水煤浆气化炉分析

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水煤浆提浓技术的应用及对气化炉运行效率的影响

水煤浆提浓技术的应用及对气化炉运行效率的影响一、引言水煤浆提浓技术是一种提高水煤浆浓度、降低水煤浆中的水分的方法，广泛应用于气化炉的运行过程中。

本文将介绍水煤浆提浓技术的应用及对气化炉运行效率的影响。

二、提高煤浆浓度水煤浆提浓技术通过去除水煤浆中的水分，提高其浓度。

这样，相同的体积或重量下，可以携带更多的煤炭，提高气化炉的燃烧效率。

同时，高浓度的水煤浆在气化炉中燃烧时，可以减少氮氧化物的排放，提高气化炉的运行效率。

三、降低水煤浆中的水分水煤浆中的水分过多会导致气化炉运行效率下降，同时还会增加氮氧化物的排放。

通过水煤浆提浓技术，可以降低水煤浆中的水分含量，从而改善气化炉的运行效率，降低氮氧化物的排放。

四、改善气化炉运行效率水煤浆提浓技术的应用可以改善气化炉的运行效率。

高浓度的水煤浆在气化炉中燃烧时，可以提供更多的热量，使气化炉的运行更加稳定、高效。

同时，低水分的水煤浆可以减少氮氧化物的排放，提高气化炉的环保性能。

五、降低气化炉的氮氧化物排放水煤浆提浓技术的应用可以降低气化炉的氮氧化物排放。

低水分的水煤浆在燃烧过程中可以减少氮氧化物的生成，从而降低气化炉的氮氧化物排放。

这对于环保要求较高的地区和企业来说具有重要意义。

六、降低气化炉的能耗水煤浆提浓技术的应用可以降低气化炉的能耗。

高浓度的水煤浆在燃烧过程中可以提供更多的热量，从而减少燃料的消耗。

这对于企业来说可以降低生产成本，提高经济效益。

七、结论水煤浆提浓技术的应用对于提高气化炉的运行效率、降低氮氧化物排放和能耗具有重要意义。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的水煤浆提浓技术，以达到最佳的运行效果。

水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题的探讨（专业论文）

水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题的探讨水煤浆加压气化技术由于高效、洁净，在我国备受关注并大量推广。

但水煤浆气化的烧嘴连续使用寿命较短，制约了装置的长周期运行，并影响经济效益。

为此，国内科研院所、烧嘴使用单位等开展了大量的工作，从结构、形式、材质等多方面进行改进，期望提高使用寿命。

本文作者多年来一直从事于水煤浆气化炉工艺烧嘴的研制工作，作为专题负责人，主持承担了“国家重大技术装备研制项目（科技攻关）计划专题合同：水煤浆气化炉烧嘴研制”，并成功应用于山东华鲁恒升化工股份有限公司的水煤浆加压气化国产化装置。

北京达立科科技有限公司、清华大学、山西丰喜肥业集团共同开发的水煤浆分级气化技术（也称之为“非熔渣-熔渣”煤气化技术），其烧嘴也由我们提供。

该技术于2007年12月6日通过了中石化协会组织的专家鉴定。

本文作者全程参与了该项目的开发，在方案的选取、专利申请、气化炉结构的确定、工艺烧嘴的设计及配置、二次补氧烧嘴的设计、配置等方面提出了建议，配套提供的专用工艺烧嘴和二次补氧烧嘴，为该工艺技术的工业实施作出了重要的贡献。

本文作者就水煤浆气化炉工艺烧嘴研制方面所进行的一些工作和思考进行简单的介绍，同时对烧嘴的改进提供一些个人看法，仅供同行参考。

1工艺烧嘴的设计目前普遍采用的气化炉工艺烧嘴头部结构如图1所示。

烧嘴的设计需要考虑的因素有以下。

图1 水煤浆气化炉工艺烧嘴头部典型结构（1）结构形式为同心三套管。

烧嘴中心氧管的出口设计成缩口形式，目的是对中心氧进行加速，同时其端面相对于烧嘴断面基准面有一定的缩入量，这样形成一个水煤浆和中心氧的预混合腔，水煤浆的出口管路也设计成缩口形式，使进入预混合腔的水煤浆具备一定的速度。

在预混合腔内，利用中心氧对水煤浆进行稀释和初加速，改善水煤浆的流变性能，其目的是为了保证水煤浆在离开烧嘴后的雾化效果。

外氧管口的缩入量更大一些，目的是提供更高流速的氧气，使通过预混腔的水煤浆混合物进行良好的雾化，以便在气化炉内达到良好的气化效果。

GE水煤浆气化炉是一种以水煤浆为原料

GE水煤浆技术概述世界能源界自上世纪七十年代就开始了对水煤浆的研究，我国是世界上较早开发这一项目的国家，“水煤浆制备与燃烧技术”从“六五”到“八五”都列为国家重点科技攻关项目。

八十年代初，我国在这一技术上就取得了成功，走在世界的前列，多次获得国家科技进步奖和国家专利。

但自水煤浆问世以来，主要是进行大规模制浆与电站锅炉燃用水煤浆的工业示范。

水煤浆作为中国洁净煤技术的重要组成部分，经过近二十年的技术开发，工业性实验和商业性示范应用，已显示出它所具有的代油、节能、高效率燃烧和低污染等许多优势，已被愈来愈多的企业所认识。

水煤浆是一种新型、高效、清洁的煤基燃料，是燃料家族的新成员，国际上称为CWM（Coal Water Mixture）或CWF（Coal Water Fuel），它是由66%~69%不同分布的煤，30%左右的水和约1%的化学添加剂制成的混合物，经过多道严密工序，层层筛选煤炭中燃烧不充分成份及产生污染的S.A等杂质，仅将碳本质保留下来，成为水煤浆的精华，它具有石油一样的流动性，热值相当于石油的一半，被称为液态煤炭产品。

