水煤浆气化装置预热水系统改造

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GE水煤浆气化炉锁斗系统在运行中常见问题的优化探讨

GE水煤浆气化炉锁斗系统在运行中常见问题的优化探讨

GE水煤浆气化炉锁斗系统在运行中常见问题的优化探讨摘要:本文针对本公司气化装置中锁斗系统运行中常见问题,并根据实际情况作出了故障判断和原因分析以及提出相应处理措施。

关键词:锁斗;收渣:排渣;问题1.锁斗系统简介及工艺流程锁斗系统由一套逻辑联锁系统自动控制,每个循环周期为25min,其中集渣时间为23min,总的排渣时间为2min(其中冲洗时间为15s,排渣时间为15s)。

具体排渣流程为:一段预设的时间后(约23min),计时器触发锁斗排渣。

排渣期间,气化炉与锁斗之间的切断阀123KV013/014关闭。

锁斗循环泵进口切断阀123KV010关闭,自循环阀123KV001打开,转入自循环,123KV017、123XV021打开锁斗泄压到锁斗冲洗水罐123V0109,泄压(锁斗压力小于0.4MPa泄压完成)后123KV017关闭泄压管线冲洗阀123KV020打开用灰水短暂冲洗泄压管线,15S关闭123KV020、123KV017打开;然后锁斗出口冲洗水阀123KV024及锁斗出口阀123KV027打开将渣和水排到渣池123U0102,其中渣由捞渣机123Y0101捞到渣车中装车外送。

123V0109底部冲洗水阀打开对锁斗进行冲洗,同时将锁斗内的物料置换成较冷且干净的水。

锁斗排渣阀在预设时间之后或者在锁斗冲洗水罐达到低液位之后关闭,以保证锁斗始终保持在充满水的状态。

当锁斗高液位开关被激活时,锁斗冲洗水罐冲洗水阀关闭。

使用高压冷凝液或高压灰水完成锁斗充压,当锁斗和气化炉之间的压差小于0.4MPa时,锁斗入口阀重新打开。

与此同时,锁斗循环泵回流阀关闭。

主要流程大致分为泄压、清洗、排渣、充压、集渣五个阶段。

破渣机处于激冷室底部与锁斗之间,用于破碎大块熔渣,保障锁斗正常集渣。

2.锁斗流程简图图1 锁斗流程简图(以第一套为例)3.锁斗系统运行中常见的问题及处理3.1锁斗泄压慢锁斗进入到排渣程序,在泄压阶段保持时间比较长(一般大于2min),压力很难泄到逻辑系统中锁斗压力<0.4MPa,泄压阀一直打开,导致锁斗逻辑系统无法进行,锁斗无法排渣。

