水煤浆气化及变换操作
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
(8)O/C原子比如气化炉气化剂中的氧原子与煤浆中碳原子数量的比值。
10 对于水煤浆加压气化工艺而言，煤浆制备的目的是什么?
答:煤浆制备的目的就是要制备出高浓度、稳定性好、流动性好、易于泵送的水煤浆。
11 煤浆制备的影响因素有哪些？
答：煤浆制备的影响因素有煤质、煤粒配比、添加剂、助熔剂。
12 添加剂在煤浆制备中的作用是什么?其都有哪些类型?
答:添加剂在煤浆制备中的作用是改变煤粒表面的亲水性，增加煤浆的流动性和稳定性，保证煤浆形成较为稳定的悬浮体系。
常见的添加剂种类主要有木质素磺酸盐系列、萘磺酸盐系列和丙烯酸系列。
13 对于工业规模的水煤浆制备装置，一般采用何种形式的磨煤机?
答:对于工业规模的水煤浆制备装置一般采用棒式磨煤机或球式磨机两种型式。
14 磨机运行过程中，哪些因素会影响水煤浆的粒度分布?
答:磨煤机的装棒量、磨机的运行负荷和磨棒的磨损都对运行中的水煤浆粒度分布有影响。
15 棒式磨煤机的最佳运行负荷如何界定?负荷过高或过低有什么影响?
答:棒磨机的运行要求在70%～一130%负荷之间运行。负荷太低，磨棒的磨损加剧；负荷太高，粗粒子量增多，使得煤耗增大。
16 磨煤机出口滚筒筛的作用是什么?
答:磨机出口滚筒筛的作用，是要能够将磨机制得的水煤浆中的粗颗粒分离出来。磨机制得的水煤浆中的粗颗粒会卡涩下游煤浆输送泵的进出口阀门甚至损坏煤浆输送泵的隔膜。
17 什么叫粘度?它对水煤浆加压气化工艺的影响有哪些?
答:粘度是液体相对运动时所引起的内磨擦力，表示了水煤浆输送和雾化的难易程度。因此它直接决定了输送设备的选型，并影响烧嘴的雾化效果。
18 什么是煤灰的酸碱度?
答:煤灰的酸碱度(A)是指煤灰中的酸性氧化物与碱性氧化物重量之比。酸碱度越小，煤灰越易熔，反之，则难熔。
公式表示为:A=(SiO
2+Al
2
O
3
+TiO
2
)/(CaO+Fe
2
O
3
+MgO+Na
2
O+K
2
O)
19 对于高灰熔点煤作为气流床气化的原料煤种时，为什么要添加助熔剂?
答：煤灰分主要由SiO
2, A1
2
3
, Fe
2
O
3
, MgO. CaO, Na
2
O, TiO
2
等组成，煤灰熔点
取决于煤灰中各元素的组成及含量。一般地说，煤灰中酸性组分(SiO
2+A1
2
3
+TiO
2
)
含量越高，灰熔点越高；碱性组分(CaO+Fe
2O
3
+MgO+Na
2
O)含量越高,则灰熔点越低。
煤在以液态排渣的气流床加压气化反应中，灰份不仅以物理混合形式存在，而且还以不同结构的混合物存在，这些混合物的熔点又各自不同。研究表明，形成钙或铁的某些混合物时，熔点较低，而氧化铁与氧化钙混合物比氧化铝与氧化硅混合物的熔点更低。
大多数烟煤的煤灰分以酸性组分为主。根据相关文献的介绍，煤灰的酸碱度(A)是推测灰份熔融难易程度的判定指标。
A=(SiO
2+Al
2
O
3
+TiO
2
)/(CaO+Fe
2
O
3
+MgO+Na
2
O+K
2
O)
上式中.当1
作为液态排渣的气流床加压气化工艺，其对煤种是有一定限制的，最适宜气化灰熔点较低的年轻烟煤。对于高灰熔点、高灰粘度的煤作为水煤浆加压气化工艺的原料，需要在较高的温度下操作，这势必增加氧耗，加剧耐火材料的磨蚀，并且影响工艺烧嘴的使用寿命。为了顺利气化高灰熔点、高灰粘度的煤，扩大以液态排渣的气流床加压气化对煤种的适用范围，就需添加适量的助溶剂或掺配低灰粘度的煤，使其灰熔点、灰粘度降到合乎工艺的要求。
20 工业上选择助熔剂的原则是什么?常见的助熔剂都有哪些?
答：工业上助熔剂选择的原则要求助熔剂原料来源方便，价格便宜，且助熔剂添加后无新的杂质加入。
常见的助熔剂种类主要有氧化钙类、氧化铁类。
21调节水煤浆pH值的目的是什么?常见的PH值调节剂都有哪些?
答: 水煤浆对PH值要求控制在7-9之间，小于7呈酸性，会腐蚀管道，反之，会在管道中结垢，引起管道堵塞。且对添加剂的影响较大。
工业上常用的水煤浆pH值调节剂有氨水(NH
3·H
2
0)和烧碱(NaOH)。
22什么叫化学平衡?设反应方程式为mA+nB=pC+qD，写出化学反应平
衡常数的表达式。
答:当化学反应的正、逆反应速度相等时，反应混合物的浓度不再发生变化的物系状态叫化学平衡。按照给出的反应方程式，化学反应平衡常数表示为:
Kc =[C]p[D]q/([A]m[B]n)或K
p =P
c
P·P
D
q/(P
A
m P
B
n)
上式中:K
c . K
p
为反应的平衡常数;
[A]、[B]、[C]、[D]分别为反应物料的平衡浓度;
P
A 、P
B
、P
C
、P
D
分别为反应物料达到反应平衡时的平衡分压。
23 水煤浆加压气化反应的机理是什么?
答:水煤浆加压气化反应总的化学反应方程式为:
C
m H
n
S
y
+(m/2)O
2
=mCO+[(n-2y)/2]H
2
+yH
2
S
气化反应是一个部分氧化还原反应。同时，它还是一个自热平衡的反应，通过煤的燃烧裂解反应放出的热量供给氧化还原反应所需要的热量。其过程为：(l)首先进行煤的裂解和挥发份的分解反应(一次反应)。
主要反应有:
C m H
n
+mO
2
=mCO
2
+n/2H
2
C
m H
n
=n/4CH
4
+(m-n/4)C
C+O
2=CO
2
2CO+O
2=2CO
2
2H
2+O
2
=2H
2
O
一次反应的主要产物有CO
2、H
2
O。
②其次进行部分氧化还原反应，生成合成反应所需要的有效气（二次反应）。
主要反应有：
C+CO
2
=2CO+Q
C+H
2O=CO+H
2
+Q
CO
2+H
2
=CO+H
2
O+Q
CH
4+H2O=3H
2
+CO+Q
二次反应的主要产物有CO、H
2
。
24 试画出水煤浆加压气化工艺装置气化和工艺气洗涤部分的工艺流程简图，并
标出各个部分成熟的材料选择。
答：气化和工艺气洗涤部分的工艺流程简图及各部分较为成熟的材料选择见下图和下表。
Materials for Gasifier,Carbon Scrubber System
Serial Item matenal
1 Gasifier Shell(upper) Alloy(1 1/4Cr.1/2Mo)
2 Gasifier Shell(Lower) Alloy(1 1/4Cr.1/2Mo)+SUS304L
Clad
3 Quench Ring Incoloy 800
4 Dip Tube of Gasifier Incoloy 825
5 Draft Tube of Gasifier SUS304L Quench Ring Internal(except B/N &
support 6)
SUS304L
6 Bolt/Nut and support (quench
Chamber of Gasifier)
Incoloy 825
7 Slag Crusher, Lockhopper, Carbon Steel
piping,valve
8 Carbon Scrubber Shell Carbon Steel+ SUS304L Clad
9 Carbon Scrubber internal(except
B/N & support 10)
SUS304L
10 Carbon Scrubber
internal(Draft/nut and support)
Incoloy 825
11 Gasifier outlet gas line SUS304L
12 Quench Water line (except Valve) SUS304L
Quench Water line (Control Valve) SUS304L/SUS316 Stellited
13 Quench Water Blowdown line
(except Valve)
SUS304L
Quench Water Blowdown line
(Control Valve)