水煤浆其中的水并不能提供热量，在燃烧过程中还会因蒸发造成热损失，不过这种损失并不大。

以含煤70％的水煤浆为例，1公斤水煤浆中含水0.3公斤，水的气化潜热不到600大卡/公斤，故燃烧1公斤水煤浆因其中水造成的热损失不到180大卡，约占水煤浆热值的4％。

它使煤炭从传统的固体燃料转化为一种流体燃料，从而带来很多优点。

水煤浆像油一样，可以泵送、雾化、贮存与稳定着火燃烧。

两吨水煤浆可代一吨油。

水煤浆技术包括水煤浆制备、储运、燃烧、添加剂等关键技术，是一项涉及多门学科的系统技术，水煤浆具有燃烧效率高、污染物排放低等特点；可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油代气、代煤燃烧，是当今洁净煤技术的重要组成部分。

由于水煤浆与燃油在相同热值下相比，其价格仅为重油的1/2左右，以水煤浆代油具有显著的经济效益，因此是目前企业通过技术改造解困的有效途径之一。

水煤浆气化炉合成气带水问题分析及应对措施

ＺＨＵＣｈｕｎ — ｐｅｎｇ，ＷＡＮＧＸｉａｏ — ｊｕａｎ，ＹＡＯＸｉａｏ — ｈｏｎｇ，ＸＵＨｏｎｇ．ｗｅｉ，ＸＵＹｏｎｇ．ｐｉｎｇ，ＨＥＸｉａｎ．ｂｉａｏ
Ｆｅｂ．２０１３
・
化肥设计
ＣｈｅｍｉｃａｌＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＤｅｓｉｇｎ
第５１卷
第１期
５６・
２０１３年２月
水煤浆气化炉合成气带水问题分析及应对措施
朱春鹏，王晓娟，姚晓虹，徐宏伟，徐永萍，何先标
ｏｘｙｇｅｎ／ｃｏａｌｒａｔｉｏ，ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｓｔｕｃｒｔｕｒｅｓｏｒｆｂｏｔｈｑｕｅｎｃｈｉｎｇｃｈａｍｂｅｒａｎｄｑｕｅｎｃｈｉｎｇｒｉｎｇ，ａｓｗｅｌｌａｓａｄｄｉｎｇｇａｓ／ｌｉｑｕｉｄｓｅｐａｒａｔｏｒａｔｔｈｅｓｙｎｔｈｅｔｉｃｇａｓ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｔｅｒｃｏａｌｓｌｕｒｒｙｇａｓｉｉｆｅｒ；ｑｕｅｎｃｈｉｎｇｃｈａｍｂｅｒ；ｗａｔｅｒｅｎｔｒａｉｎｅｄｉｎｓｙｎｔｈｅｔｉｃｇａｓ；ｒｅａｓｏｎａｎａｌｙｓｉｓ；ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ

水煤浆气化炉渣的特性分析及应用探讨

〇〇当代化工研究O O Modern Chemical R esearch技术应用与研究2020•19水煤浆气化炉逢的特性分析及应用探讨*张婷1于露2李宇2高艳鹏2孙丽娅1刘乐1易汉平1张弦12*(1.鄂尔多斯市紫荆创新研究院内蒙古0170002.鄂尔多斯应用技术学院内蒙古017000)摘要：为达到煤化工气化炉炉渣资源化、减量化和无害化利用目的，需要寻找一条高效综合利用气化渣的技术路线。

研究了气化炉渣的粗渣和细渣的粒度分布、工业分析、密度、形貌和化学组成等特性，发现气化渣粗渣容易实现分选，获得高热值燃料和无机颗粒用于建材产品。

而气化细渣水分含量高，通过粒度分选不易分离，需要其他工业分离技术进一步分离以获取高热值产品。

关键词：气化渣；粒度分布；工业分析；燃料中图分类号：TQ536.4 文献标识码：ACharacteristic Analysis and Application Discussion of Coal Water Slurry Gasifier Slag Zhang Ting1，Y u Lu2,Li Yu2,Gao Yanpeng2,Sun Liya1,Liu Le1,Yi Hanping1,Zhang Xian1’2*(1.Redbud Innovation Institute of Ordos,Inner Mongolia,0170002,Ordos Institute of A pplied Technology,Inner Mongolia,017000)A bstract:In order to achieve the goal of r esource utilization, reduction and harmless utilization of g asifier slag in coal chemical industry, it is necessary to f ind a technical r oute f or efficient comprehensive utilization o f g asification slag. This p aper s tudied the p article size distribution, industrial analysis, density, morphology and chemical composition o f c oarse slag and f ine slag o f g asifier slag. It is f ound that coarse slag o f g asification slag can be easily separated, and high calorific value f uel and inorganic p articles can be obtained f or building materials. However, gasification f ine slag has high moisture content, which is difficult to be separated by p article size separation, and needs f urther separation by other industrial separation technologies to obtain high calorific value p roducts.Key words：gasification slag；particle size distribution；industrial analysis；fuel近年来，全国煤化工产业不断发展，鄂尔多斯年转化煤6500万吨，预计排出气化渣3200万吨。

水煤浆气化炉合成气带水分析及处理

2019年12月第42卷第61Dec.2019Vol.42No.6 Large Scale Nitrogenous Fertilizer Industry水煤浆气化炉合成气带水分析及处理颜愈丹（中国石化九江分公司，江西九江332000）摘要：水煤浆气化炉在高负荷运行时容易出现黑水水质变差和激冷室环隙堵渣等异常，导致合成气带水％在生产运行过程中，适当降低气化炉温度、加大系统循环量和补充气化炉事故工艺水等方法，能有效减轻合成气带水现象％关键词：水煤浆气化炉合成气带水气体流速1概述中国石化九江分公司煤制氢装置采用水煤浆气化技术，设计有效气（CO+H2）产量为100000m3/ h,设置3台气化炉（两开一备）,单炉设计满负荷煤浆流量为42m3/h。

