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动力与电气工程56科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2017.28.056循环流化床锅炉高温绝热旋风分离器超温分析及技术改造浅谈①高贵君 王鹏(神华国神集团郭家湾电厂 陕西榆林 719408)摘 要：目前国内循环流化床锅炉旋风分离系统大多采用汽冷旋风分离器和高温绝热旋风分离器两种形式,而高温绝热分离器存在外表温度高,散热损失大的缺点,尤其在北方全封闭结构厂房中显得更加突出。
本文分析了某电厂旋风分离器表面超温的原因,并对试验性技术改造方案提出了改进建议。
关键词：旋风分离器 炉墙衬里 保温绝热材料 技术改造中图分类号：TK229.66文献标识码：A文章编号：1672-3791(2017)10(a)-0056-021 设备概况与现状某电厂2台锅炉为循环流化床锅炉,采用高温绝热旋风分离器,其外部安装金属护板,内衬整体为砖砌结构,从上到下依次为：筒体炉墙、锥体炉墙和料腿。
筒体炉墙直径9000m m,总厚350m m,采用砖砌结构,分3层,内层为113m m 耐磨耐火砖,中间层为116m m 耐火保温砖,外层为116m m保温砖。
烟气入口两侧有两道止推板,筒体烟气入口下面以及筒体与锥体交界处各布置一圈支撑托板。
筒体砖采用拉钩固定,其他不规则部分采用“Y”形抓钉固定的浇注料。
筒体砖与顶部浇注料以及托板之间均留有不同宽度的膨胀缝,所有膨胀缝内填充硅酸铝耐火纤维毡。
锥体炉墙厚度为350m m,结构与筒体炉墙一致,总高10951mm,分三段,每段之间布置一层支撑托板,采用不同尺寸的楔形砖和矩形砖来保证其形状并实现分层卸载,安装时要求砖缝均匀,均为1～2m m。
料腿直径1900m m同样采用砖砌结构,厚度300mm,外层保温砖厚度由116mm缩减为66mm,其他不变。
料腿最下方布置一层支撑托板,结构与锥体炉墙一致。
自投产以来该厂旋风分离器外壁温度超温严重,经现场测量冬季(环境温度为13℃)平均温度92.5℃,夏季(环境温度为35℃)平均温度115.2℃,折算后冬夏季温度均超过《火力发电厂保温油漆设计规程》DL/T5072-2007中：锅炉正常运行条件下,环境温度不高于27℃时,设备和管道结构外表面温度不应超过50℃,环境温度高于27℃时,保温结构外表面温度可比环境温度高25℃的规定。
旋风除尘器方案1. 引言空气中的污染物对人类的健康和环境造成了严重的影响。
除尘器是一种用于过滤空气中颗粒物的设备，旋风除尘器是其中一种常用的除尘器类型。
本文将介绍旋风除尘器的工作原理、优点以及在实际应用中的方案设计。
2. 旋风除尘器工作原理旋风除尘器利用离心力原理将空气中的颗粒物分离出来。
其工作原理如下：1.空气进入旋风除尘器后，经过导流器进入圆柱形的腔体。
2.腔体内的空气开始旋转，并形成一个旋风状的气流。
3.由于旋转过程中，颗粒物具有较大的质量，会由于离心力的作用沉积到腔体的壁面上。
4.净化后的空气从腔体的顶部中心位置被排出。
3. 旋风除尘器的优点与其他类型的除尘器相比，旋风除尘器具有以下几个优点：•简单而紧凑的结构：旋风除尘器结构简单，占地面积小，适合在空间有限的场所安装。
•低能耗：旋风除尘器不需要额外的能源，仅依靠气流旋转就可以完成颗粒物的分离，因此能耗较低。
•适用性强：旋风除尘器可以处理高温、高湿度和高含尘浓度的空气，适用范围广。
4. 旋风除尘器方案设计在设计旋风除尘器方案时，需要考虑以下几个关键因素：4.1. 预处理系统在旋风除尘器之前，可以增加一个预处理系统，用于去除大颗粒的杂质。
这样可以提高旋风除尘器的除尘效率和延长其使用寿命。
4.2. 旋风腔体尺寸旋风腔体的尺寸直接影响到除尘效率和处理能力。
腔体的大小应根据实际需求进行选择，通常应根据空气流量、排放要求和除尘效率等因素进行综合考虑。