SUS304L/ SUS316 Stellited
14 Oxygen line (except Valve) SUS304
15 Oxygen line (Control Valve) Trim:Monel;Other:
SUS304/SUS316 Stellited
16 Slurry line Carbon Steel+9mm C.A.
17 Nozzle Scrubber SUS304L
18 Black Water Blowdown line SUS304L
19 Scrubber outlet Process line Carbon Steel+6mm C.A.
20 Lockhopper Shell Carbon Steel+9mm C.A.
21 Tube Piece of Oxygen line Monel
25 锁渣罐在水煤浆加压气化工艺中的作用是什么？一个完整的锁渣罐系统循环包括哪些步骤？
答：在水煤浆加压气化工艺中，锁渣罐的作用是将气化反应产生的粗渣收集，并定期排出装置外的系统。
一个完整的锁渣罐系统循环主要包括渣收集、泄压、排渣、冲洗、充压、渣收集、渣沉降等步骤。
26 压力对水煤浆加压气化反应有什么影响?加压气化的优点是什么？
答：水煤浆加压气化反应是体积增大的反应，从化学平衡考虑压力升高对气
化反应是不利的，但是CH
4
转化反应的速度却随压力升高而增大。加压气化有以下优点：
（1）压力升高气化强度增大，缩小了气化反应设备的容积和占地面积；
（2）增大压力，反应速度加快，提高了气化效率；
（3）加压气化有利于水煤浆的雾化；
（4）加压气化节省了动力消耗，有利于后工序的工艺状况。
27 气化炉的操作温度对水煤浆加压气化有什么影响?
答:煤浆气化反应的操作温度一般控制在煤的灰熔点以上50℃～80℃，或控制煤灰渣粘温特性在25~40Pa·s之间。水煤浆加压气化反应属自热平衡式部分氧化还原反应，煤燃烧所放出的热，除维持设备的热损外，还供给部分氧化还原
反应所需热量，从化学平衡来看:T↑，CH
4
↓,有利于反应完全，但温度太高，氧
耗增加，CO
2
量增加，有效气成分降低，耐火材料的寿命缩短。T↓，有效气成分增加，但会引起气化炉排渣困难，易造成气化炉渣口堵塞，影响装置的稳定运行。
28 对于激冷流程的水煤浆加压气化炉，引起气化炉压差过高或过低的因素分别有哪些?如何判断?
答：气化炉压差（气化炉反应室的压力与气化炉工艺气出口压力之差)主要有以下几部分组成：
（1）工艺气通过下渣口的阻力损失；
（2）工艺气通过急冷室水浴时的阻力损失；
（3）工艺气通过下降管、上升管和急冷室工艺气出口等的阻力损失。
工业运行上判断气化炉压差的变化一般是判断是否发生上述三种原因，主要
采用排除法。在此过程中，主要根据是否发生变换反应CO+H
2O→CO
2
+H
2
的逆反应，
通过气体成分的变化及相关工艺运行参数的变化来进行判断。
29 文丘里洗涤器的结构及原理是什么?
答:如下图所示，文丘里洗涤器主机由收缩管、喉管和扩压管三部分组成。
文丘里洗涤器在粗煤气洗涤应用中的原理为：含有灰分的工艺气经收缩管以高速气流与灰水在喉管混合，气流撞击液体使之雾化，雾化后的液滴与水煤气中的灰分接触使之充分润湿增重，在扩压管中，由于气流速度变慢，随同工艺气进
入洗涤塔中沉降而达到分离的目的。
30 水煤浆加压气化工艺中碳洗涤塔的结构和原理是什么？
答：工艺气首先以浸渍方式与水鼓泡式接触，然后由下而上穿过两层塔盘，由于塔盘溢流堰的作用，气体以鼓泡方式穿过塔盘，经过干净的工艺冷凝液最终洗涤，将气体中的灰尘洗涤干净，为减少雾沫夹带，塔顶还设有百叶窗式除沫器；碳洗涤塔底部含灰的黑水排往灰水处理系统。
碳洗涤塔的结构如下图
31 水煤浆气化炉耐火材料的结构和材料是怎样的？
答：典型的水煤浆气化炉耐火材料的结构如上图：
（1）气化炉耐火材料的作用是保护气化炉炉壁不受气化炉燃烧室内反应高温气流的直接作用。其结构主要由以下几部分组成；
①向火面耐火材料：直对向火面，是直接受气化反应生成粗合成气与熔渣冲蚀的高铬耐火材料。
②绝热层耐火砖：紧靠向火面耐火材料外侧设置。
③保温层耐火衬里：紧靠绝热层耐火砖或向火面耐火材料外侧设置，用以降低气化炉壳体温度的耐火材料。
④烧嘴接入口：气化炉反应室顶部安装烧嘴的部位。
⑤耐火衬里拱顶部：气化炉反应室上部拱顶，位于耐火材料直筒部与烧嘴安装口之间的位置。
⑥耐火衬里直筒部：沿气化炉反应室直筒部设置的耐火材料。
⑦耐火衬里锥底部：气化炉反应室底部流道缩小的部位，此处形成粗合成气流。
⑧耐火衬里下炉口处：位于气化炉反应室耐火衬里下锥底与激冷室之间的部位。
气化炉耐火材料各部分典型的材质见下表：
适用范围耐火材料材质和型号
气化炉耐火衬里高磨损区域（直筒部下侧及锥底部）
向火面耐火材料高铬砖LIRR—HK90 高铬砖XKZ—90
气化炉耐火衬里高磨损区域（拱顶部及直筒部下侧）
向火面耐火材料高铬砖LIRR—HK90 高铬砖XKZ—90
绝热层耐火砖氧化铝转XKC—12 保温层耐火砖隔热砖XAQ100
32．新的气化炉耐火衬里为什么要进行烘炉？
答：烘炉的目的在于脱除耐火砖和粘接剂中的水分，对耐火材料进行热处理，以及考虑气化炉各部件的受热程度，避免气化炉投产时因温升过快而使耐火衬里变形或龟裂甚至坍塌。
33．为什么有些离心泵要设置最小回流管线？
答：离心泵是靠给液体施加动能来实现液体输送的，当较大功率的离心泵在关闭出口阀运转时，液体会因为动能的增加，越来越热，严重时会烧坏轴承产生汽蚀，故设置最小回流管线。 34．灰水闪蒸的目的是什么？
答：灰水闪蒸的目的是浓缩灰渣、回收水和热量。 35. 灰水闪蒸的原理是什么？
答：闪蒸的原理是利用不同压力下各组分在水中溶解度的不同和液体饱和蒸汽压的不同，通过改变压力达到分离的目的。 36.什么叫沉降分离法？
答：沉降分离法是依靠固体颗粒在流体中受到某种力的作用，由于两相密度的不同，颗粒沿着受力方向与流体发生相对运动而使其分离出来的方法。 37.单台气化炉从升温到正常运行，激冷水、黑／灰水如何切换？
答：（1）气化炉从升温到正常运行，激冷水的流程分别为： ① 气化炉升温点火前和升温正常时： 原水
② 气化炉投料前和投料后气化炉压力小于1.5Mpa 前：
③ 气化炉压力大于等于1.5Mpa:
辅助激冷水泵
碳洗涤塔
激冷水泵
激冷水过滤器
灰水槽
辅助激冷水泵
灰水槽
气化炉激冷环
碳洗塔旁路管线
气化炉激冷环
（2）单台气化炉从升温到正常运行，黑∕灰水的流程分别为： ①气化炉投料前：
②气化炉投料时和气化炉压力小于1.0Mpa 时：
③气化炉压力大于1.0Mpa 时：
38 活塞式压缩机在启动时一般要掌握哪些要点？
答：（1）油系统是否正常； （2）冷却水是否通上；
（3）盘车检查，传动机构是否正常； （4）进出口阀是否打开； （5）启动时负荷开关在0%； （6）加负荷要缓慢。
39 活塞式压缩机运行时一般要注意哪些问题？
答：（1）润滑方面：油温、油压、油位、油质等保持正常；
（2）温度、压力方面：各级进出口温度是否正常，压力是否符合压缩比； （3）机械方面：
① 传动机构有无异常声音；
气化炉
黑水排放管线
高压闪蒸及 灰水处理
沉淀池
灰水
塔
碳洗涤塔
灰水槽
灰水泵 高压灰水泵 脱氧槽 灰水换热器 碳洗涤塔 激冷水泵 激冷水过滤