经磨煤制浆系统制成浓度约60%的煤浆,由煤浆给料泵加压后送至气化炉工艺烧嘴，与来自空分装置的高压氧气一起通过烧嘴进入气化炉上部的燃烧室，在一定的压力和温度下进行部分氧化反应生成主要成分为CO和H2的粗合成气%反应后的粗合成气和液一起进入气化炉下部的室，用水液化成粗渣，粗合成气中分，通过系统定期排至。

离开气化炉室的粗合成气进入文丘里洗涤器和洗涤塔，经来自除氧器的高压灰水和来自高压液罐的液洗涤后送入单％来自气化炉室和洗涤塔的水压后进入系统气、回收热量并浓缩固体。

2合成气带水现象煤制氢装置气化炉生产行中，合成气生水主要在下：1）气化炉室液下％气化炉激冷室液在短时间内由65%快速降低至57%,气化炉至高压罐开度由36%至13%，气化炉黑水流量由95t/h下降至32t/h%2）洗涤塔液位快速上％洗涤塔液位上涨趋，由60%上至90%，洗涤塔水开度由43%至20%，洗涤塔补水量由85t/h 左右降低至35t/h。

3）气化炉压上涨％气化炉与合成气出口管线压差由40kPa上涨至72kPa%4）气化炉温度下％气化炉托板砖温度由219七降至214"%5）洗涤塔合成气流量上%合成气流量由约95000m3/h上涨至118000m3/h%6）压罐压力和液%液由50%降至43%左右，高闪压力由0.88MPa降至0.8 MPa%7）单合成气分液罐液上%合成气分液罐液开%煤制氢装置合成气洗涤塔进入装置合成气分液罐，合成气夹带的水分在分液罐分来，分液罐液上，分液罐液%3合成气在气化炉内过程分析在气化炉燃烧室内反应后的1350"左右的高温合成气与熔融的煤渣一起进入激冷室，与在下成均匀水膜的激冷水生的传，高温合成气通过流和的收稿日期：2019-03-31；收到修改稿日期：2019-09-29o作者简介：颜愈丹，女，1993年10月出生，本科学历，助理工程师，2014年毕业于西南油大学环境工程专业，现在中国石化九江分公司煤制氢运行部工作％联系电话：199********；E-mail: ealthy98@%第6期颜愈丹.水煤浆气化炉合成气带水分析及处理427将温度传递给水膜，高温合成气温度急速冷却，激冷水膜温度迅速升高，并有部分气化，以饱和水蒸气的形式存在⑴。

水煤浆气化炉合成气带水问题的分析

水煤浆气化炉合成气带水问题的分析摘要：气化炉是水煤浆加压气化装置的核心设备，它包括了燃烧室和激冷室两部分，上部为燃烧室内衬三层耐火材料；下部为激冷室，燃烧室与激冷室之间由燃烧室的锥底相互隔开，燃烧室与激冷室之间通道是渣口，渣口的下面依次是激冷环和下降管，下降管的外面是上升管且同心，上升管上部的折流板固定在燃烧室的锥底上。

在生产运行中时常会发生激冷室合成气带水问题，因此本文主要就水煤浆气化炉合成气带水问题进行探讨分析，并提出一些个人观点，以供参考。

关键词：水煤浆气化炉；合成气带水问题；解决措施；前言：气化炉合成气带水的问题对气化系统稳定运行的危害很大。

气化炉合成气带水的主要原因是系统热负荷过高产生水沫和激冷室内气体流速过高，通过降低热流强度和扩大上升管直径、加大激冷室液面上部分离空间以及在气化炉合成气出口管线上设置气水分离器可以从不同的侧面解决气化炉带水问题，增加企业的经济效益。

1水煤浆气化炉合成气带水的现象与危害1.1 系统出现异常现象（1）气化炉的液位下降，去闪蒸系统的黑水调节阀会关小；（2）合成气温度偏高，文丘里压差增大且波动；（3）洗涤塔液位升高，洗涤塔补水阀关小。

1.2 气化炉带水危害（1）气化炉液位持续下降，有时需减负荷生产，影响装置的生产强度；（2）气化炉带水后，由于气化炉激冷室内直接接受自气化炉燃烧室来的熔渣、飞灰，系统内水质较差，大量灰份随着合成气夹带的水到达洗涤塔内，影响了洗涤塔的水质，也影响了出塔合成气的清洁程度；（3）由于洗涤塔液位升高，操作不稳，有时会引发洗涤塔带水而影响后工序的正常操作；（4）气化炉带水后，激冷室内的黑水被带入旋风分离器和水洗塔，旋风分离器和水洗塔内的含灰量会增大，会影响出水洗塔合成气的清洁度，同时会影响黑水循环泵入气化炉的激冷水的水质，长期运行会加剧激冷环的结垢；（5）由于气化炉黑水向闪蒸系统的排放量减少，黑水中的灰渣成份增加，容易堵塞气化炉去闪蒸系统的黑水管线，影响闪蒸系统的正常操作；（6）气化系统带水严重时，部分黑水进入气相当中，合成气含灰量和含水量增加，带入后系统，造成系统压力波动，同时会影响变换炉内的触媒使用寿命。

水煤浆耐火砖气化炉改造的可行性分析

炉在其他企业的改造成果，水煤浆耐火砖气化炉进行改造，拓宽原料路线、长运行周期和提高综合运行效对以延益。对耐火砖气化炉燃烧室部分进行相应改造后，行安全性、定性提高，煤种灰熔点要求降低，行周期运稳对运延长，气量增加，济效益显著。产经
２１０２年８月
化
肥
工
业
２９
水煤浆耐火砖气化炉改造的可行性分析
马飞跃
（州鑫晟煤化工有限公司贵州六盘水贵Ｉ针对目前水煤浆耐火砖气化炉的实际运行情况，结合清华大学开发的第２代水煤浆水冷壁夹套气化
ｆｒＣｏｌＷａｅｌｒｙｏａ－ｔｒＳｕｒ
ＭａＦｅｙｅｉｕ
（ｕｚｏｉｓｅｇＣａＣｅｉａＩｄｓＣ．ＬｄＧｉｏｉｐｎｈｉ５３９）ＧｉｕＸｎｈｎｏｌｈｍｃｌｎｕｔｏ，ｔ．ｕｚｕＬｕａｓｕ５０９ｈ￣ｈ
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水煤浆气化炉原理和构造

