多相流体的状态变化、炉内温度分布不均、煤加氧不均、炭灰分布不均、产气动力学行为等内容。
三、煤质检测：在生产过程中，对煤质的检测也十分重要，主要包括灰分、挥发分、固定碳、硫分、热值、粘度等指标。这些指标反映了煤在反应过程中的反应性、利用率和环保性。
以上这些检测内容需要结合现代化的信息化技术实现自动化监测和诊断，可以利用智能化控制和智能化维护系统实现，减少了工作人员的工作强度，提高了劳动生产率。
其次，针对检测结果，需要采取相应的优化策略，以提高生产效率和产品质量。
一、操作优化：对煤、氧、水汽的比例、流速、温度、压力等进行精细调控及控制，在不破坏煤气化主反应的前提下，尽可能增加煤的利用率和产品的收率。
二、反应机理优化：煤气化反应是一个极其复杂的过程，需要结合实际运行情况来优化反应机理，以达到更好的反应效果和产品质量。
三、热力学优化：煤气化过程中还涉及到热力学和动力学问题，在保证基础设施不被损坏的前提下，控制反应后期的热力学性质，保证设备的正常运行。
四、新工艺开发与推广：不断对航天炉粉煤气化装置进行技术创新和新工艺开发，不断优化生产过程，降低生产成本，提高产品附加值。
探讨航天炉粉煤气化装置检测与优化策略 2
探讨航天炉粉煤气化装置检测与优化策略
航天炉粉煤气化装置是一种高效、环保的煤气化技术，广泛应用于煤化工、发电和城市供暖等领域。为了确保航天炉粉煤气化装置的稳定运行和优化效益，需要对其进行检测和优化。本文将探讨航天炉粉煤气化装置的检测方法和优化策略。
1.传感器监测法
航天炉粉煤气化装置通过安装传感器来监测炉内温度、压力、气体成分和流量等参数，以保证其稳定运行。其中，温度传感器用于监测炉内的温度分布，以确定反应器的温度梯度；压力传感器用于监测炉内的压力变化，以控制炉压；气体成分传感器用于监测炉内气体成分，以确定反应器反应过程是否正常。
2.化验检测法
航天炉粉煤气化装置通过取样分析法来检测煤粉和气体等成分的含量。在炉内取出样品后，将其送至化验室进行分析。化验检测法可以精确地分析煤粉成分，以帮助工程师理解反应器内部的实际情况。
3.模拟仿真法
航天炉粉煤气化装置还可通过计算机模拟仿真来进行检测。通过建立反应器数学模型，模拟反应过程，推导煤粉和气体的流动和化学反应过程，以确定装置的性能和运行状态。模拟仿真法可以更加精确地分析反应器的动态过程，以指导实际生产的操作。
1.定期维护保养
航天炉粉煤气化装置的定期维护可以确保其长期稳定运行。维护包括清洗反应器、更换磨损部件、调整传感器等工作，以确保反应器的正常运行和长寿命。
2.优化操作参数
优化操作参数是提高航天炉粉煤气化装置效益的重要手段。操作参数包括煤粉进料量、氧气进料量、炉内温度、压力等，通过不断调整这些参数，可以实现反应器的最佳效益。例如，可以通过增加煤粉进料量和氧气进料量，提高产气量，降低煤粉消耗量。另外，可以通过控制反应器温度和压力，调整反应速率，提高气体产率。
3.改进反应器结构
改进反应器结构可以提高航天炉粉煤气化装置的效益。例如，在炉内安装更多的喷嘴和增加反应器的长度，可以改善气体的混合和分布，提高反应速率和产气量。此外，增加炉内加热面积和降低反应器的热损失，可以提高反应器的效率和热力学效益。 总之，航天炉粉煤气化装置的检测和优化是确保其长期稳定运行和提高效益的关键。通过合理的检测方法和科学的优化策略，可以提高反应器的效率和产气量，实现更加环保和高效的煤气化。
航天炉煤气化工艺
航天炉煤气化工艺
概述
航天炉煤气化工艺是一种将煤炭等碳质物质转化为合成气的高效工艺。它充分利用煤炭资源，通过高温和压力条件下的化学反应，将固体的煤炭转化为气体燃料，用于发电、炼油、化工等领域。航天炉煤气化工艺由中国航天科技集团公司提出并持续改进，已经取得了重大突破和应用。
工艺流程
航天炉煤气化工艺主要包括煤炭预处理、气化反应、气体分离和净化四个步骤。下面将详细介绍每个步骤的工艺流程。
1. 煤炭预处理