4.3. 腔体材料选择旋风腔体材料的选择应考虑其耐磨性和耐腐蚀性。
常见的材料有碳钢、不锈钢和橡胶内衬等，根据工作环境的特点选择合适的材料能够提高旋风除尘器的使用寿命。
4.4. 排放系统设计除尘后的空气需要进行排放处理，排放系统的设计需要考虑到处理量、净化效果和环保要求。
常见的排放系统包括直排和循环排放两种。
5. 结论旋风除尘器是一种简单、高效的除尘设备，能够有效分离空气中的颗粒物。
其简单而紧凑的结构、低能耗和广泛的适用性使其在各个行业得到了广泛应用。
气化炉工艺流程
1. 原料准备
•收集和预处理生物质原料（例如，木材、农作物残渣、垃圾），以去除杂质和调整水分含量。
2. 气化
•在气化反应器（通常为固定床或流化床）中，将预处理后的原料与控制量的空气进行反应，在高温（800-1000°C）和缺氧条件下进行热解和氧化。
•反应产生合成气，主要成分为一氧化碳（CO）、氢气（H2）、二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）。
3. 气体净化
•合成气中含有杂质（例如，灰分、焦油）、酸性气体和水分。
•使用各种净化技术（例如，旋风分离器、洗涤器、氧化剂、活性炭吸附器）去除杂质，提高合成气质量。
4. 热利用
•气化过程中产生的热量可以用于发电、供暖或其他工业用途。
•热量可以通过热交换器或蒸汽发生器回收。
5. 灰分处理
•气化过程中产生的灰分需要妥善处理和处置。
•灰分可以用于建筑材料、农业或其他用途。
6. 废水处理
•气化过程中产生的少量废水需要进行处理，以满足环境排放标准。
•废水处理可能涉及沉淀、过滤和生物处理。
7. 过程控制和监测
•气化炉的运行需要仔细控制和监测，以确保最佳性能、效率和环境合规性。
•关键参数（例如，温度、氧气流量、合成气成分）由传感器和控制器持续监测。
旋风燃烧炉的工作原理旋风燃烧炉是一种高效率的燃烧设备，其工作原理主要包括以下几个步骤：1. 燃料进入：燃料（如煤粉）通过给料器进入燃烧炉。
2. 燃烧空气进入：燃烧炉通过风机将空气送入燃烧炉内，使其与燃料混合形成可燃气体。
3. 高速旋转：燃料和空气混合物进入燃烧室后，被驱动至高速旋转流动状态。
燃烧室内有一个中心燃烧室和一个外部旋风室。
4. 点火：通过点火器在合适位置点燃已经形成的可燃气体，从而引发燃烧。
5. 旋风燃烧：可燃气体在高速旋转状态下在旋风室内形成一个旋风状气流，并经过中心燃烧室。
这种高速旋转的气流使燃烧体在很短的时间内得以迅速混合和燃烧，提高了燃烧效率和热量传递效率。
6. 燃烧产物排出：燃烧后的产物排出燃烧炉，并通过排烟管道排出。
总的来说，旋风燃烧炉利用高速旋转将燃料和空气进行混合，使燃烧过程更充分、高效，从而达到节能减排和提高燃烧效率的目的。
旋风燃烧炉在工业中得到广泛应用，特别适用于需要高温燃烧和高热效率的工艺。
其工作原理的独特性和优势使其成为一种理想的能源转换设备。
首先，旋风燃烧炉的高速旋转流动状态能够强化燃料和空气的混合，使燃料在短时间内得以充分燃烧。
与传统的燃烧炉相比，旋风燃烧炉的燃烧效率更高，能够达到更高的温度和热效率，减少了燃料的浪费和排放的污染物。
其次，旋风燃烧炉的设计结构使得燃烧过程更加稳定和可控。
通过调节旋风燃烧炉的进气量、燃料配比和旋风室的角度等参数，可以实现燃烧过程的精确控制，提高稳定性和可调性。
这对于一些对燃烧条件要求较高的工艺，如冶金、化工等行业来说尤为重要。
此外，旋风燃烧炉还具有较小的体积和占地面积，便于安装和维护。
其紧凑的设计使得它可以在有限的空间内完成高效的燃烧任务，减少了工艺布局上的限制，并且便于维护和清理。
同时，高效的燃烧还减少了燃料的使用量，从而降低了工艺成本和对资源的依赖。
总的来说，旋风燃烧炉的工作原理创新，通过高速旋转形成的强化混合和燃烧能够提高热效率和燃烧效率，减少燃料消耗和污染物排放。
