52內(nèi)蒙古石油化工2010年第19期.德士古氣化爐操作溫度的探討王曉濱(包頭神華煤化工分公司甲醇中心)摘要:德士古煤化氣爐是典型的煤 氣化裝置,由此工藝產(chǎn)生的一氧化碳、二氧化碳和氫氣是合成甲醇的基本原料,其中的操作溫度是產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素,本文重點(diǎn)討論操作溫度對(duì)工藝過(guò)程的影響。關(guān)鍵詞:德士古氣化爐;操作溫度中圖分類(lèi)號(hào):TQ54文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A，文章編號(hào) :1006- -7981 (2010)19- -0052- -02我國(guó)煤炭資源豐富,而石油和天然氣相對(duì)缺乏,操作溫度。在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)煤炭仍將是我國(guó)最主要能源。對(duì)于氣化爐操作溫度的選擇我們不僅要考慮到大力發(fā)展煤化工和煤化工產(chǎn)品的延伸是必是我國(guó)化煤的灰熔點(diǎn)溫度,還要考慮其它各方面因素的影響，工企業(yè)發(fā)展的必然選擇,而發(fā)展煤化工選擇什么樣以達(dá)到氣化爐安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)周期運(yùn)行。的煤氣化技術(shù)成為發(fā)展煤化工關(guān)鍵所在。1993年山1氣化爐操 作溫度對(duì)氣化爐工藝燒嘴的影響東魯南化肥廠首次引進(jìn)美國(guó)先進(jìn)的德士古水煤漿加氣化爐工藝燒嘴工作氣化妒燃燒室內(nèi),是整個(gè)壓氣化技術(shù),到了今天的2009年,德士古水煤漿加氣化系統(tǒng)最為關(guān)鍵的設(shè)備,氣化爐燃燒室內(nèi)高溫高壓氣化技術(shù)以成為我國(guó)煤化工行業(yè)采取的主要煤氣壓,溫度高達(dá)1350C、壓力達(dá)6.5MPa.雖然在氣化爐化技術(shù)。德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)采用的是氣流工藝燒嘴頭部有冷卻盤(pán)管和水夾套的保護(hù),但不能床連續(xù)氣化工藝,對(duì)于氣化爐溫度的選擇控制是整消除高溫氣體對(duì)氣化爐工藝燒嘴的灼燒和侵蝕。氣個(gè)氣化系統(tǒng)操作關(guān)鍵所在?；癄t燃燒室溫度越高對(duì)氣化爐工藝燒嘴的灼燒侵蝕對(duì)于氣化爐溫度的選擇,首先要對(duì)氣化用煤進(jìn)越強(qiáng)烈，由其是在氣化爐燃燒室溫度大幅度波動(dòng)時(shí)行分析，德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)采用的是煤渣對(duì)氣化爐工藝燒嘴的灼燒侵蝕更為嚴(yán)重，所以我們?nèi)廴趹B(tài)排渣技術(shù)，要求氣化爐操作溫度要在煤的灰在操作時(shí)盡量不要讓氣化爐燃燒室溫度有較大的波熔點(diǎn)溫度以上操作。一般氣化爐操作溫度控制在煤動(dòng)。在保證氣化爐操作溫度控制在煤的灰熔點(diǎn)以上的灰熔點(diǎn)50~100C操作,煤的灰熔點(diǎn)分析測(cè)定成為操作的同時(shí),適當(dāng)?shù)慕档蜌饣癄t操作溫度,堿緩工藝氣化爐操作溫度的重要依據(jù)。所以我們每天都要分燒嘴的灼燒侵蝕，從而提高工藝燒嘴的使用壽命.析測(cè)定煤的灰熔點(diǎn),根據(jù)煤的灰熔點(diǎn)制定氣化爐操2氣化爐操作溫 度對(duì)氣化爐耐火磚的影響作溫度,特別是煤種變化了要及時(shí)分析測(cè)定煤的灰德士古氣化爐所用耐火磚價(jià)格昂貴,特別是向熔點(diǎn),根據(jù)煤的灰熔點(diǎn)的高低變化及時(shí)調(diào)整氣化爐火面磚的高鉻磚,更換一-次需要花費(fèi)很大的經(jīng)費(fèi)。雖度，摸索較為合理的不同煤種混配比例,來(lái)預(yù)防結(jié)壁。焦、提高鍋爐熱效率。3.5盡量投用下排噴燃器或使噴燃器下傾,以降低3.2 嚴(yán)把設(shè)計(jì)關(guān)采購(gòu)質(zhì)量關(guān)、安裝驗(yàn)收關(guān).重視設(shè)火焰中心,但燃燒室下部結(jié)焦時(shí)應(yīng)采取相反措施;適備維護(hù)和改造,避免受熱面管道內(nèi)結(jié)垢,防止?fàn)t內(nèi)局當(dāng)降低負(fù)壓也會(huì)使火焰下移;加強(qiáng)二次風(fēng),降低一次部熱負(fù)荷過(guò)高。