Shell粉煤气化炉相对于其他类型气化炉具有碳转化率高、煤种适应性广、有效气含量高、环境污染小等优势，因而在最近几年得到国内化肥、甲醇、发电行业的推崇。但由于其运行经验少，设计上还有不完善之处，造成现已开车的多套装置运行周期较短，经济效益受到影响。各Shell气化炉用户通过不断地技术改造、经验交流，陆续解决了飞灰过滤器滤芯损毁、烧嘴罩烧蚀、激冷气压缩机故障等诸多问题。目前来看，合成气冷却器(SGC)积灰问题却愈来愈突出，成为制约装置长周期运行的最大障碍。以河南某50万t／a甲醇煤化工装置为例，截至2009年9月，因SGC积灰清理的停车时间占总停车时间的14％，因积灰造成中压蒸汽过热器换热管2次断裂，停车检修时间占总停车时间的32％。若除去因甲醇价格偏低装置主动停车所占停车时间的28％，则装置因SGC造成的停车占总停车时间高达63.8％。如何减少飞灰在冷却器换热管表面积聚，避免结垢，成为各Shell气化炉用户亟待解决的问题。
1 合成气冷却器(SGC)结构形式
合成气冷却器总体结构为水管式，与气化炉内件相似，均为膜式水冷壁结构。包括：膜式水冷壁、多层环束管、环形空间和承压壳体。合成气的冷却换热在多层环管束的管内进行，合成气走管间，水/蒸汽走管内。合成气冷却器膜式壁长度覆盖了中压蒸汽过热器和中压蒸发器Ⅰ、Ⅱ段，为翅片管结构。在合成气冷却器膜式壁中间设置了3组多层环管，自上而下是：中压过热器、中压蒸发器Ⅰ、中压蒸发器Ⅱ。这3组环管的受热面都是由整体翅片管式的集中分布式圆筒制成，可整体从合成气冷却器的壳体内拆装。
2 灰渣的形成及组分
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