碎煤加压气化炉夹套内壁腐蚀整改措施
大唐克旗煤制天然气公司张一
气化炉投运情况及存在问题
以褐煤为原料、4.0MPa操作压力的碎煤加压气化炉为世界首例，在此条件下的所生成的气、液相物质对系统、管线、设备等的适用性及腐蚀和危害的研究、预防、检查、完善和优化体系的建立，是目前摆在我们面前的重要课题。
经过一年半的试运行，在不断发现和解决问题以及逐步积累经验的前提下，克旗公司气化炉最长累计运行时间已达8000小时（228#炉），最长连续运行时间达163天（225#）。小结4.0Mpa碎煤加压气化炉（鲁奇炉）体系运行中暴露和发现的较突出问题有以下几个：
1、夹套内壁下部快速腐蚀减薄，直至泄露；
2、灰锁运行温度太高，严重影响灰锁及附件正常运行；
3、炉篦大轴密封填料频繁泄露造成停炉；
4、原料煤（褐煤）燃烧时间短，煤锁加煤频率高造成满
负荷运行困难；
5、灰锁上、下阀使用周期较短；
其中最为特殊的是：夹套内壁下部快速腐蚀减薄泄露问题气化炉内夹套是气化炉炉体（三类压力容器）的主要组成部分，外壳与夹套间隙为100mm，运行时充满锅炉水既保护外壳体又副产中压蒸汽，内夹套钢板为20R，厚度为30mm。
2014年1月，221#气化炉运行过程中发现灰锁温度持续降低，夹套耗水量增加，怀疑夹套漏水，进行停车检查。发现气化炉夹套内壁
下部出现严重减薄并已经出现局部泄漏情况。随即将运行炉全部停炉进行逐台检查，情况已经相当严重，所有投运炉的夹套内壁均不同程度出现上述现象，其中有3台炉已经发生泄露。计算腐蚀速率达1mm/d。
发现问题后，公司立即组织科研院所、设计单位、制造厂商等召开气化炉夹套减薄分析及处置措施专题会，会议对夹套减薄原因进行了分析，最后经讨论形成意见为：克旗公司气化用煤中K2O及Na2O、F-，Cl-，钒等含量高，可能是导致夹套内壁腐蚀减薄的主要原因。同时可能存在气化剂布气不均，局部出现煤灰流化磨蚀导致减薄。
经过多次反复论证，确定了夹套修复的方案并组织实施。对腐蚀减薄严重的炉子底部夹套钢板进行详细测量，厚度不达25mm的地方进行挖补或者堆焊，达到28mm以上厚度之后表面自动堆焊4mm左右的inconel 625材料，每台炉堆焊面积约76平米。经过约两个月组织突击，完成了两个单元全部16台气化炉的抢修，并从2014年3月25日开始陆续投运开车。
气化炉重新投运后，我们分别于2014年4月，6月和2015年5月，7月对重新投运的气化炉多次进行检查，结果如下：
目测堆焊层无鼓泡、裂纹、脱落现象。
目测堆焊层表面成型无变化，判断无腐蚀。
定点进行光谱检验，根据光谱数据，判断无腐蚀，减薄现象。
进行超声波测厚无减薄现象。
检查内夹套无鼓包、变形。
放大镜下检查堆焊层无裂纹，表面焊丝飞溅焊珠还在，无腐蚀。
结论：
气化炉夹套内壁快速腐蚀减薄问题已经达到较好解决，目前气化炉运行正常。
水煤浆气化及变换操作知识问答 1 煤气化的基本概念是什么？ 答：煤的气化是使煤与气化剂作用，进行各种化学反应，把煤转变为燃料用煤气或合成用煤气。 2 煤气化必备的条件是什么? 答:煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。 3 简述煤气化工艺的分类。 答:煤气化工艺按照操作压力分为常压气化和加压气化；; 1）按照操作过程的连续性分为间歇式气化和连续气化；; 2）按照排渣方式分为液态排渣和固态排渣；; 3）按照固体原料（煤）反应物料在炉内的运动过程状态分为固定床、流化床、气流床和熔融床（熔渣池）。 4 气流床煤气化工艺按照气化炉的进料状态都有哪些分类?其代表技术有哪些？ 答：气流床煤气化工艺按照气化炉的进料状态分为干法粉煤进料和湿法水煤浆进料。 国外技术:干法粉煤进料的代表技术为荷兰壳牌干煤粉气化工艺(SHELL Process），德国未来能源公司的GSP气化技术；湿法水煤浆进料的代表技术为美国GE公司的水煤浆气化工艺(GEGP)。另外，德国未来能源公司的GSP气化技术，能够以干煤粉和水煤浆两种进料方式进料。 国内技术:湿法水煤浆进料的技术有西北化工研究院的多元料浆技术和华东理工大学的四喷嘴对置气化技术，干法煤粉进料的技术为西安热工研究院的两段式气化技术。 5 气流床气化技术有哪些特点? 答:气流床气化技术的主要特点: (1)采用干粉形式或水煤浆形式进料；; (2)加压、高温气化；;
(3)液态排渣；; (4)气化强度大；; (5)气化过程中不产生有机污染物，具有良好的环保效应。 6 试简要叙述煤气化技术发展的趋势。 答：随着技术的不断进步，煤气化技术由常压固定床向加压气流床气化技术发展的同时，气化炉能力也向大型化发展，反应温度也向高的温度（1500～~1600℃）发展，固态排渣向液态排渣发展，这主要是为了提高气化效率，碳转化率和气化炉能力，实现装置的大型化和能量高效回收利用，降低合成气的压缩能耗或实现等压合成，降低生产成本，同时消除或减少对环境的污染。 7 水煤浆加压气化工艺装置由哪儿部分组成? 答:水煤浆加压气化工艺主要由水煤浆制备和储存、水煤浆加压气化和粗煤气的洗涤、灰水处理和粗渣/细渣的处理等四部分组成。 8 煤的工业利用价值通过哪些项目来判断?其各自包含哪些内容? 答:煤的工业利用价值可通过工业分析和元素分析测定判断。 工业分析的内容包括水分Mt(内水M in 、外水M f ）、灰分(A)、挥发分（V）、固定 碳(FC）、硫分(S)、发热值(Q)、可磨指数(HGI）、灰熔点（IT/F1;DT/F2;ST/F3;FT/F4)等。 