在煤炭进入航天炉气化反应器之前，需要进行预处理以提高气化效率和产气质量。煤炭预处理主要包括粉碎、干燥和除尘等步骤。首先，将原煤经过粉碎机细碎成适当的粒度，以增加煤炭与气化剂的接触面积。然后，通过干燥设备将煤炭中的水分蒸发，减少气化过程中的能量损耗。最后，利用除尘器去除煤炭中的灰分和杂质，以保证气化反应的稳定进行。
2. 气化反应
煤炭预处理后，进入航天炉气化反应器进行气化反应。气化反应是将煤炭中的碳氢化合物在高温（1000℃以上）和高压（10-30兆帕）条件下与氧气和水蒸气发生化学反应，产生合成气的过程。航天炉气化反应器采用的是间接加热式气化反应器，具有高效和稳定的特点。通过控制气化反应的温度、压力和气化剂的供应量，可以调整合成气的成分和产气量，满足不同领域的需求。
3. 气体分离
在气化反应后，产生的气体混合物需要进行分离，以获取纯净的合成气和其他有用气体。航天炉煤气化工艺中常用的气体分离技术有压力摩尔分数差异法和吸附分离法。通过控制压力和温度等参数，可以使合成气和其他气体在分离设备中分离出来，并获得高纯度的合成气。 4. 气体净化
在气体分离后，合成气中可能还存在一些杂质和有害物质，需要进行净化处理。航天炉煤气化工艺中常用的气体净化技术有吸收、吸附和膜分离等。通过选择合适的吸收剂、吸附剂和膜材料，可以将合成气中的硫化氢、氨、苯酚等物质去除，提高合成气的纯度和品质。
应用领域
航天炉煤气化工艺具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：
航天气化炉循环水处理技术简介
气化炉循环水处理技术简介
一、概况
煤气化炉燃烧用无烟粉煤，也有不少用户烧烟煤。从投产多家新
气炉水循环系统看，普遍存在四大问题：
一是：净化黑水处理效果差，处理净化药剂成本高。
二是：外排置换水量大，一般占循环水量20~40%（视用煤质量、
品种有差异），造成水资源浪费，生化处理费用及投资也高（黑水中
COD、NH3-N、CN、S、酚均大）。
三是：黑水系统结垢严重，加分散剂费用大，效果差，停车清洗
损失大。
四是：用煤中矸子石少煤种时，系统结垢较轻，但因煤燃烧会产
生少量HCl，造成黑水中Cl－高达数千，在较高温度条件下会对黑色
金属产生中性盐腐蚀，而损坏设备。
总之，为了减少结垢或腐蚀，用户不得不大量排污。
二、改造策略—对黑水采用“有所治，有所不治”策略
针对黑水问题可以看出，根本解决办法是我所在十几年前就提出
的造气污水治理 “有所治，有所不治，最终达到大治”的老方法。
对新气化炉黑水进行改造，有目标治理。如对造成系统结垢、腐蚀物
质采取去Cl－降硬处理，辅以专用药剂，就可解决腐蚀及结垢问题。
对净化设备进行改造，就可降低净化成本及提高水质。
总之，通过改造，使黑水系统水质处理在一个可控范围内，不排
1或极少排污水。对污水中极难生化处理物质，可以不去专门处理，因
这些污染物不会在黑水循环水无限浓缩，只会达到某点一个动态平衡
浓度，这已在近千台造气微涡流处理系统中证实。不少厂几年不排污
染物，也不会无限升高，对这部分即“不治”。因不排污（或极少排），
所以对环境无任何污染，也就达到大治之目标。
三、改造方案
1、标准设计
对新气化炉黑水一般均按投标书所标系统设计： 黑水真空闪蒸罐—— 沉降槽 —— 灰水箱——泵送除氧器回用 分散剂
灰浆泵——浓泥槽——泵送真空带机 脱水剂 絮凝剂
2、此工艺存在问题及解决办法
（1）絮凝剂加入量大，成本高，效果差。
原因：
絮凝剂使用最佳条件有三要素：一是高速混合——30秒内将少
量药剂同水体进行100%充分混合，只靠水流混合做不到；二是迅速
【综述】航天炉HT-L煤气化工艺
【综述】航天炉HT-L煤气化工艺
前言
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1500-1700℃的高温；对煤种要求低，可实现原料的本地化；拥有完全自主知识产权，专利费用低；关键设备已经全部国产化，投资少，生产成本低。据专家测算，应用航天炉建设年处理原煤25万吨的气化工业装置，一次性投资可比壳牌气化炉少3亿元，比德士古气化炉少5440万元；每年的运行和维修费用比壳牌气化炉少2500万元，比德士古气化炉少500万元。