气化炉
气化炉
气化炉密封
渣池
渣池泵
沉淀池
灰水槽
气化炉
黑水排放管
开工冷却器
沉淀池
沉淀池
灰水槽器
②连接部件、紧固部件是否松动；
③电流表是否在正常刻度。
40 什么叫平衡温距？
答：平衡温距是指化学反应的实际反应温度与化学反应平衡温度之差。
41 写出理想流体的柏努利方程，并简述其在化工生产中的用途。
答：理想流体的柏努利方程为：
Z
1 + P
1
/ρg + U
1
2/2g = Z
2
+ P
2
/ρg + U
2
2/2g
柏努利方程在化工生产中应用很广，几乎所有的流体流动问题都要运用柏努利方程，它和连续线方程相结合，可以分析管路或设备中流体质点的流动特性，可以解决流体输送中的许多问题。如流体的流量、流速、压强、位置、泵的有效功率等等。
42 什么叫过滤？影响过滤生产能力的因素有哪些？
答：所谓过滤，是以一种具有很多毛细孔道的物体作为过滤介质，在压力差的作用下，使液体通过毛细孔道，而悬浮在液体中的固体颗粒被截留在过滤介质上，使液固混合物得到分离的单元操作。
影响过滤生产能力的因素有：
（1）过滤推动力；
（2）悬浮液的浓度；
（3）悬浮液中固体的含量；
（4）悬浮液中固体颗粒的大小和滤饼的压缩性；
（5）过滤介质的性质。
43 气化炉停车过程中如何防止露点腐蚀？
答：气化炉停车泄压过程中，极易发生水蒸气的冷凝而对气化炉材料产生露点腐蚀，因此，气化炉泄压过程中应做到：
(1) 泄压速率要慢，以防止泄压过快而造成水蒸气的大量蒸发；
(2) 泄压过程中系统压力的控制要始终高于水温对应下的饱和蒸汽压。
44 工艺系统为何要采取充泄压法置换？
答：工艺系统内有许多死角，采用充泄压法能够将死角置换干净，根据气体扩散原理，充泄压法能够更快地将系统置换合格。
45 有哪些原因能够造成碳洗涤塔塔盘的变形。塔盘变形会造成什么后果？
答：造成碳洗涤塔塔盘变形的主要原因有：
(1) 气化炉停车泄压速度过猛，造成塔盘反向压差过大；
(2) 系统置换时，充压太高且泄压过快；
(3) 后系统压力大幅度突降；
(4) 投料时，放空阀开度过大。
塔盘变性后，会造成塔盘上液体分布不均匀，气液接触不良，洗涤效率下降，且由于塔内径向气速不均产生局部泛塔而使出碳洗涤塔工艺气体带水。
46 O/C比或者氧煤比对气化反应有什么影响？
答：（1）影像气化反应温度：O/C比或者氧煤比增大，气化炉反应温度升高，碳转化率增大，有效气成分降低；
含量降低；
（2）增加耗氧量：O/C比或者氧煤比增大，CH
4
（3）O/C比或者氧煤比增大，造成灰渣流动粘度降低，气化炉耐火材料磨损加快，寿命缩短。
47 简述水煤浆加压气化工艺烧嘴的结构。
答：简述水煤浆加压气化工艺烧嘴的结构一般采用同心三流道喷嘴。流道从内到外依次分为中心氧通道、煤浆通道和外环氧通道。中心氧通道和外环氧通道走的介质是氧气，煤浆通道走的介质为水煤浆。
典型的水煤浆气化工艺烧嘴结构如图所示：其中法兰c为中心氧气，b为煤浆入口，d为外环氧气入口，a1、a2分别为烧嘴冷却水进、出口。
48 水煤浆加压气化工艺烧嘴的作用和工艺过程对烧嘴的要求是什么？
答：水煤浆加压气化工艺烧嘴的作用主要是使水煤浆与气化剂(氧气）充分混合接触，以便创造有利于气化反应的条件。
对工艺烧嘴的要求主要有：
（1）雾化好；
（2）气化反应好；
（3）耐磨、寿命长；
（4）压损小、动力省。
49 化工管路按压力和介质分为哪几大类？
答：（1）按压力分：
常压管路＜0.1MPa
低压管路 0.1MPa～1.6MPa
中压管路 1.6MPa～10MPa
高压管路 10MPa～100MPa
超高压管路＞10MPa
（2）按介质可分为水、蒸汽、空气、可燃气体、油、碱、酸等管路。
50 气化炉热电偶为什么要充高压氮气保护？
答：气化炉热电偶充高压氮气保护的目的是为了热电偶在高温、高压下，不
)腐蚀。
被炉内的还原性气体（CO、H
2
51 何谓简单调节系统？
答：由一个调节对象、一个测量元件、一个变送器、一个调节器和一个调节阀组成的闭环调节系统，简称单调节系统。
52 什么是串级调节系统？串级调节系统有哪些特点？
答：（1）串级调节系统就是利用主、副两只调节器串在一起来稳定一个参数的系统，这里主参数就是串级调节系统中起主导作用的那个被调参数。
（2）串级调节系统特点有：
a 由于系统有主、副两个调节回路，副回路的作用是把一些主要干扰在没有进入主调节阀对象以前，就立即加以克服，而其余的干扰，则根据被调节参数的偏差，由主回路加以克服。
b串级调节系统就其主回路来看是一个调节系统，但其副回路却是一个随动系统，主调节器能按对象的操作调节及负荷的变化而不断纠正副调节器的给定值。从一定意义上来讲，它具有一定的自适应性。
53 化工厂常用的机械传动方式有哪几种？
答：化工厂常用的机械传动方式有皮带传动、链传动和齿轮传动。
54 化工过程中测量流量的方式大致有哪几种？各具什么特点？
答：化工过程中测量流量的方式大致有四种形式。
（1）容积式流量计:利用被测流体不断充满一定容积的测量室，由积累机构累计流体充满测量室的次数，而测得流体体积总量。
（2）速度式流量计:利用被测流体流过管道的速度，使流量计的叶轮转动，测得叶轮的转速就能测得流量。
（3）差压式流量计:流体流过节流装置时产生压力差，用压差计测出这个压力差就能测得流量。
（4）电磁流量计:利用电磁感应原理测得流量，但被测流体必须具有导电性。
55 水煤浆加压气化炉温度控制的原则是什么？从哪几个方面可以看出温度控制的优劣？
答：水煤浆加压气化装置运行中温度控制的原则是在保证液态排渣的前提下，尽可能维持较低的温度。水煤浆加压气化装置的运行归根结底，就是控制合理的气化温度，保证煤的部分氧化还原反应在最佳的温度条件下进行，追求最优化的气化技术经济指标和最大的投入产出比。
气化炉运行过程的温度控制应从气化炉热偶指示、气体成分、热负荷大小、氧煤比、渣的形状、压差大小等多个方面综合考虑，以控制气化炉温度在最佳范围内。
56 依图说明程控阀门逻辑时间设置的原则和注意事项。
下图分别为某水煤浆加压气化装置氧气和煤浆系统的工艺流程简图和各程控阀门的逻辑时间设置，参考图示说明水煤浆加压气化装置氧气和煤浆系统各程控阀门逻辑时间设置的原则和注意事项。
答：从该装置氧气和煤浆系统工艺流程简图和各程控阀门逻辑时间设置可以看出：
氧气和煤浆系统各程控阀门逻辑时间设置的原则是：
①首先保证煤浆、氧气安全地进入气化炉，煤浆先进、氧气后进；
②其次，避免投料过程中炉温降幅过大，使得煤浆/氧气进入后对耐火材料的冷热冲击过大而影响耐火材料的使用寿命。
基于各程控阀门在使用过程中的变化和各程控阀门逻辑时间设置的原则：要求每次气化炉投料前应进行气化炉程控阀门的投料前联锁逻辑试验，以检验各个程控阀门的动作是否满足逻辑时间设置要求，主要检验煤浆第一道截止阀打开倒氧气第一道截止阀打开的时间是否满足氧气计时时间的要求，以保证气化炉投料的安全和成功率。
57 气化炉在开／停车和加减负荷过程中，煤浆和氧气操作的要点是什么？
答：气化炉在开／停车和加减负荷过程中，煤浆和氧气操作的要点是：
(1)开车加负荷时先增加煤浆，后加氧；
(2)停车减负荷时先减氧，后减煤浆。
加减负荷操作应该遵循多次少量的原则。
58 氧气管道脱脂的目的是什么?
