摘 要:本文在分祈多喷嘴对置式水煤浆气化技术的技术优势和特色基础上,重点描述了目前国内单炉最大规模的水煤浆气化装置在合成氨工业的运行状况及使用效果,最后介绍了多喷嘴对置式水煤浆气化技术推广情况。随着单炉日处理2000吨煤的气化装置的在合成氨及甲醇等工业的成功运行以及该技术输出到美国,充分表明我国自主研发的多喷嘴对置式水煤浆气化技术已实现大型化,并已经为世界所瞩目。
1 多喷嘴对置式煤气化技术
提出多喷嘴对置式煤气化技术的出发点是开发高效大型化的煤气化技术。根据对现代煤化工发展趋势的分析,开发单炉日处理能力在千吨煤以上的煤气化装置是未来煤气化技术发展的一个主流方向,结合现代煤化工单系列、大型化以及煤基多联产的要求,最为理想的规模为单炉日处理2000~3000吨煤的气化炉。
上世纪90年代,国内大型煤气化装置的单炉处理能力基本为400~750吨煤/天。我国相继引进了多套Texaco水煤浆气化装置并投入运行,为煤化工装置提供了较为成熟的气化技术,也为我国气流床气化技术的开发积累了实践经验。但从几套装置的运行情况来看,还存在以下一些问题:
气化室:
·喷嘴寿命短;
·喷嘴运行后期,工艺指标下降明显;
·气化炉下部耐火砖寿命短;
·气化炉运行负荷范围较窄;
·有效气成分低,碳转化率低(一般在95%左右);
·不适于大型化。
激冷室及渣水处理系统:
·激冷环易堵塞,下降管出现烧裂现象;
·洗涤塔带水、带灰,影响后系统稳定操作;
·渣水处理系统热回收效率低,高压换热器运行不稳定等。
华东理工大学针对以上几个问题开展了相关研究工作。通过大型冷态模型试验,剖析了气化炉的流场结构和喷嘴的雾化特征。基于理论和实验研究结果,结合工业装置的实际运行情况,认为在气化室内出现的问题都与其炉内流场特征、喷嘴雾化性能及两者的匹配状态直接相关:在激冷室及渣水处理单元出现的问题主要与其流程和关键设备的配置相关。
在相关研究的基础上,结合多年气化领域的研究和实践基础,华东理工大学与兖矿集团合作,一方面在总结其他气化技术的经验教训的基础上,提出了在工程上更为合理可靠的技术方案,另一方面,针对现代煤化工对煤气化技术在高效和大型化方面的要求,提出了具有创新性的新型气流床气化技术——多喷嘴对置式煤气化技术。在&ldqu....