水煤浆气化炉原理和构造水煤浆气化炉是一种将水煤浆转化为合成气的设备，其原理和构造对于了解气化技术和相关领域的人们来说非常重要。

本文将以水煤浆气化炉的原理和构造为主题，介绍其工作原理、结构组成以及应用领域。

水煤浆气化炉是一种将水煤浆转化为合成气的设备，它主要由炉体、炉衬、煤气化嘴、气体分离器等组成。

其工作原理是通过高温和压力下，将水煤浆与氧气或空气进行反应，生成合成气。

水煤浆中的碳氢化合物在高温下被分解，生成一氧化碳和氢气，而其他杂质则被转化为废渣。

在水煤浆气化炉中，炉体是起到容器作用的部分，用于装载水煤浆和气体反应所需的介质。

炉衬起到保护炉体不受高温侵蚀的作用，常用的炉衬材料包括耐火材料和耐热合金等。

煤气化嘴是将水煤浆和气体混合后喷入炉体的部分，其结构复杂，既要保证混合均匀，又要防止堵塞和磨损。

气体分离器则用于将生成的合成气和废渣进行分离，以便进一步利用合成气。

水煤浆气化炉在实际应用中具有广泛的领域。

首先，它被广泛应用于能源领域，可以将煤炭等化石燃料转化为合成气，用于发电和供暖等。

其次，水煤浆气化炉也被应用于化工领域，可以将水煤浆转化为合成气，用于生产化学品和合成材料。

此外，水煤浆气化炉还可以用于环保领域，通过气化过程将煤炭中的有害物质去除或转化，减少对环境的污染。

总结起来，水煤浆气化炉是一种将水煤浆转化为合成气的设备，其原理和构造对于了解气化技术和相关领域的人们来说非常重要。

水煤浆气化炉的工作原理是通过高温和压力将水煤浆与氧气或空气进行反应，生成合成气。

其主要构造包括炉体、炉衬、煤气化嘴和气体分离器等。

水煤浆气化炉在能源、化工和环保等领域具有广泛的应用。

通过气化过程，水煤浆气化炉可以将煤炭等化石燃料转化为合成气，用于发电、供暖、化学品生产和环保等方面。

四喷嘴水煤浆气化炉温度的控制探析

四喷嘴水煤浆气化炉温度的控制探析摘要：气化炉安全、稳定、高产及长周期运行，直接影响后续装置的稳定。

控制好气化炉温度，气化装置的稳定、经济运行就能得到保证。

本文分析了四喷嘴水煤浆气化炉温度的影响因素，并详细阐述了四喷嘴水煤浆气化炉温度的控制措施。

关键词：四喷嘴水煤浆；气化炉；温度；渣样；热电偶一、四喷嘴水煤浆气化炉温度控制概述水煤浆和氧气是按照一定的比例进入气化炉内，在煤种不变的情况下，氧煤比和炉温有一定的对应关系。

在氧气流量一定时，煤浆浓度下降，气化炉温度呈上涨的趋势，反之则呈下降趋势。

在煤浆浓度一定时，氧气流量增加，气化炉温度上升，反之则下降。

不同的温度对应不同的气体成分，尤以甲烷最为敏感，在热偶正常时应及时绘制出甲烷含量与温度的对应关系曲线，并根据工艺指标的变化及时调整气化炉。

以往气化炉操作温度的确定是以煤的灰熔点再加 50 ℃，但是近年来由于原料煤供应不足，有的原料煤供应商向煤内添加其他高灰熔点物质，这制约了气化炉的稳定运行。

为了保持气化炉的操作稳定，现基本上以灰渣的黏温特性作为确定操作温度的前提，同时结合煤浆灰熔点来确定。

为了延长耐火砖的使用寿命，气化炉的操作温度不宜过高，应在保证液态排渣的情况下尽可能维持较低的操作温度。

二、四喷嘴水煤浆气化炉温度的影响因素（一）高温热电偶在气化炉正常运行中燃烧室中的高温热偶是最能直接反应出燃烧室内部温度的仪表设备，但是因为气化反应温度较高，一般都在1300℃左右。

高温的烧蚀以及熔融状的灰对高温热偶的冲蚀，从而造成高温热偶在开车后的一周内左右就损坏了。

如果燃烧室温度越高、入炉煤灰分含量越高那么高温热偶的使用寿命就越短。

（二）灰渣形态在正常生产灰渣一般都是每半个小时通过锁斗排一次，所以说渣样反应出这半个小时的运行情况，因此判断也比较重要，它可以及时的对炉况进行调整。

正常灰渣应为粒度均匀、表面光滑、灰量适中，占总渣量的50％以上为宜。

若粗渣偏多，颜色呈现黄绿色，分析Cr2O3含量较高，此时炉温较高，应缓慢降低O/C，逐步降低操作温度；若渣有拉丝现象，渣量适中，说明渣的流动性变差，渣口出现堵塞，呈不规则状，应适当升温，提高O/C。

多种类水煤浆气化炉的基本概况比较

多类水煤浆气化炉的基本概况比较一、Texaco水煤浆气化1945年美国德士古公司在洛杉矶蒙特贝洛建成第一套中试装置，20世纪70年代开发并推出具有代表性的第二代加压水煤浆气化技术，80年代投入工业化生产。

该水煤浆气化炉采用单喷嘴下喷式的进料方式，壁炉为耐火砖，采用水激冷流程净化除尘，在发电项目中采用废锅流程回收热量。

单炉目前最大日投煤量可达2000t操作压力有4Mpa、6.5Mpa和8.4Mpa，操作温度为1350左右，有效气体成分（CO+H2）含量为82%左右，它的主要优点流程简单、煤种适应性广、压力较高、气化强度高、有利于环保、技术成熟、投资较低（但专利转让费用高15.9元/kNm3）。