元素分析包括C、H、O、N、S、Cl以及灰分中各种金属化合物的含量。 9 水煤浆加压气化的技术经济指标有哪些?它们各自的含义是什么？ 答:水煤浆加压气化的技术经济指标主要有碳转化率、冷煤气效率，比煤耗、比氧耗、氧耗、有效气产率、气化强度、O/C原子比。 各自的含义为: (1)碳转化率煤气中携带的碳占入炉总碳的比率，% (2)冷煤气效率煤气的高位热值与入炉煤的高位热值的比率，% (3)比煤耗每生产1000Nm3有效气消耗的干煤量，kgCoal/kNm3(CO+H 2 ) (4)比氧耗每生产1000Nm3有效气消耗的氧气量，Nm3O 2/kNm3(CO+H 2 ) (5)氧耗单位重量的煤气化所需要消耗的氧量，Nm3O 2 /Tcoal (6)有效气产生率单位体积的煤气中有效气CO+H 2 所含的比例，% (7)气化强度单位容积的反应器在单位时间生产的干煤气量，Nm3/m3·h
鲁奇加压气化炉工艺操作 新疆广汇新能源造气车间－－程新院 一、相关知识 1、影响化学平衡的因素有三点：①反应温度（T）、②反应压力（P）、 ③反应浓度（C）。勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡条件之一（T、P、C），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 2、气化炉内氧化层主反应方程式 ① 2C+O?＝CO?（－Q）ΔH＜０ ②2C+O?＝2CO（－Q）ΔH?＜０ ΔH＜ΔH? 3、气化炉内还原层主反应方程式 ③C＋CO?＝2CO（＋Q）ΔH?＞０ ④C＋H?O＝CO+H?（＋Q）ΔH?＞０ ⑤C＋2H?＝CH?（＋Q）ΔH5＞０ ΔH?＞ΔH?＞ΔH5 ｜ΔH｜＞ΔH?＞｜ΔH?｜＞ΔH?＞ΔH? 4、煤灰熔点对气化炉的影响 鲁奇气化炉的操作温度介于煤的DT（变形温度）和ST（软化温度）之间。若入炉煤的灰熔点高，则操作时适当降低汽氧比，相应提高炉温，蒸汽分解率增加，煤气水产量低，气化反应完全，有利于产气。但是受气化炉设计材料的制约，汽氧比不能无限制降低，否则可能会烧坏炉篦及内件。因此受设备材质的局限，煤灰熔点不能太高，
一般控制在1150℃≦DT≦1250℃。反之，若煤灰熔点低，则操作时要适当提高汽氧比，相应降低炉温（防止炉内结渣，造成排灰困难），蒸汽分解率降低，煤气水产量增加，气化反应速度减缓，不利于产气。因此入炉煤的灰熔点要尽可能在一定的范围内，不能变化太大。二、汽氧比的判断 鲁奇加压气化炉汽氧比是调整控制气化过程温度，改变煤气组份，影响副产品产量及质量的重要因素。汽氧比过低，会造成气化炉结渣，排灰困难，不利于产气；汽氧比过高，会造成灰细或排灰困难，煤气水产量增加等。因此，在不引起灰份熔融的情况下，尽可能采用低的汽氧比。汽氧比的高低应该结合煤气组份中有效气体的含量、灰样和指标参数做出准确的判断！ 1、从煤气组份1判断汽氧比的高低 我们在实际操作中一般都根据CO2、CO、H2、CH?来判断汽氧比的高低，下面分情况进行说明。 1：我公司白石湖煤产气组份 ａ、煤气组份中CO2和CH?同时降低，CO和H2同时升高，这种情况最容易判断，根据还原层反应方程式 ③C＋H?O＝CO+H?ΔH?＞０ ④C＋CO?＝2COΔH?＞０
水煤浆气化工艺对原料煤的要求 水煤浆气化炉工艺原则上在高于灰熔点5O～100~C以上的温度下操作，以便于顺利排渣，根据德士古水煤浆气化厂的生产经验，水煤浆加压气化用煤选择原则应以煤的“气化性能及稳定运行性能”为主。 2．1煤的灰分含量 灰分是煤中的无用形式成分，为使其能顺利地以液态形式排出水煤浆气化炉，必须将温度升至其灰熔点以上，无谓的增加了氧气消耗有资料表明，在同样的气化反应条件下，灰分每增加l％，氧耗增加0．7％～0．8％，煤耗增大1．3％一1．5％；其次灰分增加，使烧嘴和耐火砖的磨损加剧，寿命大大缩短，同时灰、黑水中的固含量升高，系统管道、阀门、设备的磨损率大大加剧，设备故障率提高。灰分含量高对成浆性能也有一定的影响，除使煤浆的有效成分降低之外，还使煤质的均匀性变差，消弱了煤浆分散剂的分散性能，在相同的情况下，对提高煤浆浓度不利。建议所选煤样的灰渣干基含量不高于l3％。 2．2煤的最高内水含量 煤的内水含量对气化过程的主要影响表现在对成浆性能的影响，一般认为煤的内水含量越高，煤中的O／C越高，含氧官能团和亲水官能团越多，空隙率越发达，煤的制浆难度越大。煤质对成浆性能的影响是多方面的，各影响因素之问密切相关。煤的内在水含量越高时所制得的煤浆浓度越低，而且使添加剂的消耗、煤耗、氧耗均有一定的增加，综合技术与经济方面考虑，水煤浆加压气化原料用煤的最高内在水含量以小于8％为宜. 2．3煤渣的熔融特性
