水煤浆水冷壁气化工艺及生产运行.pdf

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1、第2期(总第159期)煤化工No．2(Tot~No．159)2012年4月CoalChemicalIndustryApr．2012水煤浆水冷壁气化工艺及生产运行吴存仓(山西阳煤丰喜集团临猗分公司，山西临猗044100)摘要以水煤浆水冷壁气化技术在山西阳煤丰喜集团临猗分公司应用为例，主要介绍了水煤浆水冷壁气化的工艺及设计特点，总结了水煤浆水冷壁气化炉的优势，运用该技术可解决现有耐火砖炉存在的炉体易损耗、工作效率低等问题，具有良好的应用前景。关键词煤气化，水煤浆水冷壁，气化炉文章编号：1005—9598(2012)一02—0010—03中图分类号：TQ534．4文献标识码：B产合成氨。

2、至2012年1月9日，连续运行了140d，创1项目概况新了煤气化试车历史。山西阳煤丰喜集团与清华大学合作研发的水煤浆水冷壁气化技术的成功运行，为开发利用丰富的2工艺流程及设计特点“三高”煤资源走出了一条创新之路。该技术拥有煤种适应性广、投资省、维修费用低、自动化程度高、运转2．1水冷壁炉工艺流程周期长、产出气体成分稳定等优势，是具有先进水平水煤浆水冷壁气化工艺以煤浆加压气化方式供的煤气化技术之一。料，利用氧气对煤浆进行部分氧化来生产水煤气，煤阳煤丰喜集团临猗分公司(简称丰喜临猗公司)浆通过隔膜式煤浆泵和烧嘴进入气化炉，采用纯氧作氨醇系统气化工段原有3台耐火砖炉，存在着耐火砖为气化剂

3、，气化温度在水冷壁炉膛内达到灰熔融性温寿命有限、需定期换砖、检修周期长、煤种适应范围窄度以上，采用液态排渣，气体及熔渣经过激冷后，完成等弊端，为此氨醇优化项目中采用了水煤浆水冷壁气全部的气化过程。化技术。在新增的第4台气化炉内使用水冷壁技术，在气化炉的燃烧室内，以水冷壁代替耐火砖，可设计单台炉投煤量600t／d，单台炉发气量100000以提高燃烧室的燃烧温度，不再担心提温后对耐火砖m。／h，设计压力4．0MPa。的高温侵蚀损毁，极大地扩展了煤种适应范围。气化丰喜临猗公司水煤浆水冷壁炉工程总投资9000万炉内的水冷壁采用强制循环，使水一直处于过冷状元，涵盖水冷壁气化炉、破渣机、锁斗、

4、锁斗冲洗水罐、态，有效地增加了水冷壁向火面熔渣层的凝固厚度，激冷水过滤器、汽包、工艺烧嘴、碳洗塔等设备以及气以减少蒸汽的产生量，保护水冷壁管在安全稳定的状化框架的土建、安装的费用(由于系统原有磨煤和渣态下运行。汽包中的水通过锅炉水循环泵，送入水冷水处理等装置，不在本次改造范围)。其中主要设备包壁主系统(筒体、膜式壁)，上盘管系统(炉口)、下盘括：气化炉主体、水冷壁及汽包、工艺烧嘴和锅炉水循管系统(渣口)和烧嘴冷却水系统，通过水冷壁系统和环泵。首台水冷壁炉于2009年10月在丰喜临猗公司烧嘴冷却水系统的锅炉水进入汽包，在汽包中产生部开始土建，2010年6月开始设备安装，2011年6月

5、系分蒸汽，产生的蒸汽进入全厂蒸汽管网，汽包液位补统安装完成，经过了2个月的系统调试，于2011年8充水经本厂的中压锅炉工段供水管进行补充。水煤浆月22日一次投料成功，并且同时送气供给后系统，生水冷壁气化炉流程示意图见下页图1。收稿日期：2012-02-28、作者简介：吴存仓(1969一)，男，山西临猗，工程师，大专，1990年毕业于北京煤炭工业学校采煤专业，现从事煤化工生产技术管理工作，E-mail：baiweb~163．com。2012年4月吴存仓：水煤浆水冷壁气化工艺及生产运行2．2．2煤浆投料过程水煤浆水冷壁气化炉使用“火点火”的方式进行煤浆投料，通过汽包加蒸汽的办法，在锅炉

6、水提前循环运行到200℃后，开始点火烘炉，烘炉温度升到800℃即可，主要靠烘炉的燃料气与纯氧燃烧的火焰点燃入炉煤浆，利用反应生成热来完成自身的热反应平衡，在投料成功后，观火孔的摄像探头及光敏探头均有显示，通过程控阀切换，退出烘炉的燃料气及烘炉氧气，使中心氧气管线由烘炉燃料气切换成氧气。炉头的燃料气与氧气切换流程示意图见图2。烘炉燃料0调节阀2厂]切换阀电子打火装置———I炉——燮———整————1—●．吨———iL——●，贯X卜一图1水煤浆水冷壁气化炉流程示意图烘炉燃料调节阀1日广’D』一切换阀高温煤气经过激冷水激冷后，进入气化炉下半部l切换阀分激冷室，产生的黑水经过渣水处理系统处

7、理后，循煤浆主氧气调节阀环利用。粗渣经过破渣机与锁斗，间歇式排出系统。主氧气2．2点火及投料烧嘴2．2．1烘炉点火过程烘炉的燃料气管线与烧嘴的中心氧气管线公用，点火氧气送入正式氧气管线。待投料正常后，程控实现切换。最终的点火、烘炉与投料在1个烧嘴上一体烘炉氧气调节阀2＼[l／＼：／＼．化完成，不需要更换烧嘴，也不需要提前标定氧气和图2燃料气与氧气切换流程示意图燃料气的流量，可以根据计算值，在进烧嘴前通过放空和调节阀，把燃料气与点火氧气的流量调整至合理3水煤浆水冷壁气化