我国最早引进该技术的是山东鲁南化肥厂，于1993年投产，现在为多家企业所使用。

不足之处是该技术对煤质有较严格的限制（灰熔点<1250℃）、气化效率和碳转化率相对较低、比氧耗高、总能耗略高、耐火砖寿命短不足两年、喷嘴运行一般为50天左右，不足三个月要维护或更换，黑水管线易堵塞、结垢、磨蚀，激冷环、激冷室易出问题等。

为了提高经济性，得到较高的气化效率及较好的合成气组分，要求水煤浆浓度（58%—65%）且稳定性和流动性（黏度<1200mpa.s）较好。

1、典型的工艺技术数据：（1）气化压力： 2.7—6.5Mpa（2）气化温度：1300—1500℃（3）煤浆浓度：60%以上，粒度分布70%以上大于200目(4) 原料煤消耗：610（kg/kNm3有效气）(5) 氧耗：400（Nm3/kNm3有效气）(6) 碳转化率：95%—99%(7) 冷煤气效率：72%(8) 煤气组分：有效成分（CO+H2）78%—82%2、煤炭质量要求：（1）发热量：大于25MJ/kg（2）灰分：小于15%，最好小于12%（3）挥发分：大于25%（4）水分：内水≤8%（5）灰熔点：1300℃以下，最好小于1250℃（6）可磨性要好二、多喷嘴对置式水煤浆气化多喷嘴对置式水煤浆气化技术是华东理工大学研究开发，是对Texaco气化炉技术的改进，通过四个对称布置在气化炉中上部同一水平的工艺喷嘴将煤浆与氧气混合喷入炉内，使颗粒产生湍流弥散、震荡运动、对流加热、辐射加热、煤浆蒸发、颗粒中挥发物的析出、气相反应、灰渣的形成等过程。

德士古水煤浆气化炉简介

德士古水煤浆气化炉一、简介我国石油和化学工业在快速发展的同时，正面临着资源、能源和环境等多重压力”。

由于我国石油和天然气短缺，煤炭相对丰富的资源特征，加之国际油价的持续高位运行状态，煤炭在我国的能源和化工的未来发展中所处的地位会变得越来越重要。

目前，煤炭在我国的能源消费比重不断加大，用于发电和工业锅炉及窑炉的比例大约为70%左右，其余主要是作为化工原料及民用生活。

随着煤化工技术的不断发展，煤炭作为化工原料的比重将会得到不断的提高。

传统的煤化工特点是高能耗、高排放、高污染、低效益，即通常所说用煤行业的“三高一低”。

随着科技的不断进步，新型的煤气化技术得到了快速的发展，煤炭作为化工原料的重要性得到了普遍的认可。

煤化工目前采用的方法主要有三个途径：煤的焦化、煤的气化、煤的液化。

由于最终产品的不同，三种途径均有存在的市场。

煤焦化的直接产品主要有焦炭、煤焦油及焦炉气，煤气化的直接产品主要有合成气、一氧化碳和氢气，煤液化后可直接得到液体燃料。

煤焦化产业相对比较成熟，煤液化存在直接液化和间接液化两种方法，技术的成熟程度和投资等原因，制约了产业化和规模化的进一步发展。

随着煤气化技术的不断成熟，特别是加压气化方法的逐步完善和下游产品的多样化，煤气化已成为我国目前煤化工的重中之重。

其中煤炭气化中以德士古水煤浆气化炉为典型代表。

德士古气化法是一种以水煤浆为进料的加压气流床气化工艺。

它是由美国德士古石油公司下属德士古开发公司在以重油和天然气为原料制造合成气的德士古工艺基础上开发成功的。

第一套日处理15t煤的中试装置于1948年在美国建成，试验了20种固体燃料，包括褐煤、烟煤、无烟煤、煤液化半焦以及石油焦等。

1956年在美国摩根城(MorganTown)又建立了日处理100t煤、操作压力为2．8MPa的德士古炉。

目前，德士古气化的工业装置规模已达到日处理煤量1600t。

它是经过示范性验证的、既先进又成熟的第二代煤气化技术。

水煤浆加压气化炉综合控制系统分析

空投试验是模拟开车，目的是验证开停车安全逻辑系统是否可靠，有建立氧气流没量、煤浆流量，们是用信号发生器加４～它２ｍＡ模拟信号代替的。每次试验都要重复０这些工作，拆接线频繁，工作量大，易出故障，常出现接触不良、短路、触电等问题，时影响开车时间，占用时间过长，温下降，炉开不起车来，给生产带来不必要的损失。为此，生产过程中探索了许多降低工作强度在的方法，在现场由工作人员加信号，改如修逻辑程序，回路上加个临时电阻等，在经过生产验证，最后采取了增加永久性模拟信号的措施，即在每个与开车有关的信号线路上并联一个可调电阻，电阻只在空投试验时该使用，时用开关断开脱离系统。平２．３气动联锁系统的完善原有气动联锁系统选用三个低值选择器。由于工作现场环境恶劣，度高，质温介腐蚀性强，低值选择器的膜片极易老化变形，常损坏，响开车和生产。在生产过经影程中，膜片突然爆裂会造成停车，种情其这况使操作人员来不及作停车处理，危险性很大，次停车的损失达几十方元。经研每究和试验，在不影响安全性的前提下，将三个低值选择器去掉，由气控阀进行控制。改２．４气化炉测温系统分析气化炉温度测量包括炉内温度测量和炉子表面温度测量两个方面，前者控制气化炉反应温度及合成气质量和煤的转化率，者是监测气化炉壁表面温度，防止气后化炉壁温度过高受损，并间接地推测炉内反应温度。２．４．１炉壁测温系统一表面热偶一气化炉壁表面热电偶是保护气化炉安全运行的主要参数之一。其测量数据可用于推断炉内温度、耐火砖厚度、是否窜火窜气、耐火砖是否塌陷、脱落等。２．２用高温热电偶测量炉内温度４．气化炉反应温度一般在（０１０～ｌ０）３０℃ ５之间，时高达ｌ０ ℃ ，偶保护管要受到有０热８高温、气蚀、渣蚀、热震四种考验。２．３间接测温——利用合成气中ＣＯ４．和甲烷含量判断炉内温度