它与壳牌、德士古等国际同类装置相比，有三大优势：一是投资少，比同等规模投资节省三分之一；二是工期短，比壳牌炉建设时间缩短三分之一；三是操作程序简便，适应中国煤化工产业的实际，易于大面积推广。
HT-L粉煤气化煤质要求：HT-L粉煤气化工艺对煤种的适应性广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤到石油焦均可作为气化的原料。即使是高灰分、高水份、高硫的煤种也能使用。但从经济运行角度考虑，并非所有煤种都能够获得好的经济效益。因此，使用者应该认真细致地选择合适的煤种，在满足设计要求的前提下，保证装置的稳定运行。
航天炉煤气化工艺简介
主要技术路线：干煤粉作原料，采用激冷流程，主要特点是技术先进，具有的热效率(可达95%) ，碳转化率高(可达99%)；气化炉为水冷壁结构结构，气化温度能到1500-1700℃；对煤种要求低，可实现原料本地化；具有自主知识产权，专利费用低；关键设备全部国产化，投资少。
工艺流程
关键设备
（1）、HT-L粉煤气化炉
气化压力：4MPa，气化温度：1500—1700℃，设计炉型能力：57070Nm3/h（CO+H2，单炉能力：20000—75000Nm3/h（CO+H2），炉体材料：15CrMoR+316L水冷盘管材料：15CrMo。
（2）关键设备气化喷嘴
（3）关键设备-破渣机
（4）关键设备-热风炉（惰性气体发生器）
一种粉煤气化炉灰水的除硬装置及工艺
一种粉煤气化炉灰水的除硬装置及工艺
粉煤气化炉是一种常见的煤气化设备，用于将煤炭转化为可燃气体。在粉煤气化过程中，会产生大量的灰水，这些灰水中含有大量的固体颗粒和有机物质，对环境造成严重污染。因此，需要设计一种除硬装置及工艺来处理粉煤气化炉灰水，以减少对环境的影响。
除硬装置是指一种可以去除灰水中固体颗粒的设备。常见的除硬装置有沉淀池、过滤器和离心机等。沉淀池是最常用的除硬装置之一，通过静置使固体颗粒沉淀到底部，然后将上层清水排出。过滤器则通过滤网或滤材将固体颗粒拦截下来，而将清水流出。离心机则利用离心力将固体颗粒分离出来，实现除硬的目的。
除硬工艺是指对灰水进行处理的具体步骤和方法。除硬工艺通常包括预处理、沉淀、过滤和浓缩等步骤。
首先是预处理，将灰水进行初步处理，去除其中的大颗粒固体和易挥发有机物质。预处理可以采用物理方法，如筛分和沉淀，也可以采用化学方法，如中和和氧化等。
接下来是沉淀步骤，通过沉淀池将灰水中的细小颗粒固体沉淀到底部。在沉淀过程中，可以根据灰水的性质添加适量的沉淀剂，提高沉淀效果。
然后是过滤步骤，将经过沉淀的灰水通过过滤器进行进一步处理。过滤器可以选择不同的滤材，如石英砂、活性炭等，以去除灰水中的微小颗粒和有机物质。
最后是浓缩步骤，将经过过滤的灰水进行浓缩处理。浓缩可以采用蒸发、结晶等方法，将灰水中的水分蒸发或结晶出来，得到较小体积的固体废物。
除了除硬装置和工艺，还需要对处理后的固体废物进行处理和处置。固体废物中可能含有一定的有害物质，需要进行安全处置，避免对环境和人体健康造成危害。
粉煤气化炉灰水的除硬装置及工艺是一项重要的环保工程，可以有效减少灰水对环境的污染。除硬装置如沉淀池、过滤器和离心机等可以去除灰水中的固体颗粒，而除硬工艺包括预处理、沉淀、过滤和浓缩等步骤，使灰水得到有效处理和处置。同时，在处理固体废物时，也需要注意安全处置，以保护环境和人体健康。通过合理设计和运行，可以实现粉煤气化炉灰水的有效处理，实现资源的循环利用和环境的可持续发展。
气化设备改造方案
气化设备改造方案
随着工业化进程的不断发展，节能减排已成为了全世界普遍关注的话题，气化设备也渐渐成为了能源转型和清洁能源发展的重要一环。一些老旧的气化设备不能适应现代社会的能源转型和环保要求，需要对其进行改造。本文将针对气化设备改造提出一些方案并加以探讨。