根據(jù)具體運(yùn)行中的結(jié)焦情況,合理改風(fēng)率等方法使著火提前,也會(huì)降低火焰中心。造燃燒器。及時(shí)修復(fù)或更換燒壞的燃燒器。3.6加強(qiáng)吹灰管 理,保證各吹灰器正常工作。運(yùn)行3.3運(yùn)行中要組 織好爐內(nèi)燃燒工況,使?fàn)t內(nèi)氣流均中根據(jù)儀表指示和通過(guò)看火孔檢查,可發(fā)現(xiàn)是否結(jié)勻,防止火焰中心偏移導(dǎo)致火焰直接沖刷受熱面。保焦。若發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)除掉，及時(shí)吹灰保持受熱面清結(jié)，持合理的風(fēng)量并保證每只燃燒器配風(fēng)均勻，以保證以防產(chǎn)生結(jié)焦。爐內(nèi)燃燒均勻。盡可能堵塞漏風(fēng),保證一、二次風(fēng)溫，3.7嚴(yán)禁鍋爐長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行,杜絕汽溫超限現(xiàn)保持合理的煤粉細(xì)度，防止火焰中心上移造成爐膛象。出口結(jié)焦。[參考文獻(xiàn)]3.4保持各給煤機(jī)煤量基本相同,來(lái)煤均勻;盡量[1] 300MW鍋爐運(yùn)行說(shuō)明書(shū)。中國(guó)東方鍋爐股份使四角氣流均勻,切圓不宜過(guò)大，以免氣流貼墻;高有限公司.負(fù)荷運(yùn)行時(shí),需投用全部噴燃器,防止火焰偏斜;噴[2] 鍋爐原理.中國(guó)電力出版社.燃器結(jié)焦時(shí),要及時(shí)清除,以防止風(fēng)粉氣流沖刷水冷[3] 鍋爐設(shè)備運(yùn)行技術(shù)問(wèn)答.中國(guó)電力出版社.收稿日期:2010-07-122010年第19期王曉濱德士古氣化爐操作溫度的探討53然現(xiàn)在德士古氣化爐用磚早已被國(guó)產(chǎn)磚所代替,但爐操作溫度來(lái)?yè)Q取高的碳轉(zhuǎn)化率,而要考慮到提高更換一次爐同樣是- -筆不小的經(jīng)費(fèi)。同時(shí)拆卸、筑氣化爐操作溫度對(duì)于其它方面的影響,使灰渣碳含爐、烘爐、檢查要花費(fèi)半個(gè)月到一個(gè)月時(shí)間,嚴(yán)重影量控制在一定的合理范圍內(nèi)。所以我們?cè)跉饣癄t操響備爐工作。所以我們?cè)谥t時(shí)要選用較好耐火磚，作溫度選擇上要考到慮灰渣碳含量，做好灰渣碳含嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān),在使用過(guò)程中嚴(yán)格控制好氣化爐量的分析監(jiān)控工作,根據(jù)灰渣碳含量的變化和其它的操作溫度,盡量延長(zhǎng)耐火磚的使用壽命。氣化爐操因素的影響及時(shí)調(diào)整氣化爐操作溫度。作溫度對(duì)耐火磚的壽命影響非常大,在正常生產(chǎn)條5氣化爐操作溫 度對(duì)氣化黑水和灰水系統(tǒng)的影響件下,耐火磚表面有一層煤渣層,實(shí)際上渣層是動(dòng)態(tài)隨著氣化爐操作溫度的提高，氣化爐所排黑水的,溫度低渣層較厚,溫度高渣層較薄,適當(dāng)厚的渣溫度也在升高,黑水溫度的升高又使灰水的溫度在層可以減緩高溫氣體和熔渣的沖刷。德士古水煤漿升高。黑水和灰水溫度的升高,使整個(gè)氣化系統(tǒng)水循氣化爐對(duì)耐火磚的要求比以重油為原料的爐子對(duì)耐環(huán)的熱負(fù)荷提高,從而加大了閃蒸系統(tǒng)和沉降分離火磚的要求要高得多,其主要原因是熔渣對(duì)耐火材系統(tǒng)的負(fù)荷,使黑水沉降分離效果變差。黑水沉降分料的滲透和腐蝕。在更換耐火磚時(shí)我們發(fā)現(xiàn)滲透厚離與黑水的溫度有關(guān),黑水的溫度越低黑水的沉降度達(dá)10mm~ 20mm ,熔渣滲透后,其強(qiáng)度明顯下降。分 離效果就越好.氣化爐黑水和灰水溫度的升高,也溫度高則侵蝕加劇。據(jù)有關(guān)資料介紹,特別是操作溫易造成氣化爐和洗滌塔的帶水。我們要考慮到氣化度超過(guò)1 400C時(shí)侵蝕作用成倍地增加。另外在氣化爐操作溫度的提高,會(huì)影響到閃蒸系統(tǒng)和沉降分離爐開(kāi)停車(chē)的過(guò)程中由于更換燒嘴,會(huì)使冷空氣進(jìn)入系統(tǒng),也會(huì)造成氣化爐和洗滌塔帶水的問(wèn)題。