青岛钢铁焦化有限公司纯氧连续气化制30000Nm3/h煤气技术方案江西昌昱实业有限公司2014年06月目录第一部分设计条件 (2)第二部分固定床纯氧连续气化 (3)第三部分系统配置及占地面积 (13)第四部分电力装机表 (14)第五部分消耗表 (15)第六部分投资估算 (16)第七部分单位成本计算 (17)第八部分部分业绩 (18)第一部分设计条件一、原料煤（小焦粒）原料煤（小块煤）二、煤气总量及成份煤气总产量：30000Nm3/h三、工艺路线氧气+蒸汽↓小粒焦（或小块煤）→纯氧气化炉→旋风除尘器→废热锅炉→洗气塔→气柜→电捕焦→罗茨机→水煤气湿法脱硫→第二部分固定床纯氧连续气化一、岗位任务采用固定床连续气化法，即以小粒焦或无烟小块煤为原料，在高温条件下连续与氧气、过热蒸汽进行气化反应，制取合格的水煤气供后工段使用。
二、气化工艺采用昌昱公司（纯氧+蒸汽）连续气化技术，生产低氮水煤气特别适合生产醇、烃类产品。
气化工艺方案的选择：昌昱公司固定床连续纯氧专利技术特点：主要技术特点如下：①这一技术采用昌昱公司固定床连续纯氧专利技术，纯氧、水蒸汽作气化剂，通过调节氧气和水蒸汽的比例，达到产品气的要求。
②炉体采用耐火隔热层外加水夹套结构，防止融渣挂壁，副产蒸汽回收热量以减少热损失；气化剂蒸汽预热，提高气化效率，节能降耗。
连续气化，无废气排放，环保效益好；③焦炭或小块煤利用率要达到96%以上，灰渣残炭量低，残碳小于8%；④自动化程度高，采用自动加焦装置和自动排灰装置，连续自动加煤，不停炉下灰，连续生产；生产操作易于控制，通过对（H2O）/O2的比值调节，控制气化层及顶部温度，达到安全稳定生产的目的，专门设置有放空管，作为初期开车和事故处理放空时使用。
⑤根据气化剂与焦炭（或小块煤）发生还原反应的特性设计气化炉整体结构，选择适合的高径比满料操作；⑥气化炉炉篦具有均匀布气、破渣、排渣三项功能，并可根据原料特性的变化调节气化剂的分布；⑦针对产品水煤气为易燃易爆有毒气体的特性，设计采用特殊的密封措施，确保水煤气不泄露，实现安全生产；⑧在正常生产情况下无废气排放。
流化床气化一般要求原煤破碎成<10mm粒径的煤，<1mm粒径细粉应控制在10%以下，经过干燥除去大部分外在水分，进气化炉的煤含水量<5%为宜。
流化床更适合活性高的褐煤、长焰煤和弱黏烟煤，气化贫煤、无烟煤、焦粉等需提高气化温度和增加煤粒在气化炉内的停留时间。
固体干法排渣，为防止炉内结渣除保持一定的流化速度外，要求煤的灰熔点ST应大于1250℃，气化炉操作温度(表温)一般选定在比ST温度低150~200℃的温度下操作比较安全。
1926年第一个流化床煤气化工业生产装置——温克勒煤气化法在德国投入运转。
以后在世界各国共建有约70台温克勒气化炉。
早期的常压温克勒气化实际是沸腾床气化炉，存在氧耗高、碳损失大(超过20%)等缺点，因此至今仍在运转的已不多。
1、温克勒(Winkler)气化炉气化炉组成：流化床(下部的圆锥部分)、悬浮床(上部的圆筒部分，为下部的6~10倍)。
原料由螺旋加料器加人圆锥部分腰部。
如图1所示。
图1 温克勒(Winkler)气化炉矸石灰(30%左右)自床层底部排出；其余飞灰由气流从炉顶夹带而出。
一次气化剂(60%~70%)由炉箅下部供入，二次气化剂(30%~40%)由气化炉中部送入。
二次气化剂的作用是，在接近灰熔点的温度下，使气流中夹带碳粒得到充分的气化。
二次气化剂用量与带出未反应的碳成比例(过少：未反应碳得不到充分气化而被带出，气化效率下降；过多：产品被烧)。
操作温度一般为900℃左右，操作压力约为0.098MPa(常压)，原料粒度为0~10mm，褐煤、弱黏煤、不黏煤和长焰煤等，但活性要高。
温克勒气化工艺单炉生产能力大，气化炉结构简单，可气化细颗粒煤(0~10mm)，出炉煤气基本上不含焦油，运行可靠，开停车容易。
但是该种炉型气化温度低，气化炉设备庞大，热损失大(煤气出炉温度高)，煤气带出物损失较多(气流中夹带碳颗粒)，粗煤气质量较差。