水煤浆气化工艺中的问题分析与改进

水煤浆气化工艺中的问题分析与改进摘要：本文通过对气化系统、灰水处理系统、联锁系统，进行分析寻找对应的解决措施与改良方法，希望能够给有关人士提供一定的参考价值。

关键词：水煤；浆气化；工艺中；问题1水煤浆气化装置的概况1.1装置的简述某公司在合成氨的年生产量可以达到30万吨，尿素则可以达到52万吨，在气化装置方面，完整的气化装置总共包含制浆、气化及后续对渣水进行处理的三套系统。

1.2装置运行情况的概述需要注意的是，中国海油的首套煤气化装置便是该气化装置，但是系统也存在以下主要问题：第一，煤仓在运行中会经常出现煤被堵住的现象，料机皮带也会因为煤量的原因造成毁损，导致磨煤机的入料管线发生堵塞的现象，在共同作用下导致煤浆的最终输入量与标准要求相差甚远，而气化炉也经常需要被迫进行减负荷。

第二，磨煤机筒体螺栓存在严重漏浆问题，环境受到污染，同时将煤浆流入磨煤机的小齿轮轴承中，难以把持其原有的使用期限。

第三，当地煤成分掺杂较多杂质，由于烧嘴压差较低而使气化炉联锁停车高达十几次。

第四，在采取比较长的激冷水系列管线的时候，极易造成停车备炉在清洗与检修的过程中无法对断口进行清理，同时热量运行不够充分，运行周期大大缩减。

2气化系统的改良2.1工艺烧嘴的改良1.烧嘴压差波动时的现象。

烧嘴压差波动，表明煤浆在烧嘴处雾化效果变差，部分煤浆未经充分反应就被高速的气流带出气化炉燃烧室，在煤浆流量几乎没有变化的情况下，气化效率下降、产气率降低而导致气化炉压力下降、高压煤浆泵出口压力持续下降，由于氧气与煤浆在烧嘴头部混合，煤浆压力降低造成氧气流量不断上涨，气化炉因处于过氧状态而温度上涨，工艺气组分发生明显变化——CH4、CO含量下降而CO2含量上升，有效气含量明显降低；与此同时，经过长期的操作观察，烧嘴压差波动具有偶然性，有时波动小，有时波动大，甚至会出现烧嘴压差降为负值的情况，经过一段时间后有时又会突然上涨恢复至正常值，如此反复。

水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析与预防处理措施

水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析与预防处理措施摘要：水煤浆气化水系统是气化装置的重要技术环节之一，是气化装置的血液；该系统运行正常与否，是气化装置能否长周期稳定高负荷运行的关键，同时也直接影响着各主要设备的使用寿命。

本文以宁夏煤业甲醇分公司煤制甲醇项目的水煤浆气化装置水系统的运行情况，对水系统结垢、堵塞等制约长周期稳定运行的问题进行深入的分析，并就水系统的结垢堵塞问题提出了针对性的解决方案。

关键词：水煤浆气化炉装置；水系统结垢；预防处理措施1水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析甲醇分公司气化装置在气化炉投料运行后最初的一段时间，水系统的运行还算正常，随着时间的推移，激冷水量逐渐下降，激冷水过滤器切换也变得越来越频繁，而换热器的换热效果也不同程度的下降。

气化炉运行后期激冷水过滤器虑孔因结垢变小，使得虑孔更容易受杂质堵塞，使虑孔变得更小，因垢片紧密附着在金属表面，简单的在线冲洗只能把杂质冲掉对垢片没有任何作用，所以随着时间的推移，虑孔垢片增厚，致使激冷水量随着时间而降低；同样，结垢也会使换热器换热效率不断下降，如其中A炉激冷水泵前后手阀因为结垢而无法动作，以致于其中一个泵机封泄漏无法切出检修；B炉投料后，激冷水量一直上不去，水量长期在380 t/h附近徘徊，—部分的原因是这和激冷水过滤器在备用情况下静止的灰水水质较差导致结垢加之固体颗粒的沉淀堵塞虑孔所致。

气化炉经过1.5-2个月左右的运行周期后，相继发现气化大黑水管线和激冷水过滤器堵塞严重，激冷水泵出入口阀、激冷水管道、灰水管道结垢严重，气化单元的黑水管线和激冷水相关管线的堵塞物多为黑色疑似结垢堵塞物，约20-40 mm厚度不等，而闪蒸单元的灰水管线结垢多为灰白色，厚度多在5-25 mm不等，这些垢块或堵塞物都结垢致密附着力强，结垢堵塞情况在年度大检修后变符更加严重。

2水系统结垢原因分析2.1机理分析钙垢和镁垢是水中较为常见的水垢，0℃下碳酸钙在水中的溶解度只有20 mg ／L。

水煤浆加压气化炉带水的原因分析及预防措施

水煤浆加压气化炉带水的原因分析及预防措施摘要：水煤浆加压气化炉出现带水的本质含义为；在进行生生产过程中，由于气流在高速运行时，提高了其对液体的分散作用，由于加剧了液体的循环流动，造成了气化炉内部带水现象。

