多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)及其優(yōu)越性李娟平董杰(充礦魯南化工有限公司,山東棗莊277527摘要:多噴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)是氣流床氣化技術(shù),以煤炭大規(guī)模高效氣化技術(shù)為基礎(chǔ)將城市煤氣、潔凈發(fā)電和供熱液體燃料等清潔能源產(chǎn)品的生產(chǎn)與煤炭化學(xué)深加工相結(jié)合的一種加壓大型化工裝置。本文對(duì)我國(guó)這項(xiàng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的研發(fā)以及在當(dāng)前的應(yīng)用加以概述,從而來(lái)發(fā)現(xiàn)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化的爐流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其在進(jìn)料上面的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)越性。關(guān)鍵詞:多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù);流場(chǎng)結(jié)構(gòu);優(yōu)越性doi:10.3969/j.issn.1008-0155.2013.09.076中圖分類號(hào):F403.7;TQ546文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1008-0155(2013)09-0130-02多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)在被我國(guó)研發(fā)和投入到工業(yè)化的應(yīng)用中后,以其自身的發(fā)展優(yōu)勢(shì),在煤氣化行業(yè)中成為了主流技術(shù),為我國(guó)當(dāng)前的煤氣化技術(shù)的發(fā)展指明了方向,為我國(guó)的煤化工事業(yè)的大規(guī)模發(fā)HA-I展提供了技術(shù)的保證,同時(shí)也標(biāo)志著我國(guó)在水煤漿氣流床氣化技術(shù)上達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的研發(fā)以及在工業(yè)化中的應(yīng)用1、技術(shù)的研發(fā)1.射流區(qū)2.撞擊區(qū)3.撞擊流股區(qū)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)是在我國(guó)的兗礦魯4.回流區(qū)5.折返流區(qū)6.管流區(qū)南化肥廠進(jìn)行研發(fā)的。我國(guó)自主研發(fā)的這項(xiàng)多噴嘴對(duì)圖1多噴嘴對(duì)置式氣化爐流場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖置式水煤漿氣化技術(shù),在性能上已經(jīng)處于國(guó)際領(lǐng)先水平,并且在化工產(chǎn)品的推行領(lǐng)域、動(dòng)力燃料及大宗化學(xué)水煤漿和氧氣進(jìn)入到氣化室后,進(jìn)行了一系列的品原料向油基的轉(zhuǎn)變等方面,很大程度上促進(jìn)了煤清物理和化學(xué)的反應(yīng)過(guò)程,這些反應(yīng)過(guò)程中,霧化、傳熱潔利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。蒸發(fā)、揮發(fā)、燃燒的反應(yīng)過(guò)程比較的快,在前五個(gè)區(qū)域2、技術(shù)工業(yè)化中就已經(jīng)基本上完成了,而只有氣化反應(yīng)比較的慢,在多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)在“十五”期間進(jìn)入管流區(qū)中進(jìn)行。到了商業(yè)示范階段。多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)投三、多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的優(yōu)越性產(chǎn)以來(lái),重量級(jí)的多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐、燃?xì)獍l(fā)和單燒嘴相比較,多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)電裝置等設(shè)備在不斷地完善創(chuàng)新中,已經(jīng)全面的進(jìn)入在技術(shù)上具有如下的優(yōu)越性。到了實(shí)際生產(chǎn)的階段,并且在運(yùn)行周期上也在不斷的(1)在進(jìn)料方面的優(yōu)越性。