答：氧气管道脱脂的目的是清除残留在氧气管道内的易燃物和外来物，防范
易燃物造成的隐患。
59 何谓煤的化学活性?其影响因素有哪些?
答：所谓煤的化学活性是指煤同气化剂反应时的活性。常用的表示方法是在一定温度下，以一定流速通入CO2，用CO2的还原率表示反应活性。
煤的化学活性与煤的变质程度、灰分组成、煤粒度、空隙率和比表面等有关。60 水煤浆加压气化反应的动力学特点是什么？
答：（1）高温、高压、气固相非催化反应；
（2）由于气化反应在约1450℃高温、6.5MPa高压的条件下进行，化学反应在瞬间完成，因此，水煤浆加压气化反应是由传递过程控制的反应；
（3）气化反应遵循气固相传递过程的五个步骤：
①反应物料在气相中传递：
②反应物料在气固相表面的传递：
③反应物料在固体毛细孔内部的传递：
④产物在固体毛细孔内部的传递；
⑤产物的气相传递。
61 水煤浆加压气化的气化炉的规格都有哪些？气化炉的结构和作用是怎样的？
答：目前，水煤浆加压气化一般采用直径2800和直径3200/直径3800两种规格的气化炉。
从结构上，气化炉分上下两室，上部为燃烧室，下部为激冷室。
燃烧室主要进行的是煤的燃烧和氧化还原反应。燃烧室内衬三层耐火衬里，由内向外分别为向火面砖、背衬砖和绝热层砖；燃烧室顶部为工艺烧嘴安装口，下部为下渣口和工艺气出口。
激冷室主要是对工艺气进行洗涤、冷却降温和粗渣的分离。激冷室内部有工艺气和粗渣下降管，下降管外部有工艺气上升管，激冷室内衬复合衬里以防止腐蚀。
激冷室下部通过破渣机与锁渣罐系统相连，激冷室下部沉降的粗渣定期通过锁渣罐排出系统。
典型的直径3200/直径3800规格气化炉的结构简图如下：
62什么是溶液的汽液平衡?
答：在一定温度下，当溶液的气化速度与溶液表面蒸气的冷凝速度相等时，溶液体系处于气液平衡，此时的气相称为饱和蒸汽，液体称为饱和液体，所对应的温度和压力称为饱和温度和饱和压力。
63 压力容器常见的破坏形式有哪些？
答：主要有：塑性破坏、脆性破坏、疲劳破坏、蠕动破坏、腐蚀破坏等。
64 什么叫调节阀的流量特性？
答：调节阀的流量特性是表示调节阀的开度与流过阀门的流量之间的关系。具体地说，流量特性就是调节阀的相对开度与流过阀门的相对流量之比。
65 润滑剂根据其流态情况可分为哪几类？
答：可分为润滑油、润滑脂和润滑粉末或液体润滑剂、半固体润滑剂和固体润滑剂。
66 常用的润滑油有哪些？其选用的原则是什么？
答：常用的润滑油有机械油、汽轮油、齿轮油、冷冻机油、气缸油和压缩机油等。
润滑油选用的原则是：载荷越大，应选用粘度较大的润滑油，转速越高，应选用粘度较小的润滑油。
67 压力容器一般是从哪些方面进行分类的？各是怎样分得？
答：（1）从安全监察方面分类，可分为一类容器、二类容器和三类容器；
（2）按使用用途分类，可分为反应器、换热器、分离容器（塔器）等；
（3）按容器的壁厚分类，可分为厚壁容器、薄壁容器；
（4）按工作温度分类，可分为高温容器、常温容器、低温容器；
（5）按承接方式分类，可分为内压容器、外压容器。
68 常用的换热器都有哪些型式？
答：常用的换热器有列管式换热器、套管式换热器、夹套式换热器、沉浸式换热器、喷淋式换热器、螺旋式换热器、翅片式换热器、板翅式换热器和石墨式换热器。
69 煤气化工艺技术选择的原则是什么?
答：对于煤气化技术的选择，应立足于当地资源、煤质、环境等基础条件。在技术选择上，应选择已经工业化的、先进、适用、成熟、可行的工艺，同时应充分考虑工艺的消耗、投资、经济效益和对环境的影响等因素。
70 可能导致气化炉激冷环损坏的因素有哪些?
答：激冷环损坏的原因主要有：
(1)激冷环在运行过程中堵塞，特别是沿激冷环室环向分布的进水孔局部堵塞，造成激冷环周向水分布不均匀，导致激冷环局部过热、损伤；
(2)由于上述（1）条中的堵塞，造成激冷环未堵塞的进水孔水流速过大，对激冷环造成冲击、磨损：
(3)气化炉在运行中，激冷环受传导热、辐射热和对流热的同时作用，以及熔渣的侵蚀作用，极易造成激冷环的高温损伤。
水煤浆气化黑灰水系统降硬研究
一第23卷第6期 洁净煤技术 Vol．23一No．6一一2017年 11月 Clean Coal Technology Nov.一 2017一 水煤浆气化黑灰水系统降硬研究 王晓雷,陈一权,仝胜录,霍卫东 (北京低碳清洁能源研究所,北京一102211) 摘一要:为了解决水煤浆气化黑灰水系统结垢二堵塞问题,对系统现状二机理进行分析,通过模拟计算二搭建小试装置进行试验研究,验证了NaOH +CO 2和Ca (OH )2+Na 2CO 3两种方案处理效果,核算药剂用量,为现场中试试验提供技术指导,寻找有效可行的改造措施三试验得出NaOH +CO 2二Ca (OH )2+Na 2CO 3两种药剂方案处理效果良好,均可将硬度降低到300mg /L 以下,均能满足灰水回用要求三NaOH +CO 2和Ca (OH )2+Na 2CO 3方案药剂费用分别为2．38二1．62元/t 三关键词:水煤浆;气化;黑灰水;降硬;中试试验 中图分类号:TQ546;X78一一一文献标志码:A一一一文章编号:1006-6772(2017)06-0113-05 Decrease of hardness of the coal water slurry gasification black ash water system WANG Xiaolei,CHEN Quan,TONG Shenglu,HUO Weidong (National Institute of Clean -and -Low -Carbon Energy ,Beijing 一102211,China ) Abstract :In order to solve the problem of scaling and clogging of coal water slurry gasification black ash water system,the present status and processing mechanism of system were analyzed,and studies were carried out by simulating and a lab -scale device experiment.The treatment effects of two schemes of NaOH +CO 2and Ca(OH)2+Na 2CO 3were verified,and the dosage of reagent was checked.The techni-cal guidance was provided for a field pilot test,and effective and feasible modification methods were found.The experimental results show that the two treatment schemes of NaOH +CO 2and Ca(OH)2+Na 2CO 3have good treatment effect.Two schemes both could reduce the hardness to less than 300mg /L.This can meet the requirements of ash water reuse.The costs of NaOH +CO 2and Ca (OH)2+Na 2CO 3schemes are 2．38and 1．