摘 要:介绍 Shell 气化炉与 SE-东方炉排渣系统工艺流程及工作原理,结合灰渣特性的调整与控制,对堵渣问题进行研究,分析比较两种工艺技术的堵渣部位、原因及应对措施。
关键词:粉煤加压气化 Shell 气化炉 SE-东方炉 堵渣
Shell 粉煤气化技术为气流床、液态排渣工艺,是世界上比较先进的洁净煤气化技术之一, 有安全、环保、节能、高效等诸多优点。该技术是最早引入我国的大型粉煤加压气化工艺, 经过多年的运行经验积累和技术改进,取得了诸多世界级成果。但是,从中石化系统内多家企业 14 年间运行结果来看,仍然受到气化炉堵渣问题的困扰。
近年来,中国石化自主开发的 SE-东方炉粉煤加压气化工艺, 先后在中国石化扬子石油化工有限公司、中安联合煤化工有限责任公司(简称中安联合)、中科(广东)炼化有限公司分别建成单炉1000 吨级、1500 吨级和 2000 吨级示范装置。从目前已投产运行的 1000 吨级和 1500 吨级装置运行情况来看, 在运行过程中也短暂出现过气化炉堵渣迹象,但是与 Shell 气化炉相比,其堵渣现象出现的频次更少, 在线处理效果也更加明显, 截至2020 年 5 月并未发生因气化炉堵渣引起的非计划停工情况。
1 工艺流程及排渣原理
两种粉煤气化技术核心区别主要在气化炉部分,Shell 气化炉采用气渣逆流工艺,即合成气与飞灰在气场旋流的作用下反重力上行, 熔渣则在重力的作用下下行;SE-东方炉采用的是气渣并流工艺, 即合成气与灰渣在重力和气流作用下同向下行。
1.1 排渣系统简介
粉煤与氧气、 蒸汽一同进入气化炉炉膛中发生燃烧和气化反应, 高温熔渣沿着水冷壁整体向下流动,通过熔渣下渣口进入气化炉底部的渣池。高温熔渣进入渣池后被喷淋水激冷固化, 碎裂成玻璃状炉渣, 经过破渣....