灰熔聚旋风分离系统的优化设计.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2013年第5期文章编号：1002—1124(2013)05—0039-03他芏缆灰熔聚旋风分离系统的优化设计蓄张敏(晋城无烟煤矿业集团天溪煤制油分公司，山西晋城048009)摘要：灰熔聚流化床粉煤气化技术在天溪煤制油分公司的应用，为晋城“三高”劣质无烟煤的洁净化利用做出了技术上的探索。然而，旋风分离系统的设计缺陷影响了气化技术的应用。通过与上海化工研究院合作，天溪公司对旋风分离系统进行了深入研究，运用系统工程的原理进行了优化设计，最终改善了旋风分离系统的运行。关键词：灰熔聚；劣质煤；旋

2、风分离中图分类号：X511文献标识码：AOptimizeddesignofcycloneseparatingsysteminashagglomeratingfluidized-bedcoalgasificationtechnologyZHANGMin(TianxiCTGCompany，JAMG，Jincheng048009，China)Abstract：Theapplicationofashagglomeratingfluidized-bed(AFB)coalgasificationtechnologyinTianxiCTGCo

3、mpanyhasexploredafeasiblewayforcleanutilizationofinferiorcoalinJincheng．However,technicalfaultsincycloneseparatingsystemhaverestrictedtheapplicationofAFBtechnology．BycooperatingwithShang-haiResearchInstituteofChemicalIndustry，westudiedthecycloneseparatingsystemdeeply

4、andoptimizedthedesignbyusingtheoryofsystemsengineering．Finally，thefunctionofcycloneseparatingsystemwasimproved．Keywords：ashagglomerating；inferiorcoal；cycloneseparating；TianxiCTGCompany灰熔聚流化床粉煤气化技术是中科院山西煤情况，对气化炉操作造成较大波动，影响了灰熔聚炭化学所利用国家863资金计划(项目编号：造气系统长周期稳定运行。2008AA050

5、302)开发的具有自主知识产权的煤气化针对这一情况，天溪煤制油分公司，与国内从技术。该气化技术具有煤种适应性广、产品气不含事旋风分离器研究与工程设计经验丰富的上海化焦油与投资小等优点。为探索晋城“三高”劣质无烟工研究院合作，联合对旋风分离系统进行研究，并煤(高硫含量：2．0％～4．5％；高灰分：22％～40％；高灰采用系统工程的原理进行了优化设计。熔点：大于1500oC)的洁净化利用，晋煤集团天溪煤制油分公司于2006年上马0．6MPa灰熔聚流化床1旋风分离系统的现状粉煤加压气化示范装置项目。该项目于2009年8灰熔聚流化床粉煤

6、气化技术工艺流程如下图1月16日打通甲醇生产流程，3年多的运行表明，灰所示。旋风分离系统的主要功能是：高温煤气带出熔聚技术能够在技术上实现晋城“三高”劣质无烟的飞灰，大部分经一级旋风分离器捕集，返回气化煤的洁净化利用。炉进一步气化利用；二级旋风分离器捕集的少量飞作为灰熔聚流化床粉煤气化工艺流程中非常灰排出系统，去其他工段利用。重要的设备与环节，一、二级旋风器及料腿的设计该旋风分离系统的主要问题：是否合理，直接关系到气化转化率、粉尘返料循环(1)过于强调一级旋风器的高效率，忽略两级以及后续相关设备的正常运转问题。由于灰熔聚技旋风的

7、协同作用，导致旋风分离系统整体除尘效率术首次应用于晋城“三高”劣质无烟煤工业化生产，不高。其旋风分离系统存在着部分设计上不符合实际的(2)一级旋风器结构上存在设计不合理的地方，收稿日期：2013—03—14导致旋风阻力太大，粉尘返料困难；下料腿经常堵作者简介：张敏(1981一)，男，工程师，2006年毕业于天津大学材料塞或串气，使得一级旋风的操作难以控制，气化炉学专业硕士研究生，目前主要从事煤化工、精细化工方向运行不正常，严重影响灰熔聚造气系统长周期稳定的研究工作。张敏：灰熔聚旋风分离系统的优化设计2013年第5期煤气图1灰熔聚

8、流化床粉煤气化工艺流程Fig．1Flowsheetofashagglomeratingfluidized-bedcoalgasificationprocess运行。离器进口气速为原气速的65％，并扩大旋风简直(3)二级旋风分离效率不稳定，大量粉尘带人径，减少煤气