多喷嘴水煤浆气化装置高负荷运行的问题及工艺优化对策

多喷嘴水煤浆气化装置高负荷运行的问题及工艺优化对策

多喷嘴水煤浆气化装置高负荷运行的问题及工艺优化对策1. 引言1.1 背景介绍多喷嘴水煤浆气化装置是一种常用的能源转化设备,广泛应用于煤炭气化工艺中。

随着工业化进程的加速和能源需求的增长,多喷嘴水煤浆气化装置的运行负荷也逐渐增加。

高负荷运行所带来的问题也日益凸显。

为了提高装置的稳定性和运行效率,必须加以有效的优化对策。

当前,多喷嘴水煤浆气化装置在高负荷运行时存在诸多问题,如气化反应温度升高、热量传递效率降低、燃烧稳定性不佳等。

这些问题不仅影响了装置的正常运行,还可能导致设备损坏和安全隐患。

急需研究出相应的工艺优化对策,以提高装置的运行效率和安全性。

本文将针对多喷嘴水煤浆气化装置高负荷运行的问题展开深入分析,提出相应的工艺优化对策,并评估实施效果。

结合风险控制的要求,提出相应的措施,以确保装置的安全稳定运行。

希望通过本文的研究和分析,能为多喷嘴水煤浆气化装置的优化提供一定的参考和指导。

【字数:253】1.2 问题陈述当前,多喷嘴水煤浆气化装置在高负荷运行过程中出现了一系列问题,给设备运行和生产带来了严重影响。

主要问题包括喷嘴磨损严重、气化效率低、设备寿命缩短等,这些问题严重制约了装置的正常运行和生产效率。

针对这些问题,急需制定相应的工艺优化对策,以提高装置的稳定性和效率,确保装置能够长期高效运行。

本文将针对多喷嘴水煤浆气化装置高负荷运行的问题进行分析,并提出相应的工艺优化方案,以期在解决问题的进一步提升装置的性能和产能,为气化工艺的发展提供有力支持。

2. 正文2.1 现有问题分析多喷嘴水煤浆气化装置在高负荷运行过程中,存在着一系列问题需要解决。

高负荷运行会导致设备温度升高,进而增加设备损耗和维护成本。

高负荷情况下气化反应速度加快,可能导致操作不稳定,增加气体组分波动,影响产品质量。

高负荷运行还会增加设备运行压力,可能导致设备泄漏、爆炸等安全隐患。

多喷嘴水煤浆气化装置在高负荷运行时,还存在着气化效率低、磨损严重、产物气温过高等问题。

水煤浆气化技术的后起之秀

水煤浆气化技术的后起之秀

水煤浆气化技术的后起之秀水煤浆气化技术的后起之秀——晋华炉,目前已成为世界上最先进的煤气化技术之一。

预计在“十三五”期间,为满足新装置建设和老装置改造的需要,为适应不同原料煤制成的水煤浆,各种类型的晋华炉均会有一个良好的发展空间,其应用推广前景值得期待。

标签:水煤浆气化技术;后起之秀;晋华炉1 水煤浆气化技术的优势水煤浆气化是一种简单、成熟、经济、环保的煤气化技术,在煤化工行业得到广泛应用。

其优势主要表现在如下方面。

1.1技术成熟:采用激冷流程的水煤浆气化工艺已经有50多年的历史,原料可以采用重油、渣油、水煤浆和多元料浆等,技术简单而成熟。

1.2设备简单:气化炉结构相对简单,其后续流程中的几台关键设备的结构也较简单。

1.3投资低:相对于粉煤气化,水煤浆气化装置投资低,对设备材质的要求不高,设备制造相对容易。

1.4原料易得:水煤浆是由煤、水和煤浆添加剂按一定配比磨制而成的混合物,原料易得,煤浆流动性和稳定性较高,易于储存。

1.5操作安全:水煤浆属于非易燃流体,相对于油、气、煤粉等易燃、易爆介质来说,其安全性很高。

1.6产品成本低:产品水煤气[粗合成气,以有效气(CO+H2)计]的生产成本较低。

1.7污水处理容易:水煤浆气化产生的外排灰水较容易处理。

2 晋华炉的发展历程和特点2.1Ⅰ型晋华炉Ⅰ型晋华炉属耐火砖气化炉,原称为“非熔渣-熔渣分级气化技术”,其主要特点是采用分级给氧与向下喷射的喷嘴。

由于氧气采用分级水平供给,气化炉主喷嘴供氧量与反应需氧化学当量脱离约束,减轻了主喷嘴的氧气负荷,改善了主喷嘴的工作环境,延长了其运行周期。

在此过程中,高温区自喷嘴端部下移,喷嘴处于相对低的温度区域,并提高了出渣口区域的温度,同时提高了气化室内平均温度,使气化效率得到提高,还增加了氧煤的混合,延长了物料平均停留时间,提高了有效气成分,降低了渣中的含碳量。

由于氧气分级供给,比不分级气化炉轴向温度更均衡,其高径比可加大,突破了国内外关于水煤浆气化室截面出力的限制。

等温变换技术应用于各类煤气化变换装置简介

等温变换技术应用于各类煤气化变换装置简介

等温变换技术应用于各类煤气化变换装置简介发表时间:2014-1-1 文字〖大中小〗阅读次数:580 [关闭窗口]0、前言南京敦先化工科技有限公司开发的“等温变换技术”是利用埋在催化剂床层内部移热水管束将催化剂床层反应热及系统多余的低品位热能转化为高品位蒸汽,同时降低催化剂床层温度,提高反应推动力,延长催化剂使用寿命,降低系统阻力,降低工程投资、减少设备腐蚀。

该技术已经被安徽昊源化工集团“18.30”合成氨项目(航天炉加压气化水煤气、3.78MPa)、内蒙古某能源单位40亿立方米/年煤制天然气项目(单套通过干基水煤气量6.67×105Nm3/h)、山东某石油化工有限公司160万吨/年深度裂解装置合成气变换装置、山东联盟化工股份有限公司15万吨/年合成氨项目(固定床间歇气化半水煤气、2.2MPa)、河南新乡永昌化工股份有限公司17万吨/年合成氨项目(固定床间歇气化半水煤气、0.8MPa)、湖北华强化工集团10万吨/年合成氨项目(固定床间歇气化半水煤气、0.8MPa)、河北天成化工股份有限公司卢龙分公司6万吨/年合成氨项目(固定床间歇气化半水煤气、0.8MPa)、安乡晋煤金牛化工有限公司5万吨/年合成氨项目(固定床间歇气化半水煤气、0.8MPa)等单位不同煤气化的变换装置所采用。

与粉煤加压气化、水煤浆加压气化以及天然气转化等高水气比、高CO水煤气相配套的变换装置不仅要完成CO转化任务,同时兼顾完成前工序带进变换系统热量回收任务。

变换装置热量回收率及回收热能品位高低直接关系到整个装置综合能耗。

目前,与之相配套的传统变换工艺多为“多段绝热反应+间接热能回收”方式,工艺流程长、设备多、工程投资大、系统阻力大、露点腐蚀多、设备维修费用高、回收热能品位低、热量回收率低。

与固定床间歇式气化以及尾气回收等低水气比、低CO半水煤气或水煤气相配套的变换工艺流程类型繁多,从热能回收来分可以分为“有饱和热水塔”和“无饱和热水塔”两种类型;从催化剂选型上来分可以分为“中串低”、“中低低”、“全低变”三大类型。

