多喷嘴对置式水煤浆气化炉的改进与优化

造施 工完 毕后 ， 按 照 要 求 完 成 了气 化 炉 设 备 本 体
的气 压强 度试 验 等 检 测 工作 ， 整个 施 工 过 程 历 时 １ ５ ｄ左 右 。Ｂ 气 化 炉拱 顶 加 高前 、 后 运 行参 数 对
比见 表 １ 。
从表 １可看 出 ： 在 Ｂ 气 化 炉 负 荷 提 升前 后 ， 粗煤 气 中有效 气 成 分 体 积分 数 变 化 不 大 ， 一 直 保
兖矿 鲁南４ － ￣ ＿ ｒ － 有限公司在 多喷嘴对置式水煤浆 气化 炉设备 改造 方面的工程 实践 ， 并 阐述 了水煤浆灰 熔点波动 方 面的理论知识 ， 根据渣样 情况进 行提 温操作 ， 气－ ｔ Ｌ￣ ？ 各 项指标 恢复正常。
关 键 词 ： 多喷 嘴 对 置 式 气化 炉 ； 水煤浆 ； 预制件 ； 灰 熔 点 中图分类号 ： Ｔ Ｑ ５ ４ ５ 文 献标 识码 ： Ｂ 文章编号 ： ２ ０ ９ ６ — ３ ５ ４ ８ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ６ — ０ ０ １ ４ — ０ ２
了明显 的改善 。但 ２ ０ １ ４年 以来 ， 随着鲁 南化 工 发
誓 日 期 粗 （ １ ｔ 煤 ２ 气 ） 中 （ ｃ 有 ｏ 效 ） 气 （ Ｃ 成 Ｏ 分 ＋ ／ Ｈ ％ ２ ） 质 渣 量 中 分 可 数 燃 ／ 物 ％ 渣 ￣ ／ 口 ｋ 压 Ｐ ａ
展 的需 要 ， Ａ 和Ｂ 气化炉负荷需进一步提高， 气 化炉 的拱 顶设计 缺 陷 又成为 提高 产量 的瓶 颈 。
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氮肥与合成气
第４ ５卷
第 ６期
２ ０ １ ７年 ６月
多 喷 嘴对 置式 水 煤 浆气 化 炉 的 改进 与 优化
徐 开峰 ， 路光 彬 ， 张 亮
（ 兖矿 鲁 南４ ￣－ Ｔ － 有 限公 司 ， 山 东滕 州 ２ ７ ７ ５ ２ ７ ）
摘 要 ： 多喷嘴 对 置 式 水 煤 浆 气 化 技 术 经 过 十 几年 的发 展 ， 装 置 的 可 操 作 性 和 运 行 周 期 不 断提 高。 介 绍 了
兖 矿 鲁 南 化 工 有 限公 司 （ 以下 简 称 鲁 南 化 工） 西厂区 Ａ 和Ｂ 气 化 炉 是 多 喷 嘴 对 置 式 水 煤
表１ Ｂ 气化炉拱顶加高前、 后 运 行 参 数
浆气化 技 术第 １套 工 业 示 范 装 置 。 自 ２ ０ １ ５年 建 成 以来 ， 由于气 化炉 拱顶 长径 比过 小 的设计 缺 陷 ， 拱 顶砖 运 行寿命 偏 短 ， 经 过在 气 化 炉 负 荷 和烧 嘴 尺寸 方面 进行 摸 索调 整 ， 气 化 炉 的拱 顶 砖 寿命 有
响 。渣 口压差 显示 的是 气化 炉燃 烧 室和 出气化 炉
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现 场壁 温 实测平 均值 见 表 ２ 。
表 ２ 现 场壁 温 实 测 平 均 值
类似 削 铅 笔 的 冲刷 ， 对 Ｂ砖 造 成 损 坏 ， 甚 至 导致
预制 件上 部窜 气 ， 进 而 引起 炉颈及 炉体 法兰 超温 ，
定 范 围之 内 ， 气化 炉排 渣正 常 ， 未 发生 渣 口堵 塞
等异 常情 况 ， 也 间接 说 明了气 化 炉 改 造 未 对燃 烧
室 内流场 产 生 不 良影 响 ； 另外 ， Ｂ 和Ｃ 气 化 炉 激 冷 室 的尺 寸也 有 差异 ， 从 变换 高 温 冷 凝 液 的水 质 和停 车后 设备 内的积 灰 情 况来 看 ， Ｂ 气 化 炉改 造 后粗 煤气 的 洗 涤 过 程 没 有 明 显 异 常。 Ｂ 气 化 炉
持在 ８ ５ ％左 右 ， 说明Ｂ 气化 炉拱 顶加 高改 造完 成
改造 完成 后 ， 单 烧 嘴投 氧量 由 ６ ３ ０ ０ ｍ ／ ｈ （ 标态 ）
提 高至 ６ ９ ０ ０ ｍ ／ ｈ （ 标态） 以上 。
选取 ２ ０ １ ６年 ９月 ２ １—２ ９日Ａ 和 Ｂ 气化 炉
１ 加高气化炉拱顶提升 系统 负荷
为实 现 Ａ 和Ｂ 气化 炉 的高 负荷 、 长周 期稳 定 运行 ， 经论 证 ， 依据 Ｃ 气 化 炉 烧 嘴室 以 上 尺 寸 对 合成 气管 线之 间 的阻力变 化 ， 正常情 况 下 ， 通 过监 控渣 口压 差 的变 化 ， 可 判 断气 化 炉 燃 烧 室 的渣 口 畅通 与否 。相 比于 Ｃ 气化 炉 ， Ｂ 气 化 炉 改 造完 成 后燃 烧室 长度 增加 １ ｍ左右 ， 但 渣 口压 差 始终 在
后， 在煤种 和煤浆 浓度 保持稳 定 的前 提下 ， 气化 反 应 的冷煤 气 效 率 未 受 到 影 响 。在 Ｂ 气 化 炉 提 高
负荷 前后 炉渣 中可燃 物含 量无 明显 变化 ， 说明 Ｂ
拱 顶 区域 温 度 进 行 对 比 ， 该段 运行时间 内， Ａ 和 Ｂ 气化 炉使 用 相 同型 号 拱 顶 耐 火 砖 且 运 行 时 间
一
Ａ 和Ｂ 气化 炉燃 烧 室 进 行 改 造 ， 将 Ａ 和 Ｂ 气 化
炉烧 嘴 口以上 的直 筒 段 加 高 １ ５ ５ ４ ｍ ｍ。气 化 炉 新 筒 节及 封头 由大 连金 州重 型机 械有 限公 司负 责 预制 ， 并在现场完成气 化炉原封头切割 、 坡 口打 磨、 设 备母 材 检测 、 吊装 组对 焊接 以及 热处 理 。改
相近。其 中 Ａ 气化炉拱顶未实施加高改造 ， 单烧
嘴 投氧量 ６ ３ ０ ０ ｍ ／ ｈ （ 标态） ； Ｂ 气 化 炉 已完 成 拱 顶 加 高改 造 ， 单 烧 嘴 投 氧量 ６ ９ ０ ０ ｍ ／ ｈ （ 标态 ） 。
气 化 炉拱 顶加 高 后 ， 对 煤 浆 的雾 化 反 应无 不 良影