62Yuan /t respectively. Key words :coal water slurry gasification;black ash water;reduce hardness;pilot test 收稿日期:2017-04-26;责任编辑:孙淑君一一DOI :10.13226/j.issn.1006-6772.2017.06.021基金项目:神华科技创新资助项目(ST930014SH07) 作者简介:王晓雷(1978 ),女,内蒙古通辽人,硕士,从事节能环保技术及工业水处理研究工作三E -mail :wangxiaolei@https://www.sodocs.net/doc/1d15777487.html, 引用格式:王晓雷,陈权,仝胜录,等.水煤浆气化黑灰水系统降硬研究[J].洁净煤技术,2017,23(6):113-117. WANG Xiaolei,CHEN Quan,TONG Shenglu,et al.Decrease of hardness of the coal water slurry gasification black ash water system[J].Clean Coal Technology,2017,23(6):113-117. 0一引一一言 煤炭是我国的主要能源,其产量和消费量长期占我国能源的70%左右三煤炭高效二清洁利用及转化技术对于提高我国能源利用效率二减轻能源匮乏压力二改善生态环境具有重要意义三近年来我国新型煤化工发展迅速,但项目都具有较大的耗水量和废水排放量,且大部分集中在煤炭资源丰富二水资源短缺的西部北部地区,导致这些地区生态环境恶化三处理好煤化工水资源短缺及污染排放问题是煤化工企业的重中之重三煤化工污水处理系统若要最大程 度的循环利用,处理后达标排放,取决于高效的水处理技术三煤气化技术是煤炭能源转化的基础,是煤化工最关键二最重要的工艺过程之一三其中,水煤浆加压气化工艺是美国德士古石油公司开发的,20世纪80年代投入工业化,后被GE 公司收购又称GE 水煤浆气化工艺,由于其具有技术成熟,碳转化率高,消耗低,运行稳定二可靠等优点,被广泛应用于煤化工厂,但水煤浆气化渣水处理系统普遍存在着结垢二堵塞问题[1-4]三王小玲等[1]在材质二管道设备布置方面提出优化措施,郑亚兰等[5]从煤种二部件的材料使用二工艺改进二操作管理等方面进行优化改 3 11
GE水煤浆气化闪蒸系统运行维护
GE水煤浆气化闪蒸系统运行维护 摘要：主要叙述了GE水煤浆气化装置黑水闪蒸系统在日常运行过程中物料的液位、压力、温度以及加药等操作对闪蒸系统稳定运行的几点看法。 关键词：气化炉；闪蒸；黑水 陕西长青能源化工有限公司60万吨/年甲醇项目其闪蒸系统，由高、低压闪 蒸和两级真空闪蒸组成，主要是将气化炉和洗涤塔排放的黑水进行浓缩，降低温度，回收热量和水份并将酸性气体完全解吸。而浓缩后的黑水进入沉降系统中分离，较干净的灰水溢流到灰水槽中重新返回系统利用，降低系统的水消耗。而高 浓度的黑水送往细渣过滤装置，压滤后产生的滤饼外送运走，滤液送入制浆系统 利用，处理能力360 m3/h。本文主要从操作维护方面对闪蒸系统稳定运行谈几点 看法。 1 .闪蒸系统操作压力要稳定 高压闪蒸、低压闪蒸及两级真空闪蒸系统的压力稳定直接影响到整个闪蒸系 统的稳定。高闪的压力决定低闪的负荷。而低压闪蒸压力如果高，闪真气温度就 会升高，直接导致灰水除氧器温度超温、超压，使高压灰水泵气蚀，造成水循环 波动，还会是除氧器补水困难。真空闪蒸的压力变化会是出真闪黑水的温度发生 变化。出真空闪蒸罐黑水温度过高，使絮凝剂失效或者活性降低，不利于黑水中 固体颗粒的沉降，造成沉降效果差，从而使灰水中悬浮物增加，使水系统在循环 时夹带大量的灰颗粒，引起设备、管道的结垢堵塞或者磨损。 从工作原理看，闪蒸系统的操作属于蒸发单元操作，在闪蒸过程中存在着汽 液两相平衡的问题。要尽可能多地蒸发出饱和水蒸汽和降低温度，就要尽快地把 闪蒸出来的水蒸汽移走，降低闪蒸罐液面上的气相压力，促进蒸发操作的进行。 具体可以从几个方面着手：（1）保证进闪蒸系统黑水量的稳定。（2）保证 换热器的冷凝效果及冷凝液排放管线的畅通。（3）保证闪蒸气换热器后面的压 力稳定，使闪蒸分离器的液位及时排出。（4）及时消除系统漏点，特别在减压 阀阀后的冲击堵板上再增加一层防冲击堵板，增加抗磨性，防止在系统运行时磨穿。（5）对闪蒸气换热器定期清理。（6）维持闪蒸系统的压力在规定的范围内，禁止系统超压。 2 .闪蒸罐的液位要稳定 气化炉和洗涤塔的黑水进入闪蒸罐以后，黑水被闪蒸罐黑水入口挡板折流后 下落，在下落过程中，黑水由于压力突然降低，黑水的温度远远高于操作压力下 的饱和蒸汽压的温度，黑水处于剧烈的沸腾状态，黑水中的水蒸汽迅速地蒸发出来。 如果闪蒸罐的液位过高，罐内液面上的分离空间就要减少，黑水下落的时间 就会缩短，由于分离空间的减少，会影响黑水中水蒸汽的蒸发，不利于闪蒸的操作。另一方面如果闪蒸罐的液位过高，闪蒸汽夹带的黑水量会增加，在闪蒸汽进 入换热器时，黑水会以液膜的形式覆盖在换热器管束的表面，由于液膜的传热阻 力很大，对换热器的换热效果影响较大，对闪蒸操作也十分不利。 3.气化炉操作温度要稳定 气化炉操作温度高，其所排黑水的细灰含量会大幅增加，温度升高，使闪真 系统的处理负荷和热负荷增高，最终导致整个气化系统水循环的热负荷提高，闪
水煤浆气化及变换操作
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
德士古水煤浆气化操作规程下
614操作规程 一、岗位任务： 本岗位对气化炉排出的黑水进行闪蒸，回收灰水和热量。 二、管辖范围： 工段的管辖范围是，V1401—V1408、E1401—E1404、P1411E、P1401、P1402、P1406、P1411、P1412、Q1401、渣池及上述设备相关的管道、阀门、调节阀仪表、电动机和其它各种设备所属附件。 三、开车： 大检修后开车： 系统机电仪安装检修完毕，吹扫或清洗干净，气密实验、单体试车及全部仪表调试合格后准备开车。 1．启动真空闪蒸系统： 在气化炉投料前，启动真空闪蒸系统： a．向E1402、E1403、E1404和P1411E供CW；打开换热器CW进出口阀、排气后关闭排气阀； b．打开DW到V1406的截止阀，向V1406供脱盐水； c．当V 1406液位达到50%时，按泵运行规程启动P1412，LICA1408稳定后投自动； d．打开P1411密封水阀、FI14102前阀、打开LV1409前后截止阀，LICA1409投自动，当液位稳定后，停DW； e．由P1401-3/4向V1404送水；打开P1401出口到V1404截止阀，关闭到S1401的截止阀，建立V1404的上塔液位； f．打开LV1404，当上塔液位达到50%时，打开LV1406； g．V1404下塔液位达到50%时，按运行规程启动P1402，打开LV1407前后阀，关闭导淋阀，打开P1402到S1401的截止阀，手动打开LV1407； f．当V1404上塔液位达到50%且上、下塔液位均稳定后，LICA1406、LICA1407投自动； h．按运行规程启动P1411； i．投用PIC1404/PIC1406，打开PV1404前后截止阀，关闭旁路阀，打开PV1406截止阀，逐渐降PICA1406、PICA1404的设定值，直到 PICA1404 -64，24KPa PICA1406 -91，50KPa 如果PICA1404压力不正常，通过N3管线上的放空阀吸入空气；或检查LV1405阀位。V1405液位达到50%时，打开LV1411前后截止阀，LI1411投自动； 当V1404上塔压力稳定后，停止吸入空气，关闭第二道给气阀后，关闭排气阀； 打开LV1408前后截止阀，关闭旁路阀，LICA1408投自动设定50%； j．确认P1402泵送水S1401后，启动P1409加絮凝剂（开车前溶好物料）； k．确认P1406向气化炉供水后，启动P1410给P1406入口管线加分散剂； l．打开P1502给V1408供水截止阀（两道阀，第一道位于P1502出口，第二道位于614框架E1401东北侧）； 2．接通黑回管线
水煤浆气化装置灰水系统除硬技术探究