水煤浆气化装置灰水系统除硬技术探究

水煤浆气化装置灰水系统除硬技术探究

水煤浆气化装置灰水系统除硬技术探究摘要:近年来,随着我国经济的不断发展和社会的不断进步,各个领域都有了一定上的技术提升。

这些化肥生产的公司也在生产的装置上,以及技术上进行了相应的改变。

随着我国节能环保的不断推出,以及绿色发展的不断进行水煤浆气化系统结垢装置方面存在的问题,严重的干扰的相关企业的正常发展。

下面将结合河南的某化肥公司进行水煤浆气化装置中灰水槽的钙含量以及硬度进行相应的分析,同时,针对三种除应技术进行对比,分别包括电絮凝除硬技术、酸性气除硬技术以及膜吸收除硬技术,通过对比后最终选用的处理技术为酸性气除硬技术。

关键词:水煤浆;灰水系统;除硬技术引言:用于水煤浆气化工艺可以更好地利用资源,为企业创造更多的经济效益,因此备受关注。

但是在水煤浆气化灰水系统的运行中发现,水煤浆企划装置系统存在着严重的结垢问题。

为了更好地解决存在的污垢问题,维持系统的长时间稳定运转,提高企业的经济效益,就要对灰水系统的除硬技术进行研究,在原有的雏鹰基础上进行相应的提升,降低水煤浆气化装置长时间的结垢难题。

下面将对水煤气化装指灰水系统除应技术进行相应的研究和分析,并提出自己的观点,以供相关企业参考。

一、水煤浆气化灰水系统1.1水煤浆气化灰水系统中存在的问题由于我国能源分布存在着缺少石油天然气,但存在着丰富的煤的特点,因此,基于我国的能源分布更好地利用煤炭资源,降低在使用过程中的污染问题,是现阶段符合我国国情发展以及能源多元化的重要手段,利用一定的技术进行煤炭资源的清洁利用处理,是推动我国能源更好地利用以及经济发展的重要手段。

这其中最常出现的就是水煤浆气化灰水系统的使用。

但水煤浆气化灰水系统的应用过程中还存在着大量的问题。

由于在水煤浆系统运行的初期所需要的补水量非常大,系统经过一次脱盐用的水量高达每小时125立方米,这个过程中,造成氨水的量消耗的极大,同时,在废水排除系统外管道出现了严重的腐蚀和结垢现象。

这些问题主要表现在以下几个方面:(1)水煤浆系统的系统补水和系统的各处冲水所需要用的水量巨大。

多元料浆气化灰水处理工艺优化改进

多元料浆气化灰水处理工艺优化改进

第3期2221年5月中氮肥M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNu3May2221孑櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦毤辜煤气化技术it兄不不不不不^e不不沃多元料浆气化灰水处理工艺优化改进赵伯平(陕西陕化煤化工集团有限公司,陕西渭南717170)[摘要]陕西陕化煤化工集团有限公司2x307k/h合成氨装置配套3台(在用)多元料浆气化炉(两开一备),其采用灰水药剂法的灰水处理系统是在原设计基础上经适当的技术改造而形成的。

实际生产中,灰水处理系统易结垢,困扰着系统长周期、稳定运行;有时检修清理灰水处理系统后,气化装置投运初期就会出现入炉激冷水过滤器压差高、气化炉和碳洗塔排黑(水)管线易结垢而排水不畅的现象。

在分析灰水药剂法、化学药剂法、离子交换法、电化学处理法这4种常用气化灰水处理工艺之工艺流程及其优缺点的基础上,对陕西陕化(在用)多元料浆气化灰水处理系统提出优化改进设想一一采用“化学药剂法+电化学处理法”联合工艺处理气化灰水,可望实现灰水处理系统的良好运行,只是本优化设想的合理性、可行性还有待进一步商榷。

[关键词]多元料浆气化装置;灰水处理系统;结垢;灰水药剂法;化学药剂法;离子交换法;电化学处理法;优化设想[中图分类号]TQ546.5[文献标志码]B[文章编号]1704-9932(2021)73-0012-050引言陕西陕化煤化工集团有限公司(简称陕西陕化)2x300kt/a合成氨装置配套3套(在用)多元料浆气化装置(采用西北化工研究院自主研发的单喷嘴三流道预混式多元料浆气化工艺),3台(在用)气化炉两开一备,单台气化[收稿日期]2424-08-49[修稿日期]2222-05-17[作者简介]赵伯平(968—),男,陕西彬县人,高级工程师。

炉设计投煤量1500t/d。

实际生产中,多元料浆气化装置灰水处理系统易结垢是困扰系统长周期、稳定运行的难题;有时检修清理灰水处理系统后,气化装置投运初期就会出现入炉激冷水过滤器压差高、排黑(水)管线排水不畅的现象。

中煤科工第三代水煤浆提浓技术的实践应用

中煤科工第三代水煤浆提浓技术的实践应用

中煤科工第三代水煤浆提浓技术的实践应用摘要:介绍了中煤科工第三代水煤浆提浓技术,以及在中煤陕西公司气化装置上的应用。

水煤浆浓度由61.5%提高到65.5%,比原煤浆浓度提高了4%。

煤浆流动性、稳定性和雾化性均有明显的改善,煤浆浓度提高后,每1000Nm3合成气耗煤降低了40.67kg,每1000Nm3耗氧降低33.44Nm3,合成有效气体含量提高了1.5%。

