多喷嘴对置式水煤浆气化技术的开发及其在大氮肥国产化工程中的应用
作者/来源:于遵宏1,于广锁1,周志杰1,刘海峰1,王亦飞1,陈雪莉1,王辅臣1, 日期: 2005-09-16 点击率:1384
煤炭气化,即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O2、H2O或CO2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO、H2的混合物),是对煤炭进行化学加工的一个重要方法,是实现煤炭洁净利用的关键。气流床煤气化技术代表着发展趋势,是现在最清洁的煤利用技术之一,主要包括:以水煤浆为原料的GE(Texaco)、Global E-Gas气化炉,以干粉煤为原料的Shell、Prenflo、Noell气化炉[1]。在新型煤化工和能源转化技术中,煤气化都起有重要作用,特别在我国,煤气化同时具有作原料气和燃料气的市场需求,被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产煤气的企业,社会需求很大,近几年内在产业应用方面将有巨大的发展。
“九五”期间华东理工大学、水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心(兖矿鲁南化肥厂)、中国天辰化学工程公司承担了国家重点科技攻关项目“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”,中试装置(日投煤22t)的运行结果表明在水煤浆气化领域达到了国际领先水平。通过专利实施许可的方式,并在国家发改委“十五”重大技术装备研制项目的支持下,四喷嘴对置式水煤浆气化技术成功应用于山东华鲁恒升化工股份有限公司大氮肥国产化工程,建设了一台投煤750t/d、气化压力6.5MPa的煤气化装置,现该装置运行状况良好。
1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术开发
1.1 大型冷模研究
实验流程如图1所示。大型冷模对置气化炉直径1m。采用激光多普勒三维粒子动态分析仪(φDual PDA)、热线风速仪(Streamline 4)、毕托管等研究测试气化炉内的撞击射流湍流速度场、浓度场、压力场、停留时间分布等,获得气化炉内的流动与混合规律,为气化炉的研究开发提供科学依据。流场结构见图2,可划分为:射流区(Ⅰ)、撞击区(Ⅱ)、撞击流股(Ⅲ,上....