引起气化炉出现带水现象的原因主要有；水煤浆加压气化炉的液体位置、生产过程中气流的速度、环流作用的加强、气化炉的负荷以及温度的高低等等。

为保证气化炉稳定、高效率运作，应当提高对气化炉带水的重视程度，并采取措施防患于未然，进而最大化的增加生产厂家的经济收益。

关键词：水煤浆加压气化炉；带水；原因分析；预防措施前言：水煤浆加压气化技术是煤化工企业生产过程中重要的一项技术。

同时水煤浆加压气化炉是煤化生产过程中的核心设备，其主要有两部分组成，分别为燃烧室与激冷室。

燃烧室分布在水煤浆加压气化炉的上半部分，激冷室分布在水煤浆加压气化炉的下半部分。

在激冷室中的重要组成部件包括了激冷环、上升与下降管道以及折流挡板等等。

在煤化企业进行日常生产生活中，由于一些操作问题，会导致水煤浆加压气化炉内部出现带水现象，这些问题的出现严重限制了煤化企业的安全系数与经济利益。

文章对造成气化炉带水的原因进行了分析，并阐述几点预防措施。

1、水煤浆加压气化工艺的流程概括经过加压处理过后的水煤浆以及氧气，通过特定的烧嘴喷入水煤浆加压气化炉中后，水煤浆会产生雾化反应，最终转化为细小的煤粒，产生的煤粒经过1300-1500摄氏度的高温处理过后，会逐渐发生化学反应，生成全新物质-煤气，剩下的煤粒就形成了熔渣。

煤气与熔渣经过水煤气加压气化炉的燃烧室之后，会通过借助下降管将其运输到激冷室中的冷藏液面之下。

在这个环节中，为了防止高温破坏下降管，应当在下降管的上半部分设定一个高温冷却环节，对即将进入下降管的高温物质进行冷却处理。

经过冷却，熔渣会在激冷室的最低部出现，经过一些列加工处理，最终排放出激冷室[1]。

产出的煤气经过冷却环节之后，温度会得到一定的降低，并且激冷水被蒸发或者依照饱和水蒸气的形式融入到合整个气相整体中。

水煤浆气化炉原理和构造

水煤浆气化炉原理和构造1.原理：C+H2O→CO+H2C+CO2→2CO在氧化反应中，煤炭中的碳与水蒸气和二氧化碳反应生成一氧化碳和氢气。

这些合成气体可以作为燃料用于发电、燃料制造等用途，同时也可以作为化工原料进行化学反应，生产出各种有机化合物。

2.构造：（1）燃烧器：用于提供煤炭氧化反应所需的高温和高压条件。

燃烧器通常由预热区、氧化区和还原区组成。

预热区对水煤浆进行预热以提高气化效率，氧化区提供高温条件促进氧化反应，还原区则将生成的一氧化碳转化为二氧化碳，以提高反应效率。

（2）气化反应器：用于进行水煤浆的氧化反应。

气化反应器内部通常采用固体床或者悬浮床结构，确保水煤浆与氧气充分接触，提高反应效率。

同时，气化反应器还需要具备高温、高压、耐腐蚀等特点，以适应水煤浆气化过程的要求。

（3）冷却器：用于冷却合成气，并收集其中的水蒸气和固体颗粒等物质。

冷却器通常采用水冷方式，将合成气冷却至常温以利于后续处理。

（4）废气处理系统：用于处理合成气中的杂质和有害物质。

废气处理系统通常包括分离器、吸附剂、脱硫、脱毒等设备，以确保合成气的纯净度，使其达到环境排放标准。

（5）控制系统：用于监测和控制水煤浆气化炉的运行，包括温度、压力、流量等参数的监测和调节，以维持设备的安全和稳定运行。

总之，水煤浆气化炉通过高温、高压条件下的氧化反应，将煤炭中的碳转化为合成气。

它的原理是基于煤炭资源的高效利用和清洁能源的转化。

构造上，水煤浆气化炉主要由燃烧器、气化反应器、冷却器、废气处理系统和控制系统等组成。

这些部分相互配合，确保水煤浆的氧化反应能够顺利进行，并将合成气处理成满足需求的产品。

水煤浆气化炉原理和构造

水煤浆气化炉是一种用于将水煤浆转化为合成气（包含氢气和一氧化碳）的设备。

它采用高温和压力下的气化过程，将水煤浆中的碳氢化合物转化为可燃气体。

以下是水煤浆气化炉的原理和常见构造：
原理：
水煤浆供给：水煤浆是由煤粉和水混合而成的浆料，通过给定的供给系统被输送到气化炉中。

煤气化反应：在气化炉中，水煤浆暴露在高温和压力下，发生煤气化反应。

主要的反应包括干馏、部分氧化和水煤浆中碳氢化合物的裂解。

热解和还原：在高温下，煤中的碳氢化合物分解为可燃气体，如一氧化碳和氢气。

同时，还原剂（如水蒸气或空气中的氧气）与煤中的氧气反应，生成一氧化碳。

气体净化：由于水煤浆气化过程中会产生杂质和污染物，例如灰分、硫化物和氮化物等，需要对合成气进行净化处理，以满足后续的应用需求。

构造：
水煤浆气化炉的构造可以根据具体设计和应用需求有所不同，但一般包括以下主要组成部分：
煤浆供给系统：用于将水煤浆输送到气化炉中，包括煤浆储存和输送设备，如煤浆储罐、煤浆泵等。

气化炉：是进行水煤浆气化反应的主要设备。

它通常由反应器和燃烧室组成。

反应器内部有合适的温度和压力控制，并配备适当的气化剂供给系统。

热交换器：用于提供所需的高温和高压热能，将水转化为高温水蒸气，作为气化炉中的气化剂。

气体净化系统：用于对合成气进行净化处理，以去除杂质和污染物，常见的净化设备包括除尘器、吸收塔和过滤器等。

控制系统：用于对气化炉进行自动化控制和监测，包括温度、压力、流量和气体组成等参数的监控和调节。

这些是水煤浆气化炉的基本原理和常见构造，实际的设计和构造可能会因应用需求、技术要求和规模而有所差异。

浅议水煤浆气化炉投料易出现的问题

浅议水煤浆气化炉投料易出现的问题摘要：在水煤浆气化装置投料过程中，故障频繁出现。

投料前煤浆流量低、投料后煤浆流量波动大、黑水管线堵塞、炉壁温度超温、气化炉水洗塔带水等等问题。

本文着重分析了水煤浆气化炉投料过程产生的一系列问题，并对出现问题进行分析讨论。

关键词：气化炉；投料；问题；1.气化炉投料流程简述(1)煤浆制备；(2)气化炉烘炉；(3)建立高压氮气系统；(4)高压煤浆泵水压试验；(5)启动烧嘴冷却水系统；(6)气化炉安全联锁试验；(7)建立煤浆循环；(8)建立气化炉投料前的水循环；(9)洗涤塔C1301塔盘做好接水准备；(10)启动闪蒸系统；(11)锁斗系统投用；(12)更换工艺烧嘴；(13)系统氮气置换；(14)调整激冷室液位；(15)投用火炬系统；(16)投料前的现场检查与确认；(17)引氧、接收氧气；(18)投料前中控检查确认；(19)气化炉投料；(20)气化炉升压查漏、黑水切换及向后系统供气。