煤灰的熔融特性是煤的灰熔点(还原条件下)，煤的灰熔点以低于反应温度50～100~C为宜（熔融温度)。若煤的灰熔点提高，为使气化炉顺利排渣，必须将气化炉的反应温度提高至煤的灰熔点以上，温度提高使气化炉耐火砖的寿命相应缩短(气化炉的操作温度每提高100~C，耐火砖的磨蚀速率增加2倍)，氧耗、煤耗增加。为了降低操作温度必须加入助熔助，而助熔剂的加入会增加煤中惰性物质含量，使耐火砖磨蚀加剧，提高了制浆成本，固体灰渣处理量增加，灰渣水系统的结垢量上升。煤的灰熔点以低于l300℃为宜，考虑到煤的气化效率及耐火砖的使用周期等方面的因素，最好的煤种灰熔点在1250～l300℃，如果原料煤的灰熔点太低，由于生产条件下煤灰的黏度降低，也会加剧对耐火砖的侵蚀，较低灰熔点的煤种可以通过配煤来解决。 2．4灰的粘温特性 黏度是衡量流体流动性能的主要指标，要实现气化温度下灰渣以液态顺利排出气化炉，黏度应在合适的范围之内，既要保证在耐火砖表面形成有效的灰渣保护层，又要保持一定的流动性。根据国内外对液态排渣锅炉的研究指出，灰渣的黏度应在25～40Pa·S之间方可保证顺利排渣，水煤浆气化炉在操作温度下灰渣黏度控制在25～3OPa·S 为宜。影响灰渣黏度的主要因素是煤灰的组成，即灰成分。煤灰的主要矿物质成分是Al2O3、SiO2、MgO等，通过调查研究表明：A12O3是灰渣熔点升高、黏度变差的主要成分。Al2O3含量越高，煤灰的流动温度越高；A1203含量高于40％时，煤灰的流动温度大于l500℃。MgO含量一般很少，MgO又和SiO2形成低熔点的硅酸盐。起到降低灰融熔温度的作用。SiO2是煤灰成分中含量最高的组分，使煤的灰熔融特性变差，黏度升高，但它与其它的组分(CaO)可以形成低熔点的
Lurgi（鲁奇）加压气化炉简介 鲁奇碎煤加压气化技术是20世纪30年代由联邦德国鲁奇公司开发的，属第一代煤气化工艺，技术成熟可靠，是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。正在运行的气化炉达数百台，主要用于生产城市煤气和合成原料气。 德国鲁奇加压气化炉压力2.5~4.0Mpa，气化反应温度800～900℃，固态排渣，以小块煤（对入炉煤粒度要求是6mm以上，且13mm以上占87％，6~13mm占13％）为原料、蒸汽-氧气连续送风制取中热值煤气。气化床自上而下分干燥、干馏、还原、氧化和灰渣等层，产品煤气经热回收和除油，含有约10％～12％的甲烷和不饱和烃，适宜作城市煤气。粗煤气经烃类分离和蒸汽转化后可作合成气，但流程长、技术经济指标差、对低温焦油及含酚废水的处理难度较大、环保问题不易解决。 鲁奇炉的技术特点有以下几个方面： 1．固定气化床，固态排渣，适宜弱黏结性碎煤（5～50mm）； 2．生产能力大。自工业化以来，单炉生产能力持续增长。例如，1954年在南非沙索尔建立的10台内径为3.72m的气化炉，产气能力为1.53×104m3/（h·台）；而1966年建设的3台，产气能力为2.36×104m3/（h·台）；到1977年所建的13台气化炉，平均产气能力则达2.8×104m3/（h·台）。这种持续增长主要是靠操作的不断改进。 3．气化炉结构复杂，炉内设有破黏、煤分布器、炉箅等转动设备，制造和维修费用大。 4．入炉煤必须是块煤，原料来源受一定限制。 5．出炉煤气中含焦油、酚等，污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多，炉渣含碳5％左右。 至今世界上共建有107台炉子，通过扩大炉径和增设破黏装置后，提高了
水煤浆气化炉分析 水煤浆常压气化炉分析 水煤浆气化根据气化炉内压力分常压和高压两种气化方法，其中Texaco水煤浆气化技术是开发成功并最早实现工业化生产的第二代煤气化工艺技术，它是一种以水煤浆为进料、氧气为气化剂的加压气流床气化工艺，属于气流床湿法加料、液态排渣的加压煤气化技术。现有资料显示了Texaco水煤浆加压气化的优越性，但并没有否定常压气化的可行性。 高温高压气化的优点: 1、采用高压气化制造合成气，大大减少了气体净化的投资，因此所有现代化的气化方法都在压力下操作。 2、总能耗大大减少。例如，在低于6Mpa的煤加压气化中，甲醇的压缩消耗会从常压气化的700kWh/t降到约100kWh/t，其中氧气压缩所增加的费用仅为 100kWh/t，此外氧的增加的费用也可以通过降低氧纯度再进一步减少。 3、大大提高单位体积和单位时间的产品质量，气化炉的容积得到了充分利用。采用高压时，炉内反应物、生成物的浓度都较常压气化提高，从而提高了反应速度。 4、高温下水煤浆的水产生热分解促进气化反应进行。在高温气化中，水煤浆中的水通过热分解被分成氧和氢。这样，一方面可以减少用于自然气化所必需的由外部供给的氧气的数量，另一方面可以得到富氢合成气。 常压气化的优点: 1、投资少，运行、维修成本低。 由于采用常压气化，设备不属于压力容器，减少了设备投入;炉内温度不会太高，因此烧嘴砖和耐火材料的使用寿命延长，维护
费用降低。 2、安全性提高。 由于采用常压，不仅降低了事故的危害性和事故发生的次数，而且对操作人员的业务要求有所降低，便于大范围推广。 3、对环保的促进。 由于现在拥有大量粉煤的企业一般为中小型企业，通过对水煤浆常压气化炉的使用，对粉煤的再利用将有很大的好处，从而减少由于粉煤闲置造成的环境污染和能源浪费。 常压气化存在的问题: 1、反应能否进行问题。 任何反应能够不断进行是因为能达到热量平衡。气化剂采用30%左右的富氧空气及常压操作炉内各物质浓度较低，反应的剧烈程度将远低于Texaco加压气化，因此C+O=CO+Q 和 22C+O=2CO+Q 的反应速度将下降，从而产生的热量减少。 2 富氧空气的加入加大了生成物中非可燃气的含量，由煤气带出热量的损失也加大了。 水煤浆中约三分之一的水气化，需吸收大量的热量。 由于存在以上几个方面的热量损失，不仅不利于 C+HO=CO+H-Q 的进行，而且能否维持反应的持续进行将是一22 个很突出的问题。 2、研发的经济性问题。 由于产生热量少和热损失较大，气化炉内能否达到高温，使水产生热分解将成为一个问题。假如水不产生热分解，大量水蒸汽将随煤气排出炉体并将在管道沉积，不仅造成大量能源浪费，而且单位体积的产气量将减少，设备的利用率降低，装置的热效率大大降低，气化的经济性将受到极大质疑。 3、耐火砖问题。
