1 前言
随着国内近年掀起的煤化工热潮,SHELL煤气化工艺以其高效、安全和环保的特点,成为很多企业的首选工艺之一。目前国内已有15家,共计19台SHELL气化炉在建或投运。河南龙宇煤化工公司一期项目设计年产50×104t甲醇,配套荷兰SHELL煤气化工艺,设计日投煤量为2147t,目前该项目已接近工程安装的收尾阶段。
下面对本项目气化激冷气压缩机和捞渣机的配置做一介绍。
2 激冷气压缩机
SHELL煤气化工艺在目前各类气化工艺中粗煤气效率最高,可以达到83%。系统采用干气激冷流程,将粗煤气温度降至900℃以下,而后利用换热器回收高位热能,副产过热蒸汽,用以驱动甲醇的合成气压缩机。其激冷流程如下:
在湿洗和干法除灰后,按温度控制比例抽取煤气,混合后的209℃煤气,经激冷气压缩机加压后送至气化炉激冷段,与从气化反应室出来的1 500℃的高温煤气充分混合,将其温度迅速激冷至850~900℃。煤气经激冷后,气相中的液态渣全部以干灰或固体颗粒存在,从而具备了进行间壁式换热的条件。
激冷气压缩机在气化流程的转动设备中属于核心设备,其特殊性在于工艺条件要求较苛刻。主要有以下几点:第一,煤气设计温度为250℃,且含有一定量的固体颗粒,最高可达到20mg/m3,而且还含有少量的HCl、HF、H2S、COS,要求与介质接触的过流部件应具有良好的耐磨和耐蚀性。第二,激冷气流量较大,要求压缩机可以适应气化炉130%的负荷(197172kg/h)。第三,系统无备机,单机运行必然对机组的整体性能要求更高。目前在SHELL煤气化运行业绩中,只有美国的爱尼奥特有较成熟的运行经验。针对以上特点,我们对这台设备的订货非常谨慎,对相关的影响因素做了认真的分析比对。
2.1 叶轮材料和半径的选择
耐磨性与抗腐蚀是两个相互矛盾的因素,为了提高材料的耐磨性,工程上通常采用提高材料硬度的方法来实现。然而,提高硬度后材料的屈服强度指标会大幅降低,做为高速旋转的叶轮,对材料的屈服强度有一个严格的要求,其指标与叶轮的半径、转速有关。另外材料硬度提高后,其抗应力腐蚀能力急剧下降,特别是本工况含有H2S气体,因此对叶轮表面硬度的选取应充分结合类似工况的工程经验进行。
通过与国....