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(兗礦魯南化工有限公司,山東棗莊277527)摘要:多噴嘴對(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(lèi)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)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)人在技術(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)程中燃燒更加的二、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)和管流區(qū)六個(gè)區(qū)組成的氣化爐內(nèi)的流場(chǎng)。圖1為多噴有明顯的優(yōu)勢(shì)。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n中國(guó)煤化工兗礦魯南化肥廠噸收稿日期:2013-05-29ICNMHG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)在兗礦獸開(kāi)化上伺限公可⊥作。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2003年勘查地質(zhì)報(bào)本次核實(shí)及勘探報(bào)告資源告資源量估算結(jié)果量估算結(jié)果(+850m-+減情況每個(gè)氣化爐的處理量增加了,可是由于是多個(gè)噴嘴,那編號(hào)(3m+6)0m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小計(jì)1112b12261333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x6212518155135314+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C1253114167都有溫度的顯示,這就需要高溫?zé)崤嫉钠骄鶋勖_(dá)[合計(jì)15293541311612310981+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+333):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C5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1.60m。C12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、C12,比2003年勘查地質(zhì)報(bào)告增加C7、Cl0、Cl1、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201l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)中釆用的凈化裝(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(12b)資源量為1)噸控制的(122)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)[1]胡魁.論礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類(lèi)與勘查階段的關(guān)系[J].地質(zhì)與參考文獻(xiàn):勘探[]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]王豐李慧中國(guó)煤化工產(chǎn)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H責(zé)任編輯:陳文明)CNMHG131