提高水煤浆浓度是优化系统运行降低生产成本重要途径之一,对于企业节能降耗提高经济效率具有重要的意义。

关键词:水煤浆提浓原理工艺流程实践应用影响一、中煤科工第三代水煤浆提浓应用背景中煤陕西公司设计年产180万吨MTO级甲醇,60万吨烯烃,气化装置采用GE水煤浆气化技术,共8台气化炉,实行6开1备1检修运行模式,气化装置干基煤处理能力329.5t/h,年干煤处理能力263.6万t/a,折算成煤浆为439万t/a。

气化装置煤浆制备系统配备7套(Φ4.3×6.0m)磨煤机,正常生产时6开1备。

目前,由于煤浆粒度级配不合理,水煤浆浓度偏低仅为60%~62%,且煤浆流动性和稳定性较差。

气化有效气体(CO+H2)含量偏低,且气化煤耗和氧耗偏高,增加了企业生产成本。

根据节能降耗理念减少生产运行成本,中煤陕西公司决定采用中煤科工最新研发的“第三代水煤浆提浓”技术对现有煤浆制备系统进行改造。

拟通过本次煤浆制备系统的提浓技术改造,提高水煤浆浓度,实现节能降耗和优化系统运行目的。

二、中煤科工第三代配制浆技术原理1、中煤科工第三代配浆技术原理中煤科工第三代配制浆是以“分形级配”理论为基础,增大颗粒间粒级差,使得下一级的颗粒能够有效填充上一级颗粒缝隙中,最终提高煤粉颗粒堆积效率。

加入的超细粉具有明显表面物理化学特性,在其表面形成相较于自身直径较大的束缚水膜,束缚水包裹住的超细粉颗粒此时受到的浮力与自身重力相近,进而与水形成了类似于均质的稳定浆液。

粗颗粒与细颗粒加入均质浆液中,表面被均质细浆充分润湿包裹,而细粉又能填充进粗颗粒缝隙间,最终形成了中煤科工第三代配高浓度水煤浆。

GE水煤浆气化装置优化改造及总结

GE水煤浆气化装置优化改造及总结

GE水煤浆气化装置优化改造及总结GE(美国通用电气公司)水煤浆气化装置优化改造及总结一、引言水煤浆气化是一种新型能源技术,能够在保障能源供应的同时减少环境污染。

作为世界上最早开展水煤浆气化技术研究的公司之一,GE在水煤浆气化装置方面有着丰富的经验。

本文将介绍GE在水煤浆气化装置的优化改造,并对其进行总结。

二、水煤浆气化装置的优化改造1. 提高水煤比GE通过增大水煤比,即在气化过程中加入更多的水,可以提高气化效率和气化温度。

这样可以增加气体生产率,同时减轻气化炉的磨损,延长装置寿命。

2. 优化水煤浆粉碎对水煤浆进行粉碎是水煤浆气化装置的关键步骤。

GE通过改进粉碎设备和工艺参数,提高水煤浆的粉碎效率,降低粉碎能耗,减少设备维护成本。

3. 加强配气系统GE对水煤浆气化装置的配气系统进行了优化改造,以实现更高的配气效率和更低的能耗。

通过改进配气管道设计和调整配气参数,可以更好地控制气体的分布和流向,以提高气化效率。

4. 优化煤质和煤质混合作为水煤浆气化的原料,煤质的选择和混合对气化装置的运行至关重要。

GE通过优化煤炭供应链和改良煤炭处理工艺,提高了煤质的稳定性和均质性,从而优化了气化过程,提高了产气效率。

三、优化改造的效果及总结通过以上的优化改造,GE成功地提高了水煤浆气化装置的运行效率和产气能力。

首先,水煤比的提高使得气化过程中水蒸气的利用率更高,提高了气化效率。

同时,增加的水量降低了气化炉的燃烧温度,有利于延长设备的使用寿命。

其次,改进的粉碎工艺和设备降低了能耗,并提高了粉煤的燃烧效率。

这有助于减少二氧化碳的排放量和固体废弃物的产生。

再次,优化后的配气系统提高了气体的分布和流向控制能力,进一步提高了气化效率。

这对于保持气化过程的稳定运行至关重要。

最后,优化的煤质和煤质混合使得气化装置的产气质量更加稳定,提高了生产效率。

总结起来,GE通过水煤浆气化装置的优化改造,提高了气化装置的效率和产气能力,同时减少了对环境的污染。

多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉装置闪蒸系统常见问题原因及处理

多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉装置闪蒸系统常见问题原因及处理
we a r p r e v e n t i v e ma t e r i ls a a n d o p t i mi z i n g p r o c e s s o p e r a t i o n,t h e l f a s h s y s t e m i s a s s u r e d t o un r s mo o t h l y f o r a l o n g p e i r o d . Ke y wo r d s c o l- a wa t e r s l u r r y g a s i i f e r f l a s h s y s t e m f o u l i n g e r o s i o n t r e a t me n t
Ga s i f i e r Ca u s e s f o r Co mm o n P r o b l e ms a n d Tr e a t me n t
Z h a o Q i , H u J i n p i n g , L u G u a n g b i n 。 , Y a n S h u n
2 . Y a n c o n C a t h a y C o a l C h e mi c a l s C o . , L t d . S h a n d o n g T e n g z h o u 2 7 7 5 2 7 )
Ab s t r a c t A b i r e f a c c o u n t i s g i v e n o f t h e l f a s h s y s t e m o f t h e mu l t i ・ ・ n o z z l e o p p o s e d c o a l - — w a t e r s l u r r y P r e s s u iz r e d g a s i i f e r ,a n d a n a n a l y s i s i s ma d e o f t h e c o mmo n p r o b l e ms o c c u r r i n g i n p r o d u c t i o n,

