两段式干煤粉气化炉粉煤输送系统稳定性分析.pdf

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1、煤炭加工与综合利用30COALPROCESSING＆COMPREHENSIVEUTILIZATIONNo．4，2015两段式干煤粉气化炉粉煤输送系统稳定性分析林凯(华能国际电力开发公司，北京100031)摘要：介绍了两段式干煤粉气化炉粉煤加压输送系统的工作原理；该系统的通气锥、笛管、管道吹扫器、泄压过滤器、粉煤加速器等通气设备均采用烧结金属制造；介绍了各部件的结构及原理：从粉煤流量和阀门开度、煤质变化、粉煤水分与粒度、设备伴热、输煤管线异物堵塞、通气锥破损程度、煤粉停放时间、减压管选型等方面分析了对粉煤输送的影响，并提出了应对措施。关键词：两段式；煤气化；

2、粉煤燃烧器；粉煤；加压；输送设备中图分类号：TQ546．4文献标识码：A文章编号：1005—8397(2015)04—0030—06粉煤加压输送是一种新兴的固体流态化技磨术，也是干煤粉气化工艺的核心技术和显著特点之一，同时还是保证气化炉稳定运行的关键。粉煤输送不稳定不仅会改变气化炉炉内流体的流动，影响气化反应速率以及碳转化率等，而且会导致气化炉实际的氧／煤比产生变化，引起炉温波动，损坏烧嘴隔焰罩、耐火层、销钉、水冷壁等内件设备，还会造成堵渣。因此，粉煤加压输送系统的稳定与否，将直接影响到气化炉的安全运行。煤烧嘴1两段式干煤粉气化炉粉煤加压输送工艺由中国华能

3、集团清洁能源技术研究院自主研发的两段式干煤粉气化炉已成功应用于我国首座IGCC示范电站——华能天津IGCC示范电站。其粉煤输送系统与壳牌炉基本类似，主要由粉煤图1粉煤加压输送流程示意储料罐、放料罐、给料罐、通气锥、锁斗阀、流量控制阀、三通阀、密度计、速度计等组成。图原煤经磨煤及干燥系统处理成合格的煤粉后1为粉煤输送的工艺流程示意。进入粉煤储罐。粉煤储罐内安装有称重仪，当出粉煤储罐为常压罐，压力稳定在0．02MPa，现重量高报警后，联锁停运给煤机，停止向粉煤粉煤放料罐为变压罐，变压范围为0．02—3．7MPa，储罐进煤。随后打开粉煤锁斗阀A，粉煤由粉煤粉煤给

4、料罐为高压罐，压力保持在3．7MPa。储罐落入粉煤放料罐。放料罐安装有料位计，当收稿日期：2015—02—02DOI：10．16200~．cnki．11—2627／td．2015．04．006作者简介：林凯(1966一)，男，湖南岳阳人，1988年毕业于哈尔滨工业大学电子仪器及测量专业，工学学士，华能国际电力开发公司综合处处长，高级工程师。引用格式：林凯．两段式干煤粉气化炉粉煤输送系统稳定性分析[J]．煤炭加工与综合利用，2015(4)：30—35．32煤炭加工与综合利用2015年第4期围内，在粉煤流量控制阀的前端安装了粉煤加速持定期维护。器。粉煤加速器是

5、一个圆柱形通气装置，也是用3．2煤质变化带来的影响烧结金属做的，用高压氮气来提速。当原煤的煤质发生变化时，其物化性质也将粉煤加速器的工作原理和结构与管道吹扫器会随之发生变化，在煤循环测试中所获得的煤量完全相同。校正系数就会与实际产生偏离，粉煤实际流量会偏高或偏低，破坏了一定条件下粉煤速度与密度3影响粉煤加压输送的因素及应对措施的对应关系，不利于粉煤与氮气形成均匀的混合粉煤加压输送是气体和固体两相混合输送，物。因此，当输煤管线阻力系数及煤种变化较大属于“跨相”混合状态。所以，它比气／液两相时，从煤循环测试中获得的煤量校正系数很可能和液／固两相的输送都要困难。

6、粉煤输送的系统会不准确。复杂，涉及的设备繁多，如粉煤储罐、放料罐、应对措施：在气化炉开车前应对输煤管线重给料罐、小布袋、螺旋、星形给料机、通气锥、新进行标定，以修正偏差。应注意：①煤循环减压管等，还有大量的阀门(如粉煤锁斗阀、流测试应在粉煤储罐称重仪线性范围内；②正常量控制阀、三通阀等)、测量仪表(液位计、称重仪、速度计、密度计等)。每一个设备、每一运行时输煤管线工况应尽量与标定的工况一致。个测量仪表出问题都会影响粉煤的输送。此外，若煤种变化，应根据实际工况和经验，适当调煤的湿度、粒度、煤种的变化、粉煤管线异物堵整粉煤给料罐与气化炉的差压设定修正值(煤种塞

7、等因素也都影响粉煤输送的稳定。校正系数)。两段式干煤粉气化炉在试车和投运初期，经3_3煤粉水分与粒度的影响常出现煤线不稳的现象，严重时导致气化炉停粉煤加压输送对粉煤的水分和粒度都有严车。影响粉煤加压输送故障的因素是多方面的。格要求，因为含水量过大，将引起煤粉粘接而造经综合分析案例，并调研壳牌炉，大致可归纳为成架桥现象，导致管道堵塞等问题；若含水量过以下一些方面。小，煤粉过于干燥，又会导致其流动性差，不利3．1粉煤流量计量和阀门开度的准确性带来的影响于输送。因受技术的局限，目前还没有直接测量固相若粉煤粒度过大，则在输送过程中，煤粉容粉煤输送流量的仪表。因此，

8、气化炉的难点之一易产生分层及沉降，影响粉煤与氮气形成较为均在于粉煤