2.投料过程出现问题的现象、原因、处理及危害2.1建立煤浆循环时，煤浆流量无法提起∶现场人员启动高压煤浆泵后，控制室调节转速流量时，煤浆流量无法提起、且煤浆泵电流无变化。

原因∶经排查，煤浆给料泵和管道正常，由于煤浆中的杂物卡在煤浆回流管线的限流孔板上，导致煤浆流量无法提升。

处理∶将限流孔板拆下清理杂物，冲洗干净回装。

危害∶因煤浆循环流量达不到43m3/h，无法满足投料条件，影响投料进度，延长投料时间，气化炉炉温会持续下降，降低了气化炉投料成功率。

2.2投料后煤浆流量波动大∶投料后升压提负荷时，煤浆流量波动较大，煤浆给料泵出口管线震动加剧。

原因∶经排查，煤浆给料泵驱动液油位正常，入口缓冲罐压力正常，管道支架正常、大煤浆槽液位正常、煤浆泵出口缓冲罐压力偏低。

处理∶对出口缓冲罐压力进行冲压，调节缓冲罐压力后，煤浆流量趋于平稳。

危害∶煤浆流量波动大会影响气化炉正常运行，导致气体成分波动，影响后系统运行。

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水煤浆气化炉分析
水煤浆常压气化炉分析
水煤浆气化根据气化炉内压力分常压和高压两种气化方法，其中Texaco水煤浆气化技术是开发成功并最早实现工业化生产的第二代煤气化工艺技术，它是一种以水煤浆为进料、氧气为气化剂的加压气流床气化工艺，属于气流床湿法加料、液态排渣的加压煤气化技术。

现有资料显示了Texaco水煤浆加压气化的优越性，但并没有否定常压气化的可行性。

高温高压气化的优点:
1、采用高压气化制造合成气，大大减少了气体净化的投资，因此所有现代化的气化方法都在压力下操作。

2、总能耗大大减少。

例如，在低于6Mpa的煤加压气化中，甲醇的压缩消耗会从常压气化的700kWh/t降到约100kWh/t，其中氧气压缩所增加的费用仅为
100kWh/t，此外氧的增加的费用也可以通过降低氧纯度再进一步减少。

3、大大提高单位体积和单位时间的产品质量，气化炉的容积得到了充分利用。

采用高压时，炉内反应物、生成物的浓度都较常压气化提高，从而提高了反应速度。

4、高温下水煤浆的水产生热分解促进气化反应进行。

在高温气化中，水煤浆中的水通过热分解被分成氧和氢。

这样，一方面可以减少用于自然气化所必需的由外部供给的氧气的数量，另一方面可以得到富氢合成气。

常压气化的优点:
1、投资少，运行、维修成本低。

由于采用常压气化，设备不属于压力容器，减少了设备投入;炉内温度不会太高，因此烧嘴砖和耐火材料的使用寿命延长，维护
费用降低。

2、安全性提高。

由于采用常压，不仅降低了事故的危害性和事故发生的次数，而且对操作人员的业务要求有所降低，便于大范围推广。

3、对环保的促进。

由于现在拥有大量粉煤的企业一般为中小型企业，通过对水煤浆常压气化炉的使用，对粉煤的再利用将有很大的好处，从而减少由于粉煤闲置造成的环境污染和能源浪费。

常压气化存在的问题:
1、反应能否进行问题。

任何反应能够不断进行是因为能达到热量平衡。

气化剂采用30%左右的富氧空气及常压操作炉内各物质浓度较低，反应的剧烈程度将远低于Texaco加压气化，因此C+O=CO+Q 和 22C+O=2CO+Q 的反应速度将下降，从而产生的热量减少。

2 富氧空气的加入加大了生成物中非可燃气的含量，由煤气带出热量的损失也加大了。

水煤浆中约三分之一的水气化，需吸收大量的热量。

由于存在以上几个方面的热量损失，不仅不利于
C+HO=CO+H-Q 的进行，而且能否维持反应的持续进行将是一22
个很突出的问题。

2、研发的经济性问题。

由于产生热量少和热损失较大，气化炉内能否达到高温，使水产生热分解将成为一个问题。

假如水不产生热分解，大量水蒸汽将随煤气排出炉体并将在管道沉积，不仅造成大量能源浪费，而且单位体积的产气量将减少，设备的利用率降低，装置的热效率大大降低，气化的经济性将受到极大质疑。

3、耐火砖问题。

Texaco气化炉温在1400?左右，就目前掌握的知识和资料无法核算常压气化炉温。

假如炉内能产生高温，耐火砖炉衬的价格将提高很多，如采用夹套式，夹套吸热不利于C+HO=CO+H-Q 的22进行。

4、三废问题。

假如常压气化炉温不能达到高温，煤气中的氰化物、酚等有害物质不能发生分解，废水量加大，废水处理将成为一个问题，而且增加了运行成本。

解决问题的方式:
1、通过北京图书馆、网上查询下载各种资料，确定小试的设备尺寸、各种仪表的选用、一般进料比例、可能发生的反应等。

2、根据所掌握知识，初步确定小试方案，通过反复实验，记录检测的相关数据。

3、根据实验数据，推导可能发生的反应，从而对常压水煤浆气化炉进行优化设计。

4、尽可能将实验结果上升到一个理论高度。

周晓岩
2002/12/27。