毕业设计（论文） 题目德士古水煤浆气化技术概况与发展 专业 学生姓名 学号 小组成员 指导教师 完成日期 新疆石油学院 1、论文（设计）题目：德士古水煤浆气化技术概况与发展
2、论文（设计）要求： 3、论文（设计）日期：任务下达日期 完成日期 4、系部负责人审核（签名）： 新疆石油学院 毕业论文（设计）成绩评定 1、论文（设计）题目：德士古水煤浆气化技术概况与发展 2、论文（设计）评阅人:姓名职称 3、论文（设计）评定意见：
成绩：5、论文（设计）评阅人（签名）： 日期：
德士古气化技术概况与发展 摘要本文简要介绍了德士古气化技术现状、原理、工艺流程，以及一些存在的问题。 煤气化，即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O2、H2O或CO2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO、H2的混合物)，是对煤炭进行化学加工的一个重要方法，是实现煤炭洁净利用的关键。1984年我国建设了我国第一套Texaco水煤浆气化装置，气化炉是水煤浆加压气化技术的关键设备之一。目前，国内外最常用的水煤浆气化炉是德士古气化炉。Texaco气化炉由喷嘴、气化室、激冷室(或废热锅炉)组成。其中喷嘴为三通道，工艺氧走一、三通道，水煤浆走二通道。介于两股氧射流之间。水煤浆气化喷嘴经常面临喷口磨损问题，主要是由于水煤浆在较高线速下(约30 m ／s)对金属材质的冲刷腐蚀。喷嘴、气化炉、激冷环等为Texaco水煤浆气化的技术关键。 最后是对德士古气化技术的展望，还有新型煤气化技术发展前景，及发展重要意义。从我国经济发展全局出发，结合我国的能源资源结构和分布，寻求行之有效的替代石油技术，以缓解我国石油进口的压力．水煤浆代替燃油技术在国内外已经成熟，用水煤浆代替原油对我国国民经济发展具有重要的战略意义． 关键词德士古煤气化，水煤浆，气化炉，工艺烧嘴
浅析煤质对鲁奇加压气化炉的影响 新疆庆华集团有限公司潘连冬李群祥 摘要：本文阐述了煤质、煤种对鲁奇加压气化工艺操作的影响，以及不同工艺要求对于煤种及操作的要求。 关键词：鲁奇气化煤质挥发分灰熔点 一．前言 由于鲁奇气化炉在国内的广泛应用，尤其是近几年内蒙、新疆、贵州等地煤化工快速发展，而且以鲁奇气化工艺居 多，但是各地煤种的差异导致部分工艺操作存在一些问题，在此对该问题进行客观分析，进而在生产运行中不断优化 工艺流程、改进操作方法，保证装置能够安全稳定长周期 运行。 二．. 煤的工业成分对鲁奇气化操作的影响 1、煤中挥发份： 挥发分越高转化为焦油的有机物越多。煤焦油产生大约在320℃开始，在450℃时达到最大值。温度高于400℃ 时，生成的脂肪类碳氢化合物随挥发份升高煤热解失重（即 脱挥发份数量增加）焦油产量增加，剩余半焦在炉内随温 度升高生成一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷。焦油产量 和干馏层温度和干馏层高度，气化炉内的反应温度（即灰 熔点）有关。当原料挥发份高时，则转入到焦油，轻油和
酚中去的碳就愈多，而转入到煤气中去的碳量就愈少，煤气的产率就低，当在较高的压力和较低的温度下进行气化，碳原子易生成多原子分子转入到焦油轻油或酚中，因此煤气的产率也会降低。 2、煤中固定碳： 煤中碳含量高，灰分含量下降，有利于制气，但随着碳含量升高煤的活性降低，炉内反应速度减慢，煤在炉内的停留时间增加，燃烧层拉长，还原层、干馏层缩短，同时容易引起气化炉出口温度高、灰锁温度高、灰中残碳增加、夹套耗水量增加，当碳含量达到45％以上时，燃烧层、还原层床层拉长，干馏层缩短或消失，焦油产量降低，有利于煤气水处理，同时煤气产率增加，蒸汽分解率提高。 3、原料煤中水分： 煤中所含的水份随煤的碳化度加深而减少,水分较高的煤,挥发份往往比较高,则进入气化层的焦碳的气孔率也大,因而使反应速度加快,生产的煤气质量较好,另外,在气化一定的煤质时,其焦油和水分存在着一定的关系,水分太低,会使焦油产率降低,由于加压气化炉的生产能力很高,煤在各层的加热速度很快,一般在20~40℃/min之间,因此对一些热稳定性差的煤,为防止热解,就要求煤中含有一定的水分,但煤中过高的水分又会给气化带来不良的影响. 1）、过高的水分,增加了干燥所需要的热量,从而增加
德士古水煤浆加压气化属于先进的第二代煤气化技术。炉型主要分为激冷型和废热锅炉型，国内引进的鲁南、渭河、上海焦化、淮南等几套德士古煤气化装置均采用激冷型气化炉。从厂家运行的实际情况来看，都存在着合成气偏流问题，现就此作简明介绍，仅供有关技术人员和操作人员参考。 1 工艺过程简述 德士古水煤浆加压气化的基本工艺过程是用高压煤浆泵将煤浆送入烧嘴，同时将来自空分的高压氧也送入烧嘴，氧走烧嘴的外环隙和中心管，煤浆走内环隙，二者一起由烧嘴喷入气化炉中，充分混合雾化，在1350～1400 ℃温度下进行气化反应，生成的高温合成气和熔融渣一起流经渣口，激冷环、下降管，进入激冷室的激冷水中。高温合成气和熔融渣与激冷水直接接触激冷，激冷的目的是将高温气体直接冷却到该压力下的饱和蒸汽温度，将熔融渣冷却后沉积，实现气渣分离。分离出的渣经破渣机，通过锁斗定期排入渣池，由捞渣机捞出装车外运。激冷水是由激冷水泵从洗涤塔抽出，送入激冷环，并沿下降管内壁旋转均匀分布下流。激冷水在下降管内壁形成的水膜，不仅避免高温气流及熔渣与下降管内壁直接接触而保护下降管，同时也逐渐降低气体温度。