6.5Mpa多喷嘴对置式水煤浆气化工艺特点及影响运行稳定性因素的分析

6.5Mpa多喷嘴对置式水煤浆气化工艺特点及影响运行稳定性因素的分析

1 多喷嘴对置式水煤浆气化工艺特点 水煤浆气化压力为 3.0~ 6.5 MPa, 温度为 1 3 00℃。在此高温下化 学反应速率相对较快, 而气化过程速率为传递过程控制。为此, 采取的 技术对策是: 通过喷嘴配置、优化炉型结构及尺寸, 在炉内形成撞击 流, 以强化混合 ( 热质传递) 过程并形成炉内合理的流场, 从而达到良 好的工艺与工程效果: 有效气成分高、碳转化率高、耐火砖寿命长。 1.1 气化过程及技术特点 具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化示范装置的技术特 点是: 多喷嘴对置的水煤浆气流床气化炉及复合床煤气洗涤冷却设备; 分级净化的煤气初步净化工艺; 蒸发分离直接换热式含渣水处理及热回 收工艺。 1.1.1 多喷嘴对置式气化及煤气初步净化 煤浆经隔膜泵加压, 通过四个对称布置在气化炉气化室中上部同 一水平面的工艺喷嘴, 与氧气一起对喷进入气化炉。对置气化炉的流场 结构由射流区、撞击区、撞击流股、回流区、折返流区和管流区组成。 气化反应是串并联反应同时存在的极为复杂的反应体系, 可分为 一次反应与二次反应。一次反应区 ( 燃烧区) : 进入该区的反应物有工 艺氧、煤浆以及回流流股和折返流流股中 CO、H2 等; 二次反应区: 进 入二次 反应区的组分有煤焦 、CO2、CH4、H2O 以及 CO、H2 等组 分; 一次与二次反应共存区: 多喷嘴对置气化炉中射流区与撞击区、撞击流 股、回流区、折返流区共存, 不时进行质量交换, 再加湍流的随机性, 射流区的反应组分及产物都有可能进入撞击区、撞击流股、回流区、折 返流区, 导致这些区域既进行一次反应, 也进行二次反应。 采用混合器、旋风分离器和水洗塔相结合的节能高效煤气初步净 化系统, 使煤气中灰、渣的含量降到最低, 并且减少压力损失。 1.1.2 渣水处理 气化炉及煤气初步净化系统来的含渣水分别减压后导入含渣水处 理系统, 含渣水首先进入蒸发热水塔蒸发室。蒸发室内含渣水大量汽 化, 溶解在水中的酸性气体一起解吸。蒸发室产生的蒸汽进入热水室与 循环灰水直接接触换热, 使灰水得到最大程度的升温。蒸发室底部含固 量得到增浓的液相产物再进行低压闪蒸, 低压闪蒸的正气作为余热进入 脱氧水槽进行除氧, 热量进一步回收, 低压闪蒸的液相进入真空闪蒸, 进一步降低含渣水温度和浓缩含渣水的含固量, 将酸性气体完全解吸。 1.2 与引进水煤浆气化技术的区别 1) 引进水煤浆气化技术为单喷嘴, 流场为受限射流, 停留时间分 布宽, 碳转化率低, 射流以较大速度冲刷耐火砖。多喷嘴对置式水煤浆 气化技术采用撞击流, 旨在加强混合, 强化热质传递。 2) 引进水煤浆气化技术采用文氏管与筛板塔组合初步净化煤气方 案, 多喷嘴对置式水煤浆气化技术采用混合器、分离器、泡罩塔组合方 案, 采用“分级”净化, 属高效、节能型净化工艺。 3) 引进水煤浆气化技术采用间接换热方案回收黑水余热, 多喷嘴 对置式水煤浆气化技术采用直接换热方案回收黑水热量, 有利于解决换 热器结垢堵塞问题, 提高热传递效率。 4) 具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化技术专利费将比 引进技术大大降低, 仅为引进技术的 1 / 3 左右。

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

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。

江苏灵谷化工四喷嘴煤气化装置运行介绍

江苏灵谷化工四喷嘴煤气化装置运行介绍

第6期 2010年11月中 氮 肥M S ized N itrogenous Fertilizer Pr ogress No 6N ov 2010江苏灵谷化工四喷嘴煤气化装置运行介绍王刚勤,王国平,徐 峰,刘 政,钱林明(江苏灵谷化工有限公司,江苏宜兴 214200)[中图分类号]TQ 546 [文献标识码]B [文章编号]1004-9932(2010)06-0024-02[收稿日期]2010 06 12[作者简介]王刚勤,男,山西临猗人,工程师,车间副主任。