1. 选用新材料
随着先进技术和新型材料的不断问世，石墨、碳化硅、氧化铝等材料的使用已经取代了部分氧化铁等传统材料，因为新材料在制造工艺、质量和可维护性方面都有极大的优势。采用新材料可以延长设备寿命，提高工作效率，同时也可大幅度降低维护成本。
2. 采用自动化控制系统
采用现代化的自动化系统，可以降低设备运行成本，提高生产效率。自动化控制系统可以对气化工艺中的各个环节进行全程监控，从而及时发现问题和调整控制指标。针对不同气化工艺，采用不同的控制策略，可以实现能源的精准控制，大幅度降低能耗和污染排放量。
3. 引入先进设备
随着气化工艺的发展和先进设备的应用，一些新型的气化设备被广泛使用。 相比于传统设备，先进设备在气化过程中更加高效、稳定、安全，同时可以实现自适应控制、自修复等功能。新型设备可以提高设备的运行效率，降低工作强度，减少人为操作的误差和事故的发生。
4. 进行精细化管理
精细化管理是气化设备改造的关键，通过对设备的实时监控、维护记录的建立和分析，可以及时发现和解决存在的问题，从而最大限度地减少设备运行风险和故障的发生，保障设备的安全稳定运行。同时，对设备工艺参数、物料流程、操作规范等进行精细化管理，也可以降低消耗和排放的成本。
综上所述，气化设备的改造必须结合先进技术的应用，全面考虑设备的型号、设备质量、运行状态及机构设施等各个环节，采取多种措施进行综合改善，使设备能够在保证安全、稳定、高效的同时，实现节能减排的目标，为经济社会和环境做出贡献。
多喷嘴气化炉灰水系统常见问题分析
多喷嘴气化炉灰水系统常见问题分析
摘要：针对气化装置在正常生产过程中发生灰水闪蒸系统黑水到闪蒸系统管线，沉降槽底料泵入口及出口，沉降槽溢流管线阻塞，角阀卡涩磨损，缓冲罐严重磨损以及蒸发热水塔给水泵发生汽蚀现象，提出了系列优化措施并分析絮凝剂及分散剂添加量对系统灰水产生影响，采用灰水置换的方法对系统水质进行改善，使灰水系统长期处于良好状态。
关键词：多喷嘴；气化炉；灰水
前言：来自气化炉和煤气初步净化系统的含渣水被单独减压引入含渣水处理系统中，含渣水先进入蒸发热水塔蒸发室。蒸发室中含渣水汽化量大，溶于水的酸性气体也同时被解析。蒸发室排出的蒸汽流入热水室，直接与循环灰水接触进行换热，从而实现灰水的最大限度加热。蒸发室底含固量的增浓液相产物，再经低压闪蒸及真空闪蒸处理后，含渣水温进一步下降，含渣水中含固量浓缩，酸性气体充分脱附。
一、仪控系统的基本描述
（1）黑水介质中细颗粒状悬浮物含量多，易析出，对阀和节流装置冲蚀比较严重，而且易在节流处将阀和管道堵塞，因此阀通常使用偏心旋转阀或者球阀，阀芯阀座与阀腔冲蚀处用硬质合金堆焊，以免冲蚀堵塞；液位变送器使用远传差压变送器；（2）通过增加膜片厚度，增大取压管径，增大冲洗水流量来解决仪表堵塞损坏问题；（3）流量仪表使用文丘里管或者楔式流量计；（4）节流装置使用文丘里阀或者楔式流量计：（5）节流装置使用节流器；（6）节流器使用节流管；（7）节流器使用耐磨管；（8）节流器使用扩管；（9）节流管。2）灰水介质灰水为黑水，悬浮物沉降下来颗粒物较少。与黑水介质相比，仪表和阀的要求略低，但是仍然存在磨蚀、腐蚀性等问题。灰水（含黑水及煤浆）介质压力，差压仪表。测量膜片
二、灰水处理系统的工艺流程 灰水闪蒸系统具有温度高，压力大，浊度大等特性。气化炉，旋风分离器及水洗塔排出的黑水经减压角阀即PV1034, PV1033进入灰水闪蒸系统内，在该系统中，排水后黑水所含固体与溶解酸性气体经三级闪蒸后分离，闪蒸分离后气相热量经回收后送变换汽提系统以降低汽提系统S4用量。黑水闪蒸分离相经压滤机浓缩除渣。四喷嘴气化灰水闪蒸系统进行高压，低压，真空处理的三级闪蒸。万华化学高压闪蒸主要设置为蒸发热水塔354T102.该水塔结构分上下两段：上部为热水室，来水为低压灰水及变换冷液脱氧水等，分离出的热水由高压灰水泵送至水洗塔，蒸发室下部主要为气化炉，旋风分器水塔外部黑色经过减角阀即PV1034, PV1033流入。