水煤浆气化装置灰水系统除硬技术探究 摘要：近年来，随着我国经济的不断发展和社会的不断进步，各个领域都有了 一定上的技术提升。这些化肥生产的公司也在生产的装置上，以及技术上进行了 相应的改变。随着我国节能环保的不断推出，以及绿色发展的不断进行水煤浆气 化系统结垢装置方面存在的问题，严重的干扰的相关企业的正常发展。下面将结 合河南的某化肥公司进行水煤浆气化装置中灰水槽的钙含量以及硬度进行相应的 分析，同时，针对三种除应技术进行对比，分别包括电絮凝除硬技术、酸性气除 硬技术以及膜吸收除硬技术，通过对比后最终选用的处理技术为酸性气除硬技术。关键词：水煤浆；灰水系统；除硬技术 引言：用于水煤浆气化工艺可以更好地利用资源，为企业创造更多的经济效益， 因此备受关注。但是在水煤浆气化灰水系统的运行中发现，水煤浆企划装置系统 存在着严重的结垢问题。为了更好地解决存在的污垢问题，维持系统的长时间稳 定运转，提高企业的经济效益，就要对灰水系统的除硬技术进行研究，在原有的 雏鹰基础上进行相应的提升，降低水煤浆气化装置长时间的结垢难题。下面将对 水煤气化装指灰水系统除应技术进行相应的研究和分析，并提出自己的观点，以 供相关企业参考。 一、水煤浆气化灰水系统 1.1水煤浆气化灰水系统中存在的问题 由于我国能源分布存在着缺少石油天然气，但存在着丰富的煤的特点，因此，基 于我国的能源分布更好地利用煤炭资源，降低在使用过程中的污染问题，是现阶 段符合我国国情发展以及能源多元化的重要手段，利用一定的技术进行煤炭资源 的清洁利用处理，是推动我国能源更好地利用以及经济发展的重要手段。这其中 最常出现的就是水煤浆气化灰水系统的使用。但水煤浆气化灰水系统的应用过程 中还存在着大量的问题。由于在水煤浆系统运行的初期所需要的补水量非常大， 系统经过一次脱盐用的水量高达每小时125立方米，这个过程中，造成氨水的量 消耗的极大，同时，在废水排除系统外管道出现了严重的腐蚀和结垢现象。这些 问题主要表现在以下几个方面： （1）水煤浆系统的系统补水和系统的各处冲水所需要用的水量巨大。在进行拖 延补水的过程中，大量高品质的水被补入灰水系统内，造成了高品质水的浪费。（2）高压闪蒸系统在实际的运行中达不到所要求的设计参数。由于达不到实际 工作所需，因此水中的酸性物质在高压闪蒸的过程中，不能被有效地处理，因此 导致设备的运行期间都处于酸性状态，对设备造成了一定的腐蚀性。 （3）灰水系统的处理中，排水过程没有相应的设置工艺指标。在进行灰水系统 的工艺指标设计时，是根据相关设备的液体位置进行分析来调整灰水系统的高低，没有根据相应的指标进行设计，因此导致灰水系统存在着浓缩性倍数整体较低的 情况。 （4）灰水系统中所使用的水质情况不够稳定。由于回水系统中的水质不够，稳定，存在着波动较大的情况，因此导致药剂的浓度波动也偏大，不能够更好地处 理水中的钙和镁离子美的聚集情况，对后期的管道和设备出现结垢的情况创造了 一定条件。 （5）灰水系统的水资源利用率较低。在实际运行的过程中，由于系统的补水量 消耗大，因此导致对水资源的利用率较低。例如在实际应用的过程中一吨安的取 水情况约为15立方米，而排出的水则达到七立方米，因此，在系统的应用过程
水煤浆气化工艺对原料煤的要求
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
水煤浆气化系统的优化研究
水煤浆气化系统的优化研究 发表时间：2020-01-13T16:51:59.237Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：刘胜 [导读] 摘要：本文选择了某煤化工厂中的煤气化装置，在该装置中安装了1开1备两个气化炉，灰水系统共用。 神华新疆化工有限公司新疆乌鲁木齐 831400 摘要：本文选择了某煤化工厂中的煤气化装置，在该装置中安装了1开1备两个气化炉，灰水系统共用。同时，对煤气化装置例如水煤浆供料系统、高压燃煤泵以及洗涤塔系统进行优化，能够节省了约275万元。通常，氧气进料系统多用使用304升不锈钢，节省了约100万美元的投资。不难看出，通过水煤浆气化系统的优化，实现能源效率提高。 关键词：水煤；气化系统；优化研究 湿流床气化是一种通过喷嘴和气溶胶将煤或石油等固体碳氢化合物与气溶胶混合在一起，通过喷嘴和气溶胶以很快的速度间固体材料变为气体，实现雾化处理。在反应过程中，水煤浆和氧气被置入气化炉内，煤浆被迅速加热，其内部存在的水分被蒸发，碳残留物被气化。碳含量的提高可提高气化生产效率，减少设施的能源消耗，降低混合生产成本，从而充分满足水煤浆气化的需要，积极优化水煤浆气化系统，最终实现能源效率提高。 1.水煤浆 水煤浆是一种基于固态煤的基础上形成的一种液体燃料，以其效率高、流动性强、易于处理和储存的特点成为了许多燃料的首选。同时，水煤浆能够取代石油和天然气等燃料，直接在工厂中投入使用。此外，水煤浆在锅炉和工业窑中大量使用，研究表明，2吨的煤可以替代1吨燃料。 我国目前制备的水煤浆按制备水煤浆原料的性质约分为6种，如表1，水煤浆的主要技术指标如下：浓度，65%~70%；粘度，1000±200cP；磨煤最大颗粒粒径小于0.3mm，平均粒度，38～45μm；硫分< 0.5 %；灰分< 9.0 %；挥发分，28.02 %～34.53 %；发热量，18.84～19.26MJ/kg。 表1 水煤浆品质特性 2.水煤浆气化工艺流程 水煤浆气化工艺主要由三个工艺单元组成，即原材料研磨系统、气化和排渣处理系统以及合成气体净化系统和灰水处理系统[1]。 选取煤的过程中，需要在储没系统中进行选择。通常来讲，一选取对小于10mm的碎煤。在选煤结束后，需要对嫌弃的碎煤经过计量之后进入与一定数量的水混合的磨煤研磨机形成水煤浆。水煤浆颗粒均匀分布，约62%的水煤浆被泵入气化装置。此外，若想提高水煤浆的稳定性以及性能，需要在水煤浆气化过程中加入添加剂。 来自水煤浆制备单元浓度为～62%的浆液，通过煤浆的振动对大颗粒进行过滤处理。颗粒碳通过煤净化槽处理，将合格的磨煤贮库输送至燃煤泵和气化炉的燃烧口中。在外界的高压氧下，水煤浆被完全输送气化炉反应室。 在大约1350℃的气化压力下，煤浆和工艺氧的部分氧化作用产生了一种主要由CO与H2组成的粗合气体。该气体的成本主要由煤、氧、水蒸汽、二氧化碳和氢组成，其反应过程十分复杂，整个过程均在火焰中进行。粗合气体与液态炉渣一起进入高压冷藏室，利用约240℃的水将粗合气体冻结，液体炉渣被凝固并从气体中分离出来，然后通过炉渣排出系统将残渣与气体分离。此外，反应堆的大部分灰烬和少量未反应的碳从合成气中洗涤进入灰水中除去。炉渣的排放速率取决于颗粒的大小，粗渣在激冷室中沉积，通过炉渣罐系统与水一起定期沉淀在炉渣池中，由捞渣机捞出，装车外送，含细渣的水送入灰水处理。 3.水煤浆气化系统的优化 由于需要定期更换气化炉的炉灶。在灰水处理系统中，还需要设置其他气化炉，它们共用一个灰水处理系统。氧气从两个方向进入气溶胶喷射装置的区域。氧气管道分为两股，一股为环氧、另一股为中心氧。氧气管道材料通常为Inconel材料，费用昂贵。煤浆从煤浆槽出来后，通过2台高压煤浆泵送入不同的气化炉。通过在技术设计过程中优化了水煤浆的气化系统，以提高企业的利润。 2.1添加操作的优化 水煤浆添加剂的主要功能是将煤灰散布到水中，形成流动、均匀和稳定的浆体。当添加剂的含量太低时，添加剂的成分在碳颗粒的表面上不能适当发挥作用，因此很难很好地扩散和稳定。当添加剂的含量太高时，添加剂会在碳颗粒的表面饱和，添加剂的分子开始向水煤浆流动，大大降低了屏障的稳定性，对水煤浆的气化产生了负面影响。为保证煤浆的稳定性，通过成浆性测试确定成浆浓度所需的最佳添加剂添加率，可以为生产现场制备浓度高、流动性好、稳定性高的气化用水煤浆提供技术依据[2]。
德士古水煤浆气化技术概况与发展讲解
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
气化问答题..