1 装置简介我公司煤气化装置选用具有国际先进水平的四喷嘴水煤浆气化技术,采用激冷流程及三级闪蒸灰水处理工艺。

气化装置由中国天辰工程公司设计,中国化学工程第三建设公司承建。

一期建设了2台气化炉,正常运行时1开1备。

我公司气化炉是国内最大的水煤浆气化炉,壳体内径3880mm ,砌筑耐火砖后炉膛内径2762mm 。

气化炉壳体由南化机制造,耐火材料由中钢集团洛耐院生产。

高压煤浆泵选用德国Feluwa 软管隔膜泵,煤浆制备选用棒磨机,煤浆浓度62%左右。

设计单炉日处理干煤1756,t 有效气(CO +H 2)产量118000m 3/h ,气化炉操作压力4 0M Pa 。

设计煤种为神华煤与晋城无烟粉煤按1 1掺烧,而实际生产中使用煤种较多,现阶段基本以神华煤与大友煤按3 1掺烧。

气化装置生产的合成气用于450kt/a 合成氨(配套800kt/a 尿素)装置。

2 工艺流程原煤破碎后(粒径 10mm )送入煤仓,经煤称量给料机精确计量后与来自滤液受槽的滤液按一定比例一起进入磨煤机,再加入适量添加剂磨成浓度约62%的水煤浆,由磨煤机出料槽泵送至煤浆槽。

煤浆槽内的煤浆经2台煤浆给料泵加压后与空分来的高压氧气一起进入工艺烧嘴,在气化炉内发生部分氧化反应,生成以CO 和H 2为主要成分的粗合成气。

熔渣及未完全反应的炭通过燃烧室下部的渣口与激冷水沿下降管内壁并流而下,进入气化炉洗涤冷却室。

多喷嘴水煤浆气化水系统运行问题及工艺改进方法

多喷嘴水煤浆气化水系统运行问题及工艺改进方法

多喷嘴水煤浆气化水系统运行问题及工艺改进方法1. 喷嘴堵塞在水煤浆气化系统中,喷嘴是将水煤浆喷洒到气化炉内的重要装置,而喷嘴的堵塞会直接导致水煤浆的喷洒不均匀,影响气化反应的进行。

喷嘴堵塞的原因主要有:水煤浆中煤渣颗粒过大、管道积垢、操作不当等。

2. 沉淀结垢在水煤浆气化水系统中,由于水中含有多种离子物质,经过高温高压的气化反应后,易产生沉淀结垢问题。

这些垢会堵塞管道或设备,影响系统的正常运行。

3. 水煤浆质量不稳定水煤浆的质量直接关系到气化的效率和产品质量,但在实际生产中,受原料煤质、加工工艺等因素的影响,水煤浆的质量往往不稳定,无法满足气化的要求。

以上问题严重影响了多喷嘴水煤浆气化水系统的正常运行和气化效率,因此有必要对这些问题进行改进。

二、工艺改进方法针对喷嘴堵塞问题,可以采取定期清洗的方式来解决。

在停机维护时,使用专业清洗设备对喷嘴进行清洗,将堵塞的煤渣颗粒清除,同时对管道进行检修和清洗,保证喷嘴的正常工作。

针对沉淀结垢问题,可以采取加入分散剂的方式来处理。

在水煤浆中加入适量的分散剂,可以有效降低水中离子的结合能力,减少结垢问题的发生。

进行定期的管道冲洗和清理,保持管道的畅通。

为了提高水煤浆的质量稳定性,可以采用加入稳定剂的方法进行处理。

适量加入稳定剂可以降低水煤浆的粘度,提高其流动性,同时减少水中离子的含量,使水煤浆的质量更加稳定。

4. 系统自动监控在多喷嘴水煤浆气化水系统中,可以通过增加自动监控设备来实现对系统的实时监测。

利用传感器和智能控制系统,可以及时发现系统运行异常,并进行自动调节,保证系统的稳定运行。

多喷嘴水煤浆气化水系统是水煤浆气化工艺中至关重要的一个环节,其运行问题直接影响到气化效率和产品质量。

通过改进喷嘴清洗、沉淀结垢处理、水煤浆稳定化处理和系统自动监控等方法,可以有效解决系统运行中的问题,保证系统的稳定运行,提高气化效率。

未来,随着科技的不断发展,相信水煤浆气化技术会迎来更好的发展。

水煤浆气化技术中水煤浆管道设计

水煤浆气化技术中水煤浆管道设计

水煤浆气化技术中水煤浆管道设计摘要:针对水煤浆气化工艺中水煤浆介质特性,本文以某省煤炭深加工示范项目设计,对水煤浆管道设计中应考虑的一些主要问题进行分析。

关键词:水煤浆;管道;设计(一)水煤浆管线工艺参数和配管要求水煤浆制备与输送是水煤浆气化技术中重要组成部分,其性能的优劣直接关系到气化装置运行的好坏。

涉及高压煤浆管线和低压煤浆管线,其中高压水煤浆管线是高压煤浆往复式泵出口到气化炉烧嘴入口输送高压水煤浆管线,输送介质为水煤浆,输送压力为9.8MPa,输送温度为68℃,介质密度为1265.08kg/m³;低压水煤浆主要管线是磨煤机出口到高压煤浆泵入口管线,输送介质为水煤浆输送压力为1.7MPa,输送温度为68℃,介质密度为1265.08kg/m³。

由于水煤浆输送与其他流体输送存在差异,须注意其管径、流速、管道材料选择、管件的选用、配管走向及冲洗点设置等诸多问题,防止管道堵塞、磨蚀及振动;应该在保证水煤浆性能稳定基础上,配管做到便于操作和走向简洁美观。

