湿法加压气化技术属气流床加压气化工艺技术。其原理是将一定浓度的高压料浆与高压氧气通过工艺喷嘴混合雾化后喷入高温气化炉内进行快速气化反应得到产物机煤气。湿法气化工艺喷嘴是湿法加压气化技术的关键部件之一,其工艺目标是通过氧流股与料浆流股的动量交换,达到雾化煤浆的目的,为炉内的气化与燃烧过程创造条件。喷嘴的运行状态和使用寿命直接决定着装置能否长周期、稳定运行。为保护在高温下喷嘴的正常工作,喷嘴冷却水通过冷却结构连续循环流动,以冷却喷嘴,防止高温损坏。
目前工业运行的湿法气化工艺喷嘴冷却结构主要是水冷盘管结构,实际运行表明,该结构冷却效果不是很理想,喷嘴头部使用周期较短。进行优化后的湿法气化工艺喷嘴将盘管冷却结构改为夹套冷却结构,优化后的冷却结构具有阻力降低、冷却效率高等特点,可以提高喷嘴的使用寿命,保证气化装置的长周期稳定运行。
1 优化前喷嘴的结构及特点
国内大规模工业化运行的几种湿法气化工艺喷嘴虽然其物料雾化结构各有不同,但其冷却结构都是水冷盘管结构。图1为一种湿法气化工艺喷嘴头部结构,结构为外混式三流道结构,物料雾化结构由内喷头、中喷头、外喷头组成。喷嘴头部冷却结构为盘管结构,喷嘴端部为冷却夹套。
气化物料在高压下进入喷嘴,在喷嘴头部进行混合雾化,最后进入气化炉内进行气化反应,由此反应产生1 300~1 500℃的高温。为了保护工艺喷嘴头部不被....