气化问答题 1、煤的工业分析包括哪些项目？ 答：煤的工业分析包括水分、灰分、挥发分和固定碳四项 2、按煤与气化剂的接触方式煤气化分为哪些？ 答：1）固定床气化；2）流化床气化；3）气流床气化；4）熔浴床气化 3、写出煤气化反应中一次反应的方程式？ C+ O2→CO2 +△H C+H2O→CO+H2 +△H C+1/2O2→CO +△H C+2H2O→CO2 +△H C+2H2→CH4+△H H2+1/2O2→H2O+△H 4、德士古水煤浆气化中，煤的气化分为哪几步？ 答：1）裂解和挥发分燃烧；2）燃烧及气化；3）气化 5、对置式四喷嘴气化炉内反应分为哪几个区？ 答：1）射流区；2）撞击区：3）撞击流股；4）回流区；5）折返流区；6）管流区 6、对气化炉烘炉时调节温度的原则是什么？ 答：升温：先加大烟气抽引量，后加燃料气 降温：先减小燃料气，在减小引气量 7、离心泵的主要信能参数有哪些？ 答：流量、扬程、转速、功率和效率、气蚀余量NPSH 8、隔膜式压缩机有什么优点？ 答：优点：压缩介质不受污染、不泄漏；压缩比大、容易实现高压9、工艺烧嘴的作用是什么？ 答：作用：借高速流动的氧气流的动能将水煤浆雾化并充分混合，在炉内形成一股有一定长度黑区的温度火焰，为气化创造条件 10、水煤浆气化工艺烧嘴的结构是怎样的？ 答：工艺烧嘴四一个三流道设备，氧气分为两路：一路为中心氧，由中心氧管喷出，水煤浆由内环歇流出，并与中心氧气在出烧嘴前已预先混合；另一路为主氧通道，在外环道流出，在烧嘴口处与煤浆和中心氧再次混合。 11、德士古推荐的煤浆管道流体速度是多少？为什么？
答：德士古推荐的煤浆流速为0.6-0.9米/秒，因为当煤浆流速低于0.6米/秒时，堵塞管道，便趋向于析出煤粒，而流速较高时，对管道的磨蚀又很严重。 12、怎样判断磨机空磨及满磨等异常情况？遇此情况应怎样处理？答：当磨机出现哗哗的声音继而出料减少，可能是空磨了。遇此情况要加大给料量并检查进料端有无堵塞等现象。 当磨机出现电流减小，声音变小，出料变大且外溢为满磨，出现此情况时应停料等待。 13、煤浆循环阀XV－1301驱动信号来自何处？ 答：XV－1301驱动器开启信号来自控制室操作盘按钮，关闭信号来自安全逻辑系统。 14、XV-1302的主要作用是什么？ 答：XV-1302是高压煤浆输送管线的紧急切断阀。他的主要作用是投料前控制煤浆进入气化炉。 15、入磨机一次水调节阀是什么作用形式？ 答：入磨机一次水调节阀是反作用阀，即有气源时关，没有压缩空气时开，属于气关型阀门。 16、解释煤灰熔点Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3的概念，七五煤的Ｔ1～T3在还原气氛中各是多少？ 答：Ｔ1为初始点，表示煤灰份初始变形的临界温度；Ｔ2为软化点，表示煤灰份开式软化变形的临界温度；Ｔ3表示煤灰份开始熔融流动的温度点。 17、为什么添加剂给料泵Ｐ1202Ａ和碱液给料泵Ｐ1204Ａ出口都设有安全阀？ 答：因为添加剂给料泵Ｐ1202Ａ和碱液给料泵Ｐ1204Ａ都是柱塞泵，属于容积类泵，容积类液体输送设备不允许憋压，所以在出口口管线间配置了安全阀。 18、棒磨机的钢棒为什么会断？ 答：钢棒选材不对，韧性不够； 磨机长时间断煤空负荷运行； 磨机内有断棒，不能及时分检。
GE水煤浆气化工艺操作规程
GE水煤浆气化操作规程 编写：陈广庆冯长志赵旭清 审核：李美喜仇庆壮 审定：董忠明 批准：石集中 新能能源公司气化车间 二○○八年十二月 目录 第一章：工艺说明 4 一、岗位任务 4 二、岗位管辖范围 4 三、工艺原理7 四、工艺流程8 五、联锁说明15 第二章：工艺参数34 一、重要设计数据34 二、正常操作数据38 三、仪表报警值及联锁值38 第三章：操作规程39 一、开车39 1原始开车（第一套气化系统开车）39 2正常开车（第二套气化系统开车）64 3倒气化炉系统65 4短期停车后开车65 5长期停车后开车65 二、正常操作65 1正常维护操作65 2加减负荷操作66 三、停车67 1 正常停车（第一套气化系统停车）67 2 正常停车（第二套气化系统停车）74 3长期停车（大修停车）76
4紧急停车76 四、事故处理78 第四章：安全与环保91 一、人身安全91 二、设备安全92 三、环保92 附录：92 表1.设备一览表92 表2.安全阀一览表92 表3.工艺参数控制报警连锁一览表92 图1.GE水煤浆气化工艺流程图 129 第一章工艺说明 一、岗位任务 气化岗位是把煤浆制备工序生产的合格水煤浆与空分装置生产的氧气（纯度＞99.6%）在一定的工艺条件下进入气化炉内进行部分氧化反应，生成以CO、H2、CO2为主要成份的合成气，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、沉降系统处理，以达到回收热量及灰水再生、循环使用的目的，产生的粗渣及细渣送出界区外。二、岗位管辖范围 岗位的管辖设备： 序号设备名称设备位号数量（台）备注 1 气化炉R1201A/B/C 3 2 洗涤塔T1201A/B/C 3 3 研磨水槽V1105 1 4 烧嘴冷却水槽V1201 1 5 烧嘴冷却回水分离罐V1202A/B/C 3 6 事故烧嘴冷却水罐V1203 1 7 激冷水过滤器V1204A～F 6 8 气化炉密封水罐V1205A/B/C 3 9 消音器水封罐V1206A/B/C 3 10 锁斗冲洗水罐V1207A/B/C 3 11 锁斗V1208A/B/C 3 12 渣池V1209A/B/C 3 13 高压氮气贮罐V1210A/B 2 14 集渣池V1211 1 15 高压闪蒸罐V1301A/B/C 3 16 高压闪蒸分离器V1302A/B/C 3 序号设备名称设备位号数量（台）备注 17 低压闪蒸罐V1303A/B/C 3 18 真空闪蒸罐V1304A/B/C 3 19 第一真空闪蒸分离器V1305A/B/C 3 20 第二真空闪蒸分离器V1307A/B/C 3 21 除氧器V1309 1 22 沉降槽V1310 1
干粉气化和水煤浆气化综合成本比较
干粉气化和水煤浆气化综合成本的对比 目前成熟的高压粉煤气化技术从进料方式上可以分为干法（干粉进料）和湿法（水煤浆进料）。干法气化目前在国内应用较多的主要有Shell 、GSP 和航天炉；湿法气化目前在国内应用较多的主要有GE 、四喷嘴和清华炉。这些气化技术各有优缺点，就气化炉本身而言也有很多科研单位和应用单位对其优缺点、性能、使用情况进行了介绍和对比。由于甲醇工程是技术集成度很高的综合工程，涉及多个单元，尤其气化方式的不同会影响到原料制备、合成气净化、合成气变换等单元，因此仅仅从气化炉本身进行对比不尽全面，不尽合理。本文从甲醇整个流程上选取航天炉作为干粉气化的代表，选取清华炉作为湿法气化的代表，从全流程的消耗进行比较，以便从整个流程上对两种气化方法有更全面的认识，以便于气化技术的选择。 为便于比较，选用国内目前较成熟的工艺路线进行比较，航天炉流程为：4.0MPa 气化，两段耐硫变换，低温甲醇洗，合成气压缩，甲醇合成。清华炉流程为：6.5MPa 气化，一段耐硫变换，低温甲醇洗，合成气压缩，甲醇合成。其中两种气化技术的甲醇合成装置均相同，故不作比较，仅对前面工序进行对比。 对于空分工段，不是本文比较的重点，仅对氧耗进行比较。一般4.0MPa 气化，配套氧气压力为5.1MPa ；6.5MPa 气化，配套氧气压力为8.1MPa 。如均采用内压缩流程，5.1MPa 和8.1MPa 相比，1Nm 3氧气的能耗相差约0.02KW ，在国内实际的运行案例中，两者的实际差别几乎没有，例如，神华宁煤采用 4.0MPa 气化，神华包头采用 6.5MPa 气化，但是宁煤空分单位氧气的能耗却比包头的还要高。 1. 气化反应 不论是干法气化还是湿法气化，其气化原理是相同的，目前在国内应用的高压气流床气化均是采用纯氧气化，主要的反应式为： m n 222n n C H ()+(m+)O =mCO +H O 42 挥发分 2C+O 2=2CO 22C+O =CO