我們?cè)跉饣癄t內(nèi),造成爐內(nèi)溫度的急驟變化，在投料過(guò)程的處理這些問(wèn)題時(shí)不僅考慮要適當(dāng)降低氣化爐操作溫短時(shí)間內(nèi),爐內(nèi)溫度升得比較快,這也是難以控制度,還要考慮用其它方法來(lái)解決這些問(wèn)題。比如,在的。這些情況對(duì)耐火磚是非常有害的,甚至?xí)?dǎo)致耐解決氣化爐和洗滌塔帶水問(wèn)題上我們還可以采取，火磚出現(xiàn)開(kāi)裂損壞，所以我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中應(yīng)盡量加大氣化爐和洗滌塔進(jìn)水和排水量,加大灰水槽新.做到穩(wěn)定生產(chǎn),嚴(yán)格控制好氣化爐的爐溫,不要使氣鮮水的補(bǔ)充量,加大灰水槽外排灰水的量,從而使氣化爐爐溫有較大的波動(dòng),嚴(yán)禁超溫,減少開(kāi)停車(chē)次化爐黑水和灰水的水質(zhì)變好，又起到降低氣化爐黑數(shù)。水和灰水溫度的目的。3氣化爐操作溫度對(duì)氣化爐合 成氣有效氣體成分6氣化爐開(kāi)停車(chē)對(duì)氣 化爐爐溫的要求含量的影響德士古氣化爐投料溫度- -般在1000C以上,投氣化爐燃燒室內(nèi)高溫高壓,氧氣和水煤漿的化料以后要求氣化爐溫度迅速達(dá)到氣化爐操作溫度學(xué)反應(yīng)非常復(fù)雜。氣化爐合成氣的主要成分有一氧1350C左右,在這一階段由于溫差較大,對(duì)氣化爐工化碳、氫氣、二氧化碳氮?dú)狻⒘蚧瘹?、甲?還有少量藝燒 嘴和耐火磚侵蝕灼燒較為嚴(yán)重,為了減緩對(duì)工的氬氣、硫氧化碳和氨。其中甲烷能較快的反應(yīng)氣化藝燒嘴和耐火磚的影響，德士古氣化爐一般采取半爐的爐溫,氣化爐合成氣中的甲烷含量隨氣化爐的負(fù)荷投料,并且在投料以后迅速提高氣化爐的爐溫，爐溫的升高而降低,但甲烷受系統(tǒng)其它影響也較大。使其達(dá)到正常的操作溫度。為了防止氣化爐在停車(chē)一氧化碳和氫氣的含量隨氣化爐的爐溫的升高而降后爐壁的掛渣堵塞渣口，氣化爐在停車(chē)前要進(jìn)行必低,雖然變化慢一些,但受其它因素干擾較小，且氣要的提溫清渣操作?；癄t的爐溫與一氧化碳和氫氣含量對(duì)應(yīng)關(guān)系較為確總的說(shuō)來(lái)對(duì)于氣化爐操作溫度選擇我們要考慮定,再現(xiàn)性較好,我們可以選定一氧化碳和氫氣的含到各方面的因素,選擇一個(gè)合適的溫度進(jìn)行操作,在.量來(lái)標(biāo)定出氣化爐的爐溫。德士古氣化爐所用的高氣化爐工況發(fā)生變化時(shí)我們能夠及時(shí)調(diào)整氣化爐溫溫?zé)崤际褂脡勖^短，一-般不超過(guò)二周就燒壞或指度。我們?cè)谥贫饣癄t工藝指標(biāo)時(shí)要考慮到這一- 點(diǎn)，示不準(zhǔn)。因此我們選定一氧化碳和氫氣的含量來(lái)判把氣化爐操作溫度盡量放寬松一點(diǎn),使操作人員在斷氣化妒的爐溫在德士古氣化爐操作上有較為重要操作 氣化爐時(shí)有個(gè)可調(diào)節(jié)的范圍。的作用。一氧化碳和氫氣是氣化爐合成氣有效氣體[參考文獻(xiàn)]成分,一氧化碳和氫氣的含量的多少,影響著后續(xù)系統(tǒng)的產(chǎn)量。所以我們?cè)诒ＷC氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)[1] 賀永德.現(xiàn)代煤化工技術(shù)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)適當(dāng)降低氣化爐操作溫度,使氣化爐合成氣中一氧工業(yè)出版社,2004.化碳和氫氣的含量提高--些,增加氣化爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)[2]許世森,等.大規(guī)模煤 氣化技術(shù)[M].北京:化.行性。學(xué)工業(yè)出版社,2006.4氣化爐操作溫 度對(duì)灰渣含碳的影響[3] 房鼎業(yè),等.甲醇生產(chǎn)技術(shù)及其進(jìn)展[M].上氣化爐所排灰渣碳含量的多少與氣化爐操作溫海:華東化工學(xué)院出版杜,1990.度有直接的關(guān)系,氣化爐操作溫度越高氣化爐所排[4] 謝克昌.煤化工發(fā)展與規(guī)劃[M].北京:化學(xué)工灰渣碳含量就少,也就是說(shuō)氣化爐操作溫度越高煤業(yè)出版社, 2005.的碳轉(zhuǎn)化率就越高。但我們不能無(wú)限制的提高氣化