(二)管道材质及管件的选择为了提高气化效率、降低能耗,水煤浆的固体含量一般在60%(wt)以上,但水煤浆属于煤粉悬浮体系,如此高浓度固体和比较宽的粒度分布的水煤浆介质还会严重的磨蚀管道。

因此对于水煤浆管道材质的选择应该主要考虑磨蚀,气化装置的水煤浆管道采用碳钢管道,且磨蚀裕度+腐蚀裕度按6mm考虑;对于弯头优先选用5倍直径的弯头;对三通应尽量选择45°斜三通;对于阀门应选用全通径的球阀,并且阀芯应该喷涂硬质合金。

(三)配管设计应注意事项(1)为了防止装置停车时,水煤浆在管道的低点产生不流动区,在此段管道会内脱水沉淀,若冲洗不及时此段管道将被堵塞,给下次开车造成诸多不便,处理不当时会严重影响正常生产。

水煤浆管道在配管设计中禁止出现袋形,水煤浆回流管线必须设置坡度,其坡度不得小于千分之五。

(2)由于水煤浆特性,在配管设计时尽量减少不流动区的出现,所以尽量在其管道上不设置放空阀和排净阀。

多喷嘴气化渣水系统常见问题及处理措施

多喷嘴气化渣水系统常见问题及处理措施

第6期2017年11月中氮肥M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNo. 6Nov. 2017櫋j甲醇及下游产品;多喷嘴气化渣水系统常见问题及处理措施孔德升,姚斌,詹满银[新能凤凰(滕州)能源有限公司,山东滕州277527][摘要]针对多喷嘴水煤浆气化渣水工序中合成气洗涤系统、闪蒸系统和灰水沉降系统中常见的酸性 气冷凝器内漏、黑水角阀筒体及堵板经常磨穿、灰水换热器严重堵塞、水洗塔等设备锥底易堵塞等问题,深人分析问题的原因,针对问题原因采取一系列优化改进措施后,目前气化装置已实现110%负荷下双炉 常态化稳定运行。

[关键词]气化渣水系统;酸性气冷凝器;黑水角阀;灰水换热器;内漏;堵塞;问题;处理[中图分类号]TQ546. 5 [文献标志码]B[文章编号]1004 -9932(2017)06 -0025 -03新能凤凰(滕州)能源有限公司的2x360 kt/a甲醇项目气化装置采用华东理工大学和国家 水煤浆气化研究中心共同研发的多喷嘴对置式水 煤浆加压气化技术,气化炉设计运行压力6.5 MPa,单炉投煤量1 500 t/d,气化炉采用两开一 备的运行模式。

多年的运行过程中,气化渣水工 序出现了合成气洗涤系统、闪蒸系统和灰水沉降 系统中酸性气冷凝器内漏、黑水角阀筒体及堵板 经常磨穿、水洗塔等设备锥底管线堵塞和灰水换 热器堵塞等诸多问题,通过采取一系列的优化改 进措施后,目前气化装置已实现110%负荷下双 炉常态化稳定运行。

现将多喷嘴气化渣水系统出 现的问题及采取的措施总结如下。

1气化渣水系统简介渣水系统是水煤浆气化装置中处理灰渣、改 善系统水质、实现热量回收利用和灰水净化再回 收的关键系统,在煤气化装置环保治理和节能减 排方面起着至关重要的作用。

多喷嘴水煤浆气化 工艺中的渣水系统由水煤气初步洗涤、闪蒸和灰 水沉降3部分组成。

水煤气初步洗涤系统采用分级除尘技术,即先利用混合器使合成气增湿,增湿后合成气夹带[收稿日期]2017-05-17[作者简介]孔德升(196—)男,山东滕州人,技师,主要从 事生产技术管理工作。

