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1、2009年8月Aug12009第32卷第4期LargeScaleNitrogenousFertilizerIndustryVol132No14德士古气化炉废锅结渣原因分析与探讨黄斌杨建荣(神华宁夏煤业集团煤炭化学工业公司,宁夏银川,750411)摘要介绍了德士古废锅流程及辐射冷却器内部结构,分析了辐射冷却器内部结渣的原因,根据实际运行经验,归纳总结了造成废锅结渣的主要影响因素,针对如何解决结渣问题提出了相应措施。关键词德士古气化炉辐射冷却器水冷壁结渣德士古水煤浆加压气化激冷流程应用已比较射冷却器结构简
2、图见图1。广泛,而全热回收的废锅流程装置目前运行较少,相对缺乏运行经验。经过一年多来的生产运行和改造完善,国内唯一一套废锅流程装置在设备、仪表、工艺设计等方面的问题已逐步得到解决和完善,但是辐射冷却器内部结渣问题始终存在,严重影响气化炉满负荷、连续、稳定运行,是整套装置高效运行的瓶颈之一。本文将对废锅结渣问题进行分析和探讨。1废锅流程简介及形成结渣的原因德士古废锅流程的气化炉燃烧室下接辐射冷图1辐射冷却器结构却器和对流冷却器,两者之间通过一条水平走向的水冷输送管线连接。辐射冷却器内部是双层水2影响结渣
3、的因素冷壁设计,从渣口出来的渣和粗煤气经过内层水辐射冷却器内温度和水冷壁内蒸汽压力的设冷壁冷却,凝固的渣落入辐射冷却器底部水浴中,计值与实际运行值对比见表1。而粗煤气通过内层水冷壁和外层水冷壁之间的环表1各设备的设计与实际运行参数对比形通道折返向上流动到辐射冷却器的顶部,再经100%负荷80%负荷80%负荷项目(415MPa)(415MPa)(318MPa)输送管线进入对流冷却器进一步冷却降温。对流下设计值下设计值下实际运行值冷却器冷却的粗煤气进入洗涤塔洗涤降温后送入内层水冷壁底部折返点7456783
4、90变换工段工艺气温度/℃,落入辐射冷却器底部水浴中的渣通过辐射冷却器出口工艺气锁斗排入渣池,进而排出系统。温度/℃553498370从渣口出来的熔融态渣在辐射冷却器内下降水冷壁内蒸汽压力/MPa101010101010的过程中凝固,由于渣在流出渣口时会发生散射,从表1中可以看出气化炉80%负荷下各点所以渣在下降的过程中会有一部分接触到内层水收稿日期:2009202210;收到修改稿日期:2009206222。冷壁。若渣在接触到内层水冷壁时已经固化,就作者简介:黄斌,男,1975年出生,工程师,199
5、6年毕业于宁不会粘结在水冷壁上;但当未完全固化的渣接触夏大学化学工程专业,现为神华宁夏煤业集团烯烃有限公司工艺到水冷壁时就会粘结在上面,并逐渐积累,堵塞整一分厂厂长。联系电话:13323571908;E2mail:huangbin1215@个工艺气及渣的下降通道,致使气化炉停车。辐1631com。第4期黄斌等1德士古气化炉废锅结渣原因分析与探讨229工艺气温度的实际值与设计值相差较大,虽然气数为刚刚改造后的运行参数,同设计方的设计理化炉压力和炉温控制有所不同,但充分说明内层念一致。考虑装置运行后的积灰
6、、结垢问题,换热水冷壁增加后换热面过大。效率会出现逐步下降,气化炉具体运行参数如表因为该装置为改造后投运,因此实际运行参2。表2气化炉运行参数对比运行时间/h气化炉负荷,%气化炉炉膛温度/℃辐射冷却器出口温度/℃气化炉压力/MPa汽包压力/MPa8701295347315812247412713633158126474128635731681110074124835931661120074124937431771230074126036731671040074125340831610500741240
7、4153141060074127342931710211内部结构的影响气化炉在运行一段时间后,废锅内部必然会结渣,辐射冷却器内部设计有两层水冷壁,在进入所以辐射冷却器内中心通道较小直接导致了内部辐射冷却器的渣口处安装有滴水沿,滴水沿能起结渣。而且由于熔渣的冲刷和腐蚀,在运行一段到导流作用,防止渣在出渣口时发生散射,减少液时间后,滴水沿会出现变形、脱落等现象,无法起态渣与水冷壁接触的几率,防止辐射冷却器内部到良好的导向作用,这也导致了水冷壁结渣。结渣。为降低出口工艺气温度,在装置投用前对212负荷的影响
8、辐射冷却器内部进行了改造,内层增加了水冷壁,2007年B、C气化炉最高运行负荷分别达到将工艺气和渣的下降通道由原来的214m减小为了92%和96%,分别运行48h和80h后均因为废112m。渣和工艺气的下降通道变小后,大大增加锅结渣而联锁跳车,C气化炉具体运行参数如表了未固化的渣与水冷壁接触的几率。实践也证明3。表3C气化炉运行参数对比运行时间/h气化炉负荷,%气化炉炉膛温度/℃辐射冷却器出口温度/℃气化炉压力/MPa汽包压力/MPa2477127432