在激冷水中激冷后的合成气沿下降管和上升管的环隙空间均匀鼓泡上升，出激冷室后，经文丘里洗涤器和洗涤 摘要：结合渭化德士古气化装置运行实际情况，从加强原料煤质量管理，选择适当的操作温度和抓好备炉工作等3方面论述了德士古气化炉稳定运行的要点。 关键词：德士古煤气化炉稳定运行要点 我厂德士古水煤浆气化装置是目前国内运行中压力等级最高的一套装置，它的长周期稳定运行，不仅可以使我集团公司的生产水平再上新台阶，同时也为我国的煤化工发展提供有益借鉴。结合我公司实际运行情况及本人多年操作经验，仅就德士古气化炉稳定运行的要点浅谈一下笔者的看法。 1. 加强原料煤的质量管理，提高煤浆浓度 为了进一步提高气化炉的生产能力，实现气化炉长周期，安全稳定运行，并达到高产、优质、低耗之目的。首先要加强煤的质量管理，固定碳、化学活性、机械强度、热稳定性、灰熔点等指标入厂前要严格把关，力求提高；尽量降低硫份、灰分等杂质的含量。把灰分的含量作为重点来抓，灰分应尽可能的低。同时做好煤浆的制备工作，稳定煤浆浓度，并尽可能的提高煤浆浓度。 1.1加强煤的质量管理 之所以将灰分作为重点，主要从以下几方面考虑：首先，灰分直接影响煤中的有效成分，进而影响煤气化的效率。实践证明，灰分增高1%，在入炉煤浆量同样情况下，生产能力下降约1.8%，这样将严重制约我装置的高负荷运行。 其次，灰分中以SiO2为主，依据我们厂多年的原料煤分析情况，灰分高时，煤中煤矸石就多，SiO2就高，这样导致煤灰中CaO+Fe2O3+MgO/SiO2+AL2O3比值降低，而该酸碱比直接与灰的粘度和灰熔点有关，每当灰分升高时，我们炉温被迫
常压炉和鲁奇炉对比 一、气化装置投资对比： 鲁奇加压气化炉（含空分）-----------6.665亿； 纯氧常压气化炉（含空分）-----------3.297亿； 该项对比结果为：纯氧常压气化炉比鲁奇炉少投资3.368亿。 二、年运行费用对比 鲁奇加压气化炉-------------年生产费用3.79亿元； 纯氧常压气化炉-------------年生产费用4.62亿元； 该项对比结果为：纯氧常压气化炉年运行成本比鲁奇炉高 1.43亿元。 三、常压炉和鲁奇炉对比结论 加压鲁奇炉一次性投资多3.368亿元。运行成本年节省1.43亿元，在2.35年回收该一次投资。对比结论是鲁奇炉比常压炉更适合本项目。
四、常压炉和鲁奇炉分析明细 1、投资对比 序 号项目 纯氧常压气化炉 万元 鲁奇加压气化 万元 1 焦块筛分+焦粉制块 +输送 650 650 2 入炉前煤锁100 800 3 煤气炉系统11700（8开备2）38000（三开一备） 5 循环水处理站（回收）1220 12000 6 气柜+电除尘1000 7 一级压缩机 二级压缩机 10000 8 空分8000 15000（汽轮机拖动） 投资合计 3.297亿 6.665亿差值+3.368亿 该项对比结果为：纯氧常压气化炉比鲁奇炉少投资3.368亿2、年运行费用对比
一年（8000小时）生产费用表 序号项目纯氧常压气化炉鲁奇加压气化 1 焦炭t/h53 56 8000小时万元 13568 14336 （焦炭320元/t） 2 氧气耗Nm3/h 2592019948 8000小时万元 6220.8 4787.52 （氧气0,3元/Nm3） 3 蒸汽耗t/h 82126 30（回收用） 8000小时万元 7872 12096 （蒸汽120元/t） 4 电耗kw h 408001600 8000小时万元 18604.8 729.6 （电价0,57元/kwh） 8000小时生产费用 46265.631949.12 5合计 万元 差值+14316.68 对比结果：纯氧常压气化炉年运行成本比鲁奇炉高1.43亿元。
鲁奇加压气化炉 1、第三代鲁奇加压气化炉 第三代加压气化炉为例，该炉子的内径为3.8m，最大外径为4.128m，高为12.5m，工艺操作压力为3MPa。主要部分有炉体、夹套、布煤器和搅拌器、炉算、灰锁和煤锁等，现分述如下。 ①炉体 加压鲁奇炉的炉体由双层钢板制成，外壁按3.6MPa的压力设计，内壁仅能承受比气化炉内高O.25MPa的压力。 两个简体(水夹套)之间装软化水借以吸收炉膛所散失的一些热量产生工艺蒸汽，蒸汽经过液滴分离器分离液滴后送入气化剂系统，配成蒸汽／氧气混合物喷入气化炉内一水夹套内软化水的压力3MPa，这样筒内外两两侧的压力相同，因而受力小。 夹套内的给水由夹套水循环泵进行强制循环。同时夹套给水流过煤分布器和搅拌器内的通道，以防止这些部件超温损坏。 第三代鲁奇炉取消了早期鲁奇炉的内衬砖．燃料直接与水夹套内壁相接触，避免了在较高温度下衬砖壁挂渣现象，造成煤层下移困难等异常现象，另一方面，取消衬砖后，炉膛截面可以增大5％～10％左右，生产能力相应提高。 ②布煤器和搅拌器 如果气化黏结性较强的煤，可以加设搅拌器。布煤器和搅拌嚣安装在同一转轴上，速度为15r／h左右。 从煤箱降下的煤通过转动布煤器上的两个扇形孔，均匀下落在炉内，平均每转可以在炉内加煤150～200mm厚。 搅拌器是一个壳体结构，由锥体和双桨叶组成，壳体内通软化水循环冷却。搅拌器深入到煤层里的位置与煤的结焦性有关，煤一般在400～500℃结焦，桨叶要深入煤层约l.3m。 ③炉算 炉箅分四层，相互叠合固定在底座上，顶盖呈锥体。材质选用耐热的铬钢铸造，并在其表面加焊灰筋。炉箅上安装刮刀，刮刀的数量取决于下灰量。灰分低，装1～2把；对于灰分较高的煤可装3～4把。 炉箅各层上开有气孔，气化剂由此进入煤层中均匀分布。各层开孔数不太一样，例如某厂使用的炉算开孔数从上至下为：第一层6个、第二层16个、第三层16个、第四层28个。 炉箅的转动采用液压传动装置，也有用电动机传动机构来驱动，液压传动机构有调速方便、结构简单、工作平稳等优点。由于气化炉炉径较大，为使炉箅受力均匀，采用两台液压马达对称布置。