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( )气化 炉烧 嘴安装 口处 的耐 火砖在 运行后 5 期存 在减 薄现象 ,对 烧嘴 存在影 响 ,需考 虑耐火 砖使 用后 期 的烧 嘴保 护 。 ( )气化 室锅底 在运 行时存 在积 灰 ,会 导致 6
( )多 喷嘴气 化炉燃 烧 室流场 复杂 ,烧 嘴处 1 的气 流速 度直接 影 响到雾 化效 果 ,从而影 响拱 顶
的运行 压力 是 7 8M a . P ,而此 时预 热水 管 线 处 于
耐火 砖 寿命 和 物料 消耗 ,因此 应严 格按 照压力 与
负荷 的对 应关 系控 制气化 炉 负荷 。
( )关注 烧 嘴 的煤浆 通 道 压 差 。根 据 经验 , 2
烧嘴 的煤 浆压差 控制 不宜 过 高 ,也 不宜过 低 。过
支撑 板 的温度 升高 。应考 虑增设 支撑 板 的冷却 。 ( )为延 长气 化炉 上 部 耐 火 砖 的使 用 寿命 , 7
3 2 有利 于提 高激 冷水 流量 .
预 热水管 线上 有一 个高 压管 道和低 压管 道 的
分 界线 :预热 水 流量调 节 阀的后 手动 阀和 副线 阀
后 面 的管道 压 等级 是 1. a 5 0 MP ,前 面 的管 道 压 力 等级是 2 0MP 。系统 正 常运 行 以后 激 冷水 . a
特性 的稳 定 。煤 浆灰 熔点 和粘 温特性 是气 化炉稳
定运 行 的重要控 制参 数 ,二者 的波 动会导 致熔渣
在炉 内流 动性 的变 化 ,从 而 引起 渣 口阻 力变 化 。
化炉 壁 或气化 炉锥 底托砖 盘受 力损 坏 ,因此对 其
进行 了改进 :割开 焊接部 位 ,调整 配合 间隙 ,预 留出气化 炉锥底 托砖 盘 与支撑 板 间的膨胀 缝 ,满
[ 中图分类号 ]T 5 . [ Q0 15 文献标识码]B [ 文章编号 ]10 9 3 (0 1 0 0 1 0 04— 9 2 2 1 ) 2— 0 6— 2
1 预 热水 系统 的流 程设置 及存在 的 问题
流量后 并人 激 冷 水 管 线 。但 是 通 过 2 a的 运行 ,
足设 备热 膨胀 的需 要 。
6 总 结
保持 灰熔 点和 黏温特 性稳 定 ,严 格按 照黏 温特性 操作 是实 现气 化炉 长周期 稳定运 行 的关键 和有效
途径 。
( )蒸发 热水塔 的填 料在 系统 运行 中存在积 4 灰现 象 ,会影 响 系统 的运 行 。可考 虑对设 备 的结 构形 式进 行改进 ,以实现 更理 想 的效果 。
气 出 口的阻力 。 原设 计气化 炉锥 底托 砖盘 与支 撑板是 通过 焊 接 固定 的 ,由于在 系统运 行 时设备 受热膨 胀 ,气 化炉 锥底 托砖 盘与 支撑板 间容 易 因热膨胀 造成 气
量非 常 重 要 ) ;过 低 ( 般 出 现 在 烧 嘴 运 行 后 一
期) ,烧 嘴雾化 效果会 变差 。 ( )控制原 料煤 质量 ,尤其 是灰熔 点 和黏温 3
车 以后 由正 常的激 冷水循 环 改为预 热水循 环 ,逐 步 对系 统进行 冷却 。预 热水 系统设 计是从 渣池 取
( ) 预 热 水 泵 的壳 体 使 用 寿命 较 短 ,泵 体 1 经 常磨 穿 。
由于预热 水泵设 计是 清水 泵 ,虽然 只是在 系 统 开车 前和 系统停 车后使 用 ,此时 系统没 有灰渣 排放 到渣 池 内 ,但是 系统 运行一 段 时间 以后 ,渣 池 内必 然积存 一定 量 的灰 渣 ,不论 是在开 车前还 是停 车后 启动 预热水 系统 ,预 热水 中都会 夹带部 分灰 渣 ,含灰渣 水 在输送 过程 中不 可避免 地会对 预 热水泵 的壳 体产 生 冲刷 而影 响其使 用寿 命 。 ( ) 系统开 车 以后 时 常 出现 高 压 激 冷 水 窜 2
第 2期 2 1 年 3月 01
中 氮

No 2 . Ma. 2 1 r 01
M — ie to e u riie o r s S z d Ni g no s Fetlz rPr g e s r
水 煤 浆 气 化 装 置 预 热 水 系统 改 造
王 伟 。李 杰
2 30 ) 7 5 0 ( 兖矿 国宏化工有限责任公司 ,山东 邹城
水 ,经 预热水 泵加 压 ,由预 热水流 量调 节阀 调节
[ 稿 日期 ] 2 1 4 —6 收 0 0 3 1 9
[ 作者简介 ]王
伟 (99 ) 男 , 16 一 , 山东滕州人 , 工程师 。
行 了重新 设计 和计算 ,并 据此 进行 了相关 处理 和 调 整 ,加 大 了合 成 气 出 口过 流面积 ,降低 了合 成
发现预 热水 系统 在设计 上存 在一定 的问题 ,具 体
兖 矿 国宏 50k/ 0 ta甲醇项 目气 化装 置采 用 的
是 G ( 用 电气 公 司 ) 的水 煤 浆 加压 气 化工 艺 E 通
表 现在 以下几 方 面 。
技术 专 利 。该 装置 设置有 1 预热 水系统 ,其 作 套 用 有二 :一是 在气 化炉 开 车前进行 预热 的过 程 中 对 气化 炉 的激 冷 环进行 冷却保 护 ;二是 在系 统停
可考 虑对拱 顶耐 火砖 进行 改型设 计 。
高 ,煤 浆 通 道 可 能 有 异 物 存 在 ( 握 好 煤 浆 质 把
第 2期
入 低压 预热水 管线 的问题 。

伟 等 :水煤 浆 气化 装 置预 热水 系统 改造
・ 7・ 1
下 ,系统 开车 以后 高压 激冷水 就会 回至 预热水 管 线 。增加 “ 8字 ” 盲板 后 ,系统 开车前 关 闭原 预 热水 流量 调节 阀 的前 后截 止 阀 ,将 盲板倒 为 盲路 即可 保 证 不 泄 漏 ,不 会 再 出现 高 压 窜 低 压 的 情 况 ,从 而从根 本上 消除 上述 的安全 隐患 。
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