多噴嘴形成撞擊的物突破料的混合,能夠使得物料在混合的過(guò)程中燃燒更加的多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的機(jī)構(gòu)充分,在霧化的效果上也會(huì)更好,而對(duì)置式的燒嘴氣化氣化爐是水煤漿氣化中的關(guān)鍵設(shè)備,氣化爐內(nèi)流技術(shù)中,多股射流經(jīng)過(guò)撞擊后形成了撞擊流股,在這個(gè)程結(jié)構(gòu)的合理性對(duì)于水煤漿氣化的效率和安全性能都過(guò)程中軸向的速度明顯的減弱,爐內(nèi)的流體在停留的起著決定性的作用。在多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化中采時(shí)間上分布比較的合理,短路的現(xiàn)象也得到了改善使用的是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的撞擊流技術(shù)來(lái)加強(qiáng)混合得轉(zhuǎn)化率明顯的提高。的,并以此來(lái)促進(jìn)傳熱和傳質(zhì)。下面就結(jié)合氣化爐內(nèi)(2)在碳轉(zhuǎn)化上有明顯的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)化爐中的流程分布特點(diǎn)來(lái)對(duì)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化的核心渣的可燃物進(jìn)行驗(yàn)證,可以得出多噴嘴對(duì)置式水煤漿技術(shù)以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)要的概述氣化爐碳中的可燃物在10%以下,而單噴嘴水煤漿氣多噴嘴氣化是通過(guò)對(duì)水煤漿及氧氣在同一水平面化爐的渣中可燃物一般在25%-40%,通過(guò)兩者的對(duì)上向上對(duì)噴的原理來(lái)研制的,水煤漿和氧氣在撞擊之比可以看出多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐在碳轉(zhuǎn)化上具后形成了射流區(qū)、撞擊區(qū)、撞擊流股、回流區(qū)、折返流區(qū)有明顯的優(yōu)勢(shì)。和管流區(qū)六個(gè)區(qū)組成的氣化爐內(nèi)的流場(chǎng)。圖1為多噴嘴對(duì)置式氣化爐流場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖:(3)耗煤量也明顯降低。通過(guò)對(duì)采用多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的兗礦國(guó)泰化工有限公司噸甲醇耗煤量和使用單噴嘴水煤漿氣化爐的兗礦魯南化肥廠噸收稿日期:2013-05-29作者簡(jiǎn)介:李娟平(1982—)女,陜西西安人,本科畢業(yè),助理工程師現(xiàn)在兗礦魯南化工有隈公司工作。130·甲醇耗煤的用量上來(lái)看,前者的耗煤量明顯的低于后(上接第129頁(yè)者表1本次勘探報(bào)告與原勘查地質(zhì)報(bào)告資源量對(duì)比情況一覽表(4)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)更適合大型化。單位:萬(wàn)噸多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)由于有多個(gè)噴嘴,即使20年劫查地質(zhì)報(bào)本次核實(shí)及助探報(bào)告資源對(duì)比增每個(gè)氣化爐的處理量增加了,可是由于是多個(gè)噴嘴那/“資源量估算結(jié)果量估算結(jié)果(+80m煤層|告850m~+600m)600m)減情況么每一個(gè)噴嘴的負(fù)荷也不是很大,從而也不會(huì)影響到DE工小計(jì)m121b123小計(jì)(萬(wàn)噸)霧化的效果。176147323+323(6)熱偶的平均壽命較長(zhǎng)。由于流場(chǎng)的不同就決+2l1定了多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐較之單噴嘴水煤漿氣c8621251871311551135314+127化爐在高溫?zé)崤嫉氖褂脡勖矫嬗兄艽蟮膬?yōu)勢(shì),10080180+180般情況下如果要想保證在每一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)氣化爐上Cl253|11416十十團(tuán)圜都有溫度的顯示,這就需要高溫?zé)崤嫉钠骄鶋勖_(dá)[合計(jì)5293541316172310981+114到兩個(gè)月以上,這對(duì)于正常的生產(chǎn)有著重要的作用。玉天成煤礦礦權(quán)內(nèi)+850m~+600m標(biāo)高以上獲(7)環(huán)保性能比較的好。