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1、大 氮 肥2002年LargeScaleNitrogenousFertilizerIndustry第25卷 第6期灰渣粘温特性对液态排渣气化炉运行的影响曹芳贤 郑宝祥(陕西渭河煤化工集团有限责任公司,陕西渭南,714000) 摘要 分析几种原料煤的灰渣粘温特性,阐述粘温特性差的煤种对德士古液态排渣气化炉运行的影响,提出液态排渣气化炉对原料煤灰渣粘温特性的要求。关键词 原料煤 粘温特性 德士古气化炉 影响# 德士古水煤浆气化工艺是将煤浆与氧气一起多次烧穿,其中3气化炉2次烧穿且鼓包严重,送入气化炉内,在高温下不完全氧化产生CO2、不得不更换一段下降管。由
2、于灰水中含固量高,H2、CO等工艺气体,做为后序制取合成氨、甲醇、阀门多次磨穿,被迫停车。1998年4—5月每次投发电等所用。其渣以熔融状态流入激冷室,渣凝料后,渣口压差始终偏高,不得不加过量的氧气以固后随水排入锁渣罐,其灰渣的粘温特性直接决提高熔渣温度。粗渣中Cr2O3含量已达到定气化炉的操作温度,并影响耐火砖的寿命、排渣01128%,表明炉温很高,但渣口压差依然不降低,及灰水中固含量等,从而影响到气化炉装置能否后检查发现下降管结渣,无法进行正常生产。经稳定运行。灰渣的粘温特性、晶相结构等均与灰过反复论证,从1998年5月22日改用优质块煤渣成分有关。该
3、文讨论灰渣的粘温特性对德士古与粉煤以3∶7的比例混合作为原料煤,气化炉工煤气化的影响,简要分析灰渣成分对粘温特性的况明显好转,粗渣为玻璃球状。研究表明粘温特影响,根据粘温特性及灰渣成分选择适合煤种,以性好的煤质是气化稳定运行的关键。保证德士古气化炉的稳定运行。1)粘温特性比较1 灰渣粘温特性对生产的影响111煤气化装置的运行原料煤原设计用黄陵煤,由于其粘温特性差,致使投产初期的几个月内,气化炉操作温度高、炉砖损耗快、跳车频繁、生产无法稳定运行。1997年7月改用华亭煤,该煤属侏罗纪后期烟煤,其灰渣粘温特性好,排渣呈玻璃球状,工艺参数呈直线,灰水中含固量少,
4、压滤机启动次数减少至原来的1/3,生产稳定运行,产量大幅度上升,因气化原因导致的停车次数明显减少。原来频繁出现的管道、设备冲刷腐蚀、炉砖脱落快、热负荷高、难以图1 渭化原料煤粘温特性曲线操作等问题相对减少,单炉连续运行长达49天, 图1是1998年4、5月份原料煤的粘温特性1997年8月气化炉运转率达到7112%。然而进曲线,从图中可以看出该煤灰熔点、黏度均相对较入1998年以后,由于原料煤供应上的种种原因,高,且温度变化引起黏度变化较大,即操作温度有煤质有所改变,玻璃球状渣不复存在,代之而来的收稿日期:2002-07-30。是大量的细渣。1998年4月
5、后,粗渣变为玻璃丝作者简介:曹芳贤,女,1966年出生,1988年毕业于西北大学状,下降管多次积渣,下降管与导气管之间环隙大化工系,现任渭化气化车间工艺技术员。联系电话:0913-量积灰,严重时整个激冷室被积灰充满。下降管2115060-6028。370大 氮 肥2002年 第25卷所波动,黏度变化大。这样操作温度弹性就小,不着粘结剂作用,使细灰易粘结在激冷室内,给停炉利于工艺操作,温度稍低,黏度大增,易堵渣口。后的清理工作带来很大困难,使激冷室液位正常图2为1997年8、9月份试烧用华亭煤的粘温曲控制受到影响,严重时甚至导致串气停车。线,从图中可以看出,
6、在1300℃左右的运行温度2)灰水管线磨蚀加快下,黏度低且变化平缓,在操作温度范围内,黏度粗渣细且有大量的玻璃丝,灰水中固含量增随温度变化幅度较小,这样操作温度弹性相对较加,管线、阀门磨蚀加快,灰水界区频繁磨漏,渣斗大,有利于工艺操作。而且黄陵煤的灰熔点及在循环泵出口管线多次磨穿,有时不得不停车处理,相同温度下的灰渣黏度比华亭煤高出许多。严重影响生产稳定运行。3)炉砖损耗快渣口处渣黏度大,不易流动,需提高炉温来降低黏度。炉膛温度高,炉壁渣黏度低,炉砖剥落快;渣口下渣黏度大,渣口或下降管易堵渣。1998年5月下旬,粗渣中Cr2O3含量达01128%,说明炉温
7、偏高,炉砖损耗达到正常值的4倍。4)有效工艺气含量低在灰渣从炉内到渣口排出过程中,温度降低,渣黏度增大,导致渣口或下降管堵塞,为了熔渣不得不提高OPC,以提高炉温来达到熔渣的目的,这样就需要更多的碳与氧气反应生成CO2来提高热量,导致工艺气中CO2含量高,相应的有效气成分CO+H2含量降低,而且由于CO含量降低及图2 华亭矿区管委会试烧煤样特性曲线热负荷高,水气比高,使变换反应温度难以维持,2)生产运行比较不利于变换工段高负荷操作。 表1 气化炉停车次数统计5)下降管损坏停炉总气化原因与灰渣有与灰渣有关 时间次数停炉次数关的停炉的停炉所占由于粘
8、温特性不好,在渣从渣口向下流动过次次次数/次比例,%程中温度降低、