多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍
多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍 0 前言 进入新的世纪以来，世界能源状况对我们国家的建设产生了重大影响，国家的能源安全、经济的快速发展、我国资源的基本构成等因素，使煤炭的综合利用以及煤化工事业受到了广泛的关注，同时也促成了空前规模的煤化工建设热潮，来自方方面面的投资正使煤化工以前所未有的速度发展。该领域的装置规模、技术水平都有了整体的提升，新技术开发、装备制造能力以及生产管理水平也取得了可喜的进步。随着一批大型煤化工装置陆续投产，人们在探询各种技术路线优劣时也能够更客观冷静，在总结和比选各种技术的特点时，也增加了几分把握。如果说这些投产的装置在当初建设时还算大型的话，现在看来这只是进入更大规模装置建设的起点，也是国有大型煤炭、电力和石化企业进入煤化工领域的试水之举。特别是“十一五”期间，国家对能源的消耗和废弃物的减排提出了明确的定量要求，由于煤气化对此举足轻重的影响而必将更加引人注目。可以肯定地说，煤制油、煤制烯烃必将催生更大规模的煤化工装置。煤气化技术作为煤化工装置的龙头自始至终是人们探索和争论的焦点，选择何种煤气化技术也是投资者在决策时最需要慎重考虑和把握的，实践也证明选择是否适合自己的煤气化技术对煤化工项目是至关重要的。现以多年来参与水煤浆气化工程设计的经历，就多喷嘴对置式水煤浆气化装置工程设计谈一点体会。 1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺特点 目前己投入生产运行大型煤气化装置，采用水煤浆气化的装置普遍有较高的运转率，水煤浆气化的可靠性已无可争议，以GE(德士古)水煤浆气化技术为代表的单喷嘴水煤浆气化得到了广泛地认同，近年来研发成功的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，也成功实现了在大型装置上的工业化运行。“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点课题《新型(多喷嘴对置)水煤浆气化技术开发》，进行了中间试验研究，有关部门组织了鉴定和验收。“十五”期间进行了工业性示范装置的建设，由中国天辰化学工程公司负责进行多喷嘴对置式水煤浆气化装置和配套工程的设计，在兖矿国泰化工有限公司进行工程建设，工程列入“十五”期间的国家“863”计划。气化装置设置2台日处理1150t煤、气化压力4.0MPa，以日处理20t煤的中间试验装置为基础进行工程放大。该装置于2005年7月21日一次投料成功，于12月11日至19日进行了现场考核，其生产负荷和技术指标均达到了预定的设讨寸旨标，各项技术经济指标优于国外同类技术，说明工业化放大设计是成功的。我国已拥有自主知识产权的先进煤气化技术，标志着我国现代煤化工技术完全依赖国外技术的时代已经结束。 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的化学反应原理与单喷嘴水煤浆气化技术相同，但其过程机理与受限射流反应器的单喷嘴水煤浆气化炉又有很大的不同，多喷嘴对置式水煤浆气化炉采用撞击流技术来强化和促进混合、传质、传热。位于气化炉直筒段上部的4个工艺喷嘴在同一水平面上，相互垂直布置，通过4 股射流的撞击可以使反应更充分并显著提高碳转化率。从考核和生产企业总结的数据来看，碳转化率均可提高约1％～2％，有效气成分可提高约2％，相应的比氧耗降低约7.9％，比煤耗降低约2.2％。多喷嘴对置式水煤浆气化技术粗煤气初步净化和渣水处理的配置，较好地解决了粗煤气带灰和设备管道结垢堵塞问题。采用复合床洗涤冷却技术液位平稳，减弱了粗煤气的带水带灰现象，通过在
GE水煤浆气化技术工艺烧嘴的探讨
GE水煤浆气化技术工艺烧嘴的探讨 为了在开车投料期间更好更迅速的工艺烧嘴，保证气化的投料成功以及平稳运行。文章对工艺烧嘴的管口方位的设置以及与工艺烧嘴所连接管道的设计中需要注意的地方做出了探讨和阐述。 标签：气化；工艺烧嘴；工艺 1 前言 我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家，这样的能源特点决定了我国需要充分利用煤炭资源优势，大力发展现在煤化工。而煤气化装置是整个煤化工企业的一个核心装置。目前我国已投产和在建的气化炉多达近200台，而其中主要使用的德士古水煤浆加压气化技术。 水煤浆加压气化装置长周期安全运行对企业有着重要的意义，但是由于工艺烧嘴的使用寿命多在100天作用，最好的运行周期也仅仅只有140天。因此在生产过程中不可避免的要频繁更换烧嘴，因此烧嘴的更换速度特别对于企业的长周期平稳运行有重要的意义。 本文以某采用GE水煤浆加压气化技术的60万吨/年甲醇项目的为例，说明如何设置烧嘴管口方位以及周围管道布置以满足快速更换烧嘴的需要。 2 工艺烧嘴更换原理 在气化炉开车投料之前，需要用预热烧嘴替换工艺烧嘴对气化炉进行升温。当气化炉内温度达到1000～1200℃后，需要对气化炉烧嘴进行更换，首先将预热烧嘴卸下用其中设备吊出气化炉顶部，其次用起重设备将工艺烧嘴吊装入气化炉顶部后与气化炉顶部法兰安装，然后待工艺烧嘴安装完毕后开始连接相应的氧气、煤浆和烧嘴冷却水管道。在更换烧嘴的过程中，由于气化炉炉温温降非常快，因此更换烧嘴时间的必须尽量的短，如果气化炉炉温将至1000℃以下，则需要重新用预热烧嘴对气化炉经行升温。 3 工艺烧嘴管口方位的设置 工艺烧嘴共有5个管口，从上到下依次为中心氧气进口、水煤浆进口、外环氧进口、烧嘴冷却水进口和烧嘴冷却水出口。在更换烧嘴的时候，气化炉燃烧室的温度约为1000～1200℃，为了保护工艺烧嘴，在工艺烧嘴吊装、安装过程中需要用金属软管连接烧嘴冷却水系统，如图1。而工艺烧嘴本身只有1000kg，而所连接金属软管的重量相对与烧嘴本身，重量约为烧嘴的50%。而在吊装烧嘴为必须保证烧嘴左右平衡，因此必须将烧嘴冷却水进出口成180°对称布置。另外由于烧嘴冷却水盘管有一段是深入气化炉内（如图2）因此烧嘴的必须竖直向上抬起一段高度后才能左右移动，而烧嘴冷却水进口管口均连接有阀门，因此烧嘴
德士古水煤浆加压气化说明
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