[摘要] 针对四喷嘴气化炉工艺烧嘴使用寿命短、拱顶耐火砖寿命短、不适应水冷壁结构等瓶颈问题,探索四喷嘴气化炉炉顶二次补汽(气)气化新方式。结果表明,二次补汽(气)气化新方式在高浓度水煤浆气化和干粉煤气化中具有明显的应用优势:能够消除四喷嘴向上撞击流股,可适应四喷嘴气化炉的水冷壁结构;能够强化氧、煤间的反应,降低烧嘴平面和拱顶温度,延长工艺烧嘴和耐火砖使用寿命;能够充分利用炉顶高温热能强化水解和CO2还原反应,增加有效气产量和系统产能;可增加炉温及煤粒在炉内停留时间的调控手段,使气化反应更趋向于按人为意愿进行控制。
[关键词] 四喷嘴气化炉;工艺烧嘴;拱顶耐火砖;水冷壁结构;炉顶二次补汽(气);流场分布;强化反应;优化调整
[中图分类号] TQ 545 [文献标志码] B[文章编号] 1004-9932(2017)04-0054-03
伴随国际油价的持续走低,一度崛起的国产化煤气化技术受到了沉重打击,对于煤化工行业来说,行业寒冬中一些工艺落后、消耗高的企业将会被市场淘汰,然而富煤、少油、贫气的能源资源禀赋又决定了我国煤化工产业发展的主流方向不会变,因此煤化工企业纷纷采取节能降耗和增产增效措施降低产品单耗,以增强企业竞争力,而此时煤化工项目建设步伐放缓,正是煤化工企业探索煤气化新炉型、新方式和新工艺的最佳时期,为迎接煤化工行业的复苏做好准备。
1 四喷嘴气化炉的运行瓶颈
1.1 工艺烧嘴使用寿命较短
自2005年10月兖矿国泰化工有限公司第一台四喷嘴气化炉工业化运行以来,早期出现的工艺烧嘴窝火烧蚀、焊缝开裂和机械损坏问题均已得到解决,烧嘴最长使用寿命达到150 d,常态使用寿命在80 d左右,但烧嘴端面龟裂和环形烧蚀问题依然广泛存在,阻碍了烧嘴使用寿命的进一步提升,远远达不到系统长周期运行的需要。....