水煤浆加压气化技术的发展途径探讨.pdf

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1、第39卷第1期2013年2月化工设计通讯ChemicalEngineeringDesignCommunications·5‘水煤浆加压气化技术的发展途径探讨刘孝弟1,3，张勇2，顾、学颖1[1．北京航天动力研究所，北京100076；2．山西阳煤丰喜肥业(集团)临猗分公司，山西临猗0441003．清华大学，北京100084]摘要：介绍了水煤浆加压气化技术的改进及发展，指出了未来进一步提高其技术竞争力的途径。关键词：水煤浆加压气化；工艺烧嘴；改进措施中图分类号：TQ546．2文献标志码：B文章编号：1003—6490(201

2、3)01—0005—04DevelopmentoftheCWSPressurizedGasificationTechnologyLJUXiao—dil一。ZHANGYong2，GUXue—yin91(1．BeijingAerospacePropuhionInstitute，Beijing100076，China；2．LinyiBranchofShanxiYangmeiFengxiFertilizerIndustryGroup，LinyiShanxi，044100，China；3．QinghuaUniversity，Bei

3、jing100084，China)Abstract：DescribeimprovementanddevelopmentoftheCWSpressurizedgasificationtechnology，andpointoutthewaystofurtherimprovethetechnologycompetitiveness．Keywords：CWS(coal—waterslurry)pressurizedgasificationtechnology；processnozzle；improvementmeasures水煤

4、浆加压气化技术是由美国GE公司(原美国TEXCO公司)在渣油加压气化工艺基础上开发的洁净煤气化技术，也是我国引进并运行的第一种运行压力超过4．0MPa的煤气化技术，首先应用于上海焦化、山东鲁南、陕西渭河等工程项目。多年来经过国内技术人员的共同努力，对该项技术不断消化吸收，并针对国内的煤种特性及应用特点，使水煤浆加压气化技术取得了长足的发展，展现了广阔的应用前景。1水煤浆加压气化技术的不足美国GE公司水煤浆加压气化技术的原始设计中，在加压气化部分的基本配置如下[1]。(1)立式带耐火砖的气化炉(图1)。(2)顶置单台三通道

5、的气化工艺烧嘴，内通道供应中心氧气，中通道供应水煤浆，外通道供应外氧气，烧嘴的冷却采用了冷却盘管结构。(3)开车时利用抽引器使气化炉形成负压，在工艺烧嘴的位置安装预热点火烧嘴，利用高品质的轻质燃料(柴油、液化气、弛放气等)，对气化炉进行预热(预热期间，所有燃烧气体排放)。当炉膛温度达到1000℃以上时，更换工艺烧嘴，利用耐火砖的蓄热能力，将水煤浆与氧气的混合物点燃。同时关闭抽引器，使炉膛逐渐建压。(4)为了稳定生产，需要设置热备用气化炉，热备用气化炉需要不问断供应轻质燃料，以保证气化炉膛保持一定的温度，从而利于耐火砖的热

6、变形及缩短气化炉的启动时间。运行中，水煤浆气化工艺暴露出以下问题。(1)比起粉煤气化工艺(SHELL、GSP、HT—L)的水冷壁结构，耐火砖需要定期更换，增加了运行费用。同时由于耐火砖，不但需要热备用情况下的启动条件，而且要限制气化温度，是高灰熔点煤种处理不可逾越的障碍。收稿日期：2012—12—11作者简介：刘孝弟(1958～)，男，陕西富平人，北京航天动力研究所研究员。中国石油和化学工业协会煤气化专家顾问。中国氮肥工业协会技术委员会委员，中国石油勘查协会设计委员会委员。·6化工设计通讯第39卷l原料气／炉渣图1带耐火

7、砖的水煤浆加压气化炉(2)由于使用了含固体颗粒的液体燃料，三通道烧嘴的中喷头物理磨损非常严重，加上外喷头的化学侵蚀以及冷却水盘管的结构不尽合理，导致烧嘴的使用寿命不太长，一般情况下，使用30～50d就必须更换。加大了维护和使用成本，而且使热备用炉成为不可缺少的补充手段。(3)开车时的预热及热备用炉所需的轻质燃料，加大了运行成本，浪费了能源。同时，在热状态下更换烧嘴，也存在安全隐患。鉴于以上问题，广大科研人员进行了长期的探索，实施了一系列改进，使水煤浆加压气化工艺技术在实际生产中焕发了越来越强大的生命力，在煤的洁净利用领域

8、内占领了一席之地。移2水煤浆技术的改进2．1煤基多元料浆气化技术D]多元料浆气化技术的核心改进点是在水煤浆的制浆工艺中，加入其他有利于水煤浆流动，改善煤的气化性能，并且增加气化后对有效气体成分有用的添加剂i石油焦、沥青、油、煤液化残渣、化工废液、废水等。据报道，在长距离输送、改善气化条件、增加有效气体成分等方面具有一