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。
酒泉职业技术学院毕业论文（设计） 2008 级石油化工生产技术专业 题目：浅述鲁奇炉造气工艺 毕业时间：2011年6月 学生姓名：田艺林 指导教师：李丽 班级：2008石化（2）班 二〇一一年四月二十日
酒泉职业技术学院2011 届各专业 毕业论文成绩评定表 说明：1．以上各栏必须按要求逐项填写。2．此表附于毕业论文(设计)封面之后。
浅述鲁奇炉造气工艺 摘要 本文总结了加压气化装置的改进和管理经验。事实表明，随着工艺的不断改进和生产管理水平的提高，鲁奇加压气化工艺用于贫瘦煤的气化是可行的。新疆庆华集团隶属于中国庆华集团，是新疆第一个经国家核准的煤制天然气项目。新疆庆华集团依托丰富的煤炭资源和水资源，于2009年3月落户伊犁，并以“庆华速度”建成新疆庆华煤化工循环经济工业园，该园区总占地面积达10000多亩，计划总投资278亿元，建设项目包括：年产55亿立方米煤制天然气项目、60万吨煤焦油加氢项目、合成氨项目、综合利用热电厂项目、粉煤灰制砖项目和年产200万吨粉煤灰制水泥项目。整个煤制天然气项目建成投产后，每年需煤炭2100万吨，每年可实现销售收入160亿元，利税26亿元。 关键词：气化炉的发展，造气系统，煤气冷却，安全防范
一、概述 （一）简述 我国石油和化学工业在快速发展的同时，正面临着资源、能源和环境等多重压力。由于我国石油和天然气短缺，煤炭相对丰富的资源特征，加之国际油价的持续高位运行状态，煤炭在我国的能源和化工的未来发展中所处的地位会变得越来越重要。 目前，煤炭在我国的能源消费比重不断加大，用于发电和工业锅炉及窑炉的比例大约为70%左右，其余主要是作为化工原料及民用生活。随着煤化工技术的不断发展，煤炭作为化工原料的比重将会得到不断的提高。 传统的煤化工特点是高能耗、高排放、高污染、低效益，即通常所说的“三高一低”。随着科技的不断进步，新型的煤气化技术得到了快速的发展，煤炭作为化工原料的重要性得到了普遍的认可。煤化工目前采用的方法主要有三个途径：煤的焦化、煤的气化、煤的液化。由于最终产品的不同，三种途径均有存在的市场。煤焦化的直接产品主要有焦炭、煤焦油及焦炉气，煤气化的直接产品主要有合成气、一氧化碳和氢气，煤液化后可直接得到液体燃料。 煤焦化产业相对比较成熟，煤液化存在直接液化和间接液化两种方法，技术的成熟程度和投资等原因，制约了产业化和规模化的进一步发展。随着煤气化技术的不断成熟，特别是加压气化方法的逐步完善和下游产品的多样化，煤气化已成为我国目前煤化工的重中之重。 煤气化所产生的合成气，成为氮肥（主要是尿素）、甲醇、二甲醚、醋酸等过去主要依赖石油化工产品的主要原料，该技术途径也成为国内目前煤化工所上的主要项目。煤气化除了投资比较小的常压固定床以外，粉煤加压气化（以壳牌和GSP 为主要代表）、水煤浆加压气化（以德士古为主要代表）成为众多厂家引进国外节能环保的主要首选技术。 （二）鲁奇加压气化工艺发展前景展望
200#试题 一、填空： 1.气化炉停车情况不同分为：计划停车、事故停车、紧急停车。 2.气化炉空气运行结束时，先断蒸汽，后断空气，切氧时，先通蒸汽，后通氧气。 3.气化剂离开炉篦依次进入灰层、燃烧层、还原层、干馏层、干燥层、预热层。 4.气化炉用煤粒度限定在5—50mm，在该范围内原煤应占总量的90%以上。 5.开车时，氧气、充压煤气管线上盲板处于盲位。 6.200#气化炉开车前,夹套建立液位时，夹套安全阀旁路应处于开位。 7.气化炉正常运行时的最低负荷为3000Nm3/h。 8.气化炉提压时,用来设定气化炉提压速度的调节阀位号为PCV-21/22CP035。 9.实际空气到氧气切换,不应超过3—5分钟,以防止气化炉床层冷却。 10.造成气化炉紧急停车的联锁有12个。 11.汽氧比的选择受灰熔点限制。 12.200#低压蒸汽总管压力控制调节阀位号为PIAH-20CP007。 13.气化炉生产的煤气不合格时，通过200#火炬排放。 14.检修时，工艺对设备应依次做到停车、排放、吹扫、置换、清洗。 15.煤的工业分析包括煤的灰份、水份、挥发份、固定碳等项目。 16.煤锁气气柜的有效容积为 3000 m3。 17.压力容器的安全附件主要指爆破片、安全阀、压力表、液位计、温度计等 18.三级巡检指的是哪三级：厂级、车间级、班组级。 19.鲁奇加压气化炉炉篦减速机润滑油脂牌号是 680#中负荷工业齿轮油，首次加油量 300 升，润滑周期8000H 。其他工号单级泵润滑油脂牌号是 46#抗磨液压油，首次加油量 0.3~ 0.5 升，润滑周期 6个月。 20.鲁奇加压气化炉中低压锅炉水分析内容是 PH 、电导率，控制指标各是 8.5~9.2 、 0.3 。 21.对于单系列气化炉，煤锁的润滑点有2个，灰锁的润滑点有 4个。 22.煤锁上阀，需要200#液压系统采用二次减压，压力减为3.0Mpa。 23.我厂煤锁操作有现场手动、控制室手动、半自动、全自动四种操作方式。 24.CLCR代表：煤锁控制室，CLLP代表：煤锁就地控制盘，NUCL代表：射线料计。 25.CF阀阀采用两个油缸的目的是使CF阀升降平稳。 