2、高温温克勒(HTW)气化法提高了操作温度。
流化床气化炉性能介绍
本气化炉属于流化床小型试验装置，分为送风部分、水蒸气生成部分、反应器主体、旋风分离装置、气体冷却部分和尾部烟道等几部分组成。
1）送风部分和反应器主体带有加热装置，2）炉体配有测温和测压装置，以便观测炉内各反应区的温度和炉膛内压力的变化。
3）给料部分采用有变频电机带动的螺旋加料机直接送料。
试验台可实现生物质单独气化及生物质和煤共气化，气化剂可采用空气气化和空气--水蒸气混合气化两种气化方式。
实验台简图如下：
1--鼓风机2--转子流量计3--涡街流量计4--蒸汽发生器5--空气-蒸汽预热混合器6--螺旋排渣机7--流化床反应器8--螺旋给料机9--加热装置10--灰仓11--截止阀12--旋风分离器13—取样口14--冷却装置15--煤气表16--引风机
1.试验台的技术指标值：
气化效率>75%，生物质气体热值>10MJ/Nm3，气体中CO含量<20%，焦油含量<10mg/Nm3。
2.试验台具有如下特点
1)尖端技术
采用先进的“流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统（专利）”实现流化床点火；
2)适用原料范围广泛
本试验装置适用原料广泛，如：烟煤、褐煤及谷壳、玉米秆、稻秆、麦秆、芝麻秆、花生壳、树枝、锯末、杂草等一切生物质可燃性农、林废弃物；
3)对反应条件要求低
可实现常温常压下气化，无需加入催化剂；
4)洁净环保
添加煤共气化可更大提高反应器内气化温度，使焦油能够充分裂解，实现接近无焦油排放。
3.适用范围
本气化试验台中试装置可实现200户村级规模的农村地区集中供气、集中供热。
壳牌煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯损坏分析及解决措施摘要壳牌煤气化作为一种成熟的煤气化工艺在中国得到越来越广泛的应用，其中的关键设备高温高压飞灰过滤器频繁故障严重影响其长周期稳定运行。
本文简述了飞灰过滤器的工作原理，并对故障判断、原因分析及预防措施等方面进行了重点说明。
关键词壳牌煤气化；高温高压飞灰过滤器；滤芯中图分类号tq54 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）96-0167-02目前世界上比较成熟的气化工艺有德士古（ge），鲁奇（lurgi），壳牌（shell）等，其中，壳牌气化工艺由于其煤粉转化率高，环境污染小，水处理压力小等优点，在国内得到广泛应用。
自从湖北双环2006年开车成功以来，国内已陆续引进近20套shell煤气化装置。
在shell煤气化工艺中，粉煤和氧气通入气化炉中，通过调整适当的氧碳比，产生合格组分的合成气。
在燃烧过程中，煤中大量的灰分会随着合成气一起进入下游工序，经过干法除尘、湿法除尘工序后，含灰量小于1mg/nm3的洁净合成气将会被送到下游工序。
在干法除尘中，高温高压过滤器（s1501）是其中的重要设备，其滤芯的损坏，将直接导致合成气中干灰含量增加，影响压缩机以及下游工序正常运行。
本文着重探讨s1501故障的症状、判断、原因以及处理方法。
1 高温高压飞灰过滤器工作原理来自气化炉的含灰合成气（3.8mpa，340℃）首先进入旋风分离器（s1511），通过旋转离心作用除去约60%左右的灰，再通过高温高压飞灰过滤器除去剩下的飞灰。
在s1501中，合成气从过滤器底部进入，通过陶瓷滤芯过滤（24组，共1152根）进入到容器上部，再通过输气管送到洗涤塔进行洗涤。
过滤出的飞灰会附着在陶瓷滤芯表面，通过容器顶部反吹系统将飞灰吹落，经过排灰系统排出。
1.1过滤系统过滤系统主要由陶瓷滤芯、管板、压板组成。
滤芯有24组，每组48根，共1152根，由pall公司生产。
滤芯由多孔碳化硅支撑骨架高铝红柱石的过滤膜构成，滤芯为柱状陶瓷过滤管，底部为封闭的，顶部开口，将过滤完的合成气送出。