由于多噴嘴對(duì)置式水煤得的總資源量(111+121b+122b+33):1508萬(wàn)噸,占漿氣化爐在碳轉(zhuǎn)化上有明顯的優(yōu)勢(shì),渣中的可燃物比用保有資源量為1495萬(wàn)噸,2003年3月31日金沙玉較的少,氣化渣和濾餅黏度也相對(duì)的較低,方便了渣和天成煤礦勘查報(bào)告的資源量(D+E):354萬(wàn)噸(黔國(guó)土水的分離,有利于現(xiàn)場(chǎng)的管理,同時(shí)也給環(huán)保減輕了一資儲(chǔ)[2003]第03號(hào)),本次玉天成煤礦勘探資源量與定的壓力2003年3月31日玉天成煤礦勘查報(bào)告的資源量相比(8)氣體凈化處理比較先進(jìn)。多噴嘴對(duì)置式水煤增加了1154萬(wàn)噸(對(duì)比情況詳見(jiàn)表1),其增加原因分漿氣化爐在氣體的凈化中采用的是合成氣先進(jìn)入混合述如下:器與洗滌水混合,再進(jìn)入旋風(fēng)分離器分離,最后進(jìn)入水(1)玉天成煤礦施工6個(gè)鉆孔,使煤層厚度發(fā)生變洗塔洗滌的多元化的處理方法,混合器先清理了氣化化。其中CS煤層厚0.95-2.94m,平均1.79m。C7煤爐中排出的氣體中的細(xì)灰,而后和洗滌水混合從而保層厚0.91~1.57m,平均1.14m。C8煤層厚0.98~證了洗滌的效果。1.85m,平均1.57m。C10煤層厚0.78~0.98m,平均(9)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐在含渣水處理上0.91m。Cll煤層厚0.82-2.86m,平均1.60moC12比較的合理。在渣水的處理上采用的是直接換熱,這煤層厚0.79~1.38m,平均1.00m。樣熱的回收效率比較的高,不容易發(fā)生堵塞的情況,并2)2003年3月31日金沙玉天成煤礦勘查地質(zhì)報(bào)且在實(shí)際的操作中同時(shí)完成傳質(zhì)、傳熱的過(guò)程,操作的告資源量只有C5、C8煤層,本次算量有C5、C7、C8周期也比較的長(zhǎng),不會(huì)影響到長(zhǎng)周期運(yùn)行中存在的問(wèn)C10、Cll、Cl2,比2003年勘查地質(zhì)報(bào)告增加C7、Cl0、題。Cll、C12煤層的資源量。總結(jié)(3)本次勘探資源量計(jì)算容重發(fā)生變化,比原來(lái)增在以前,大型的煤氣化技術(shù)一直都是被國(guó)外所壟加。斷的,多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的研制和推廣打通過(guò)估算,金沙玉天成煤礦礦界范圍內(nèi),至2011破了這一局面,越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始選用這項(xiàng)技術(shù)。年9月1日占用資源量為1548萬(wàn)噸,其中開(kāi)采消耗的在多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)中采用的凈化裝(11)資源量為13萬(wàn)噸。占用查明保有資源儲(chǔ)量1535置比較的有優(yōu)勢(shì),能夠分離出煤炭中的硫,這些分離出萬(wàn)噸探明的(121b)資源量為11噸控制的(122)的硫可以用于銷售,這不僅僅能夠促進(jìn)環(huán)保,而且解決資源量為661萬(wàn)噸,推斷的(333資源量為763萬(wàn)噸了我國(guó)高硫煤長(zhǎng)期以來(lái)存在的利用率低的問(wèn)題,所以其中煤礦2008年6月15日至2011年8月30日,C8說(shuō)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)是煤炭資源的潔凈高號(hào)煤層開(kāi)采消耗13萬(wàn)噸。效利用技術(shù)。結(jié)語(yǔ)因?yàn)槎鄧娮鞂?duì)置式水煤漿氣化爐在煤種方面適應(yīng)在煤礦資源的開(kāi)采中,凡是具有一定規(guī)模、集中連性很強(qiáng),在高碳煤和褐煤等煤種都能夠得到很好的適片分布、厚度、灰分、硫分、發(fā)熱量等達(dá)到工業(yè)指標(biāo)的煤用特別是在低灰熔點(diǎn)高硫煤上顯現(xiàn)的更加的突出,所層,都要進(jìn)行資源量的估算。以多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)在煤轉(zhuǎn)化的可用度比較的高,適合煤炭的大規(guī)模氣化參考文獻(xiàn)[]胡魁.論礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類與勘查階段的關(guān)系[J].地質(zhì)與參考文獻(xiàn)勘探,2002,03:67-68[1]蔣甲金,等.多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)及其優(yōu)越性[J][2]王豐,李慧君墨西哥灣天然氣水合物資源潛力的評(píng)估方法化學(xué)工程與裝備,2011,2(責(zé)任編輯陳文明J].海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài),2010,03:89-90.(責(zé)任編輯:陳文明)