26.煤锁容积为12.1m3，灰锁有效容积为11.2m3。 27.煤锁只有在BC、DV、CF、PV1、PV2阀关的情况下，TC阀才能开。 28.21WBM005-25-600C01管线的作用:形成微正压,防止粗煤气中杂质进入流量测量管线。 29.200#W001出口煤气温度是187℃，其换热面积是491m2。 30.PV代表:测量值，OP代表:输出值，SP代表:设定值。 31.气化炉出口煤气中CO2升高，CO降低,说明炉内温度低。 32.气化炉空气运行结束时，先断蒸汽，后断空气，切氧时，先通蒸汽，后通氧气。 33.气化压力升高，CH4、CO2含量升高，CO、H2含量降低，O2耗量降低。 34.气化炉切氧、升压、并网过程中，煤锁上阀关，下阀关，灰锁上阀关，下阀关。 35.气化炉切氧后，粗煤气中CO2和O2含量应控制在CO2 30-35%，O2＜0.4%。 36.随着气化温度的升高，粗煤气中各成份中的CO2和CH4降低CO和H2升高。 37.气化炉开车时分别提压至 0.4 MPa、 2.1 MPa时进行煤气水切换。 38.空气点火时控制空气量约为 1500 Nm3/h。 39.绝压P绝、表压P表、大气压P大气三者的关系是：P绝＝ P表＋ P大气。 40.鲁奇加压气化炉设计千立方粗煤气耗块煤 0.75 吨，过热蒸汽 1.06 吨，氧气 0.15 千立方。 41.气化炉顶部法兰温度仪表为TZHH-21CT011A/B，联锁值是250℃。
水煤浆加压气化工艺评价 范立明1，2，郭金鹏1（1.渭河煤化工集团公司，陕西渭南 714000；2.西安交通大学，陕西西安 710049） 2004-07-16 近年来，围绕大型合成氨装置原料由油或气改煤，以及新上煤化工装置选用何种煤气化工艺，在煤化工界引起了广泛的关注和讨论，其讨论的焦点主要集中在气流床气化工艺，即干法进料的Shell气化工艺及湿法进料的Texaco水煤浆气化工艺上。渭河煤化工集团作为我国第一套采用6.5MPa水煤浆加压气化技术的大型化肥装置，1996年投产后，经过多年的消化吸收与技术改造，才掌握了这套技术，因而对水煤浆加压气化了解较深。我们也曾有幸参加过有关煤气化工艺的技术讨论会，感到大家需要对可选用的煤气化工艺有一个客观的评价和认识，因此本文谨对我们所采用的水煤浆气化工艺进行总结，希望能对煤化工企业有所启迪。 1 渭化的经历和总体评论 通过实践，我们深深体会到德士古技术是一个比较好的洁净煤生产技术。水煤浆的制备、输送、计量及控制简单、安全、可靠；设备国产化率高，易于实现大型化，投资相对低一些。但掌握起来难度比较大。因为无论是专利商还是承包商都缺乏足够的工程经验与生产运行经验，设计中难免存在一些问题和不足。因而需要通过生产实践才能真正掌握这门技术。 投产之初，我们就遇到了气化系统工艺气带灰、带水问题，生产稳定不下来，无论是专利商还是承包商都拿不出有效的解决办法。面对困境，渭化的技术人员反复研究，先后共提出了14条改造措施，对系统进行了多次“手术”。中间几经反复曲折，带灰带水的难题终于得到了解决。 灰水系统与除渣系统设计缺陷比较多，系统堵塞与设备磨损非常严重，其中激冷水泵与锁斗循环泵两台泵的磨损及碳洗塔出口管线堵塞问题尤为突出。主要进口设备之一——高压灰水泵每台价值400多万元，可就是开不稳，运行不了几天就得停车维修。在生产实践中，我们对灰水系统和除渣系统进行了多项改造，其间我们还用每台80多万元的国产泵取代了进口的高压灰水泵。经过改造，灰水系统和除渣系统终于稳定下来。 投产初期，由于气化炉拱顶经常超温和炉膛耐火砖磨损严重，设计寿命为8000h的进口炉砖，仅使用3000h就报废。对此，我们反复研究，对炉砖结构及筑炉方案提出了多项改进意见，并采用廉价的国产炉砖取代了昂贵的进口炉砖。经反复摸索改进，我们创出了一套独有的筑炉技术，从而使炉砖使用寿命从原设计的8000h延长至16000～20000h。 随着气化炉压力等级的提高，变换催化剂出现了砷中毒问题，使用寿命大大缩短。对此，我们与西北化工研究院的科技人员共同攻关，完成了“煤制合成气脱砷技术及净化剂的研究开发”，解决了砷中毒问题，且该项目获得陕西省石化科技进步一等奖。 问题一个又一个解决了，可是气化装置还是稳定不下来，平均运行不到10天就得停车一次。于是我们开始对专利商的原始设计提出质疑，并对国内外采用德士古技术生产厂家实际使用的煤种进行广泛调查，最终作出了改换煤种的决策，并两次提出和修改改换煤种的主要技术指标。对此，我们对工厂周边5 个省区20 多个矿点进行深入调查和比较选择，最后下决心改换原料煤种，生产也由此稳定下来，从而从技术和工程实际上证明水煤浆加压气化原料用煤的选择性。 2 对水煤浆加压气化工艺的评价 总的来说以煤为原料，需要采用高效的洁净煤技术，这是毫无疑问的。而目前争论最为激烈的是德士古水煤浆气化与壳牌粉煤气化技术。此两者孰优孰劣、孰长孰短？产品制造成本低，特别是直接材料费用低是它们共同的优势，而建设投资大则是它们共同的缺憾。至于它们之间的具体比较，由于缺少对Shell干煤粉气化的技术认识及生产实践，在此只能对Texacao水煤浆加压气化谈一些粗浅看法，仅供参考。 2.1 原料的适应性
鲁奇气化炉操作温度过高的危害 摘要：在鲁奇气化炉操作过程中，炉温控制十分重要，煤气出口温度高和灰锁 温度高对设备和工艺造成较大的影响，在工程实际中要做好炉温控制，降低超温 造成的不利影响。笔者结合自身实际工作经验，探讨气化炉操作过高带来的危害，希望对相关人士有一定的借鉴意义。 关键词：鲁奇气化炉；气化剂；过高；危害 前言 鲁奇炉气化技术因煤种适应范围比较广，气化温度、压力高，易于大型化， 成为煤气化技术的发展方向。鲁奇气化炉是一种工作压力为253万帕~304万帕采用干排灰方式的固定床型气化器。 1气化炉概述 鲁奇气化炉属于固定床气化炉的一种，目前仍旧是世界上加压煤气化工艺中 在运装置和业绩最多的炉型，对煤种要求不高，生产能力大，以块煤为原料。粒 度为6毫米~50毫米的煤料从气化器上部装入，蒸汽和氧气从下部引入，与煤发 生反应，得到的粗煤气从上部引出，干的灰分则通过旋转炉下部排走。粗煤气中 含一氧化碳18.9%，氢39.1%，甲烷11.3%。发热值约为3000大卡/立方米以上的 可直接供作城市煤气。如果要生产可供远程运送的高热值合成天然气，还必须经 过洗气、调整成分和甲烷合成等处理过程，使煤气中甲烷含量提高到96%，煤气 发热值提高到3.7×107焦耳以上。 造气车间现有15台鲁奇炉 ,单炉产气量为 46630Nm3 / h 。 鲁奇炉移动床连续气化过程是一个自热式工艺过程,鲁奇炉结构见图 1。 炉体中的燃料层可分为灰渣层、燃烧层、气化层、干馏层、干燥和预热层等 五层。床层高度与温度之间的关系见表 1 。 2气化炉工艺原理 碎煤加压气化炉是一种自热式、逆流接触、移动床、加压、固态排渣的气化炉。煤的气化过程是一个复杂多相物理化学反应过程。主要是煤中的碳与汽化剂，汽化剂与生成物，生成物与生成物及碳与生成物之间的反应。煤气的成分决定于 原料种类，汽化剂种类及制气过程的条件。制气过程的条件主要决定于气化炉的 构造和原料煤的物理化学性质。其中煤的灰熔点和粘结性是气化用煤的重要指标。 提高压力的气化方法可以大幅度提高气化炉的生产能力，并能改善煤气的质量。本装置采用的移动床加压气化是碎煤加压逆流接触、连续气化、固态排渣工 艺过程。气化炉外壁按3.6MPa（g）的压力设计，内壁仅能承受0.15MPa的压差。操作压力为3.11（g）MPa。 3温度高带来的危害 温度高现象发生时,意味着气化炉中火层发生变化,它可能带来的后果主要有以 下几个方面： 3.1当气化炉出口煤气温度高时 在气化炉上部和搅拌器局部会超温,易造成搅拌器烧损和夹套鼓包事故;当煤锁发生机械故障或煤溜槽发生堵塞或煤锁膨料时,原料煤就加不进炉内,形成炉内缺煤。这样,在短时间内气化炉出口温度便急剧升高。
水煤浆气化装置原料煤的选择 张永胜 (神华包头煤化工有限公司) 摘 要： 简要介绍水煤浆气化制取粗煤气，如何选择原料煤种。 关键词： 原料煤；气化；粗煤气 采用原料煤制浆气化生产粗煤气的工艺流程在国内外广泛使用，原料煤经煤运系统送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水、添加剂、碱液，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。出棒磨机的煤浆浓度约65% ，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。添加剂选择木质磺酸类添加剂。调整浆的pH 值在6～ 8，采用42%浓度的碱液。磨浆水为净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水。煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧嘴进入气化炉，在6. 5M Pa 压力、1400℃左右高温下，煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr + m /2 O 2—→mCO + (n/2 - r) H 2 +rH 2S CO + H 2O —→H 2+ CO 2 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO 、H 2、CO 2、H 2O 和少量CH 4、H 2S 等气体。原料中的矿渣在高温下熔融成液态渣沿炉壁流下，与粗煤气一起进入激冷室，在此，粗煤气被激冷到250℃左右，被水汽饱和后离开气化炉，经文丘里洗涤器、碳洗塔、旋风分离器，除去煤气中的飞灰、氨等杂质，进入CO 变换装置。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由捞渣机捞出后装车外运，气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水) 送往灰水处理系统。 采用水煤浆加压气化制粗煤气工艺技术要求，必须做好原料煤种试验评价工作。针对该工艺流程，我们对内蒙古主产煤地区的部分煤矿(豪赖沟矿、杨四塔、石湾子矿、安家坡矿、弓家塔) 所提供的煤样进行了煤质分析及评价，完成了原料粉体制备及粒度级配，并进行了实验室料浆制备、添加助熔剂试验及其成浆性能试验。根据试验结果，对所提供的煤样进行了用于水煤浆加压气化指标预估及气化性能评价。 1 原料煤种分析结果 见表1 2 煤质分析 作为水煤浆加压气流床气化的原料煤种，其原料煤种煤质直接影响着料浆的成浆性能、气化性能、经济性能以及气化生产装置的稳定性。根据煤质分析结果，对所有煤种用于水煤浆加压气化制粗煤气的适应性进行评价。 2.1 水分、O /C 和可磨指数评价 原料煤的水分含量和O/C 是反映煤的变质程度的两个重要指标，也是衡量煤种成浆性能的重要指标。所提供煤样中水分含量中等，O/C 均较高，均属变质程度浅的煤种。可磨 c w m