德士古水煤浆加压气化说明

德士古水煤浆加压气化属于先进的第二代煤气化技术。炉型主要分为激冷型和废热锅炉型，国内引进的鲁南、渭河、上海焦化、淮南等几套德士古煤气化装置均采用激冷型气化炉。从厂家运行的实际情况来看，都存在着合成气偏流问题，现就此作简明介绍，仅供有关技术人员和操作人员参考。

1 工艺过程简述

德士古水煤浆加压气化的基本工艺过程是用高压煤浆泵将煤浆送入烧嘴，同时将来自空分的高压氧也送入烧嘴，氧走烧嘴的外环隙和中心管，煤浆走内环隙，二者一起由烧嘴喷入气化炉中，充分混合雾化，在1350～1400 ℃温度下进行气化反应，生成的高温合成气和熔融渣一起流经渣口，激冷环、下降管，进入激冷室的激冷水中。高温合成气和熔融渣与激冷水直接接触激冷，激冷的目的是将高温气体直接冷却到该压力下的饱和蒸汽温度，将熔融渣冷却后沉积，实现气渣分离。分离出的渣经破渣机，通过锁斗定期排入渣池，由捞渣机捞出装车外运。激冷水是由激冷水泵从洗涤塔抽出，送入激冷环，并沿下降管内壁旋转均匀分布下流。激冷水在下降管内壁形成的水膜，不仅避免高温气流及熔渣与下降管内壁直接接触而保护下降管，同时也逐渐降低气体温度。在激冷水中激冷后的合成气沿下降管和上升管的环隙空间均匀鼓泡上升，出激冷室后，经文丘里洗涤器和洗

摘要：结合渭化德士古气化装置运行实际情况，从加强原料煤质量管理，选择适当的操作温度和抓好备炉工作等3方面论述了德士古气化炉稳定运行的要点。关键词：德士古煤气化炉稳定运行要点

我厂德士古水煤浆气化装置是目前国内运行中压力等级最高的一套装置，它的长周期稳定运行，不仅可以使我集团公司的生产水平再上新台阶，同时也为我国的煤化工发展提供有益借鉴。结合我公司实际运行情况及本人多年操作经验，仅就德士古气化炉稳定运行的要点浅谈一下笔者的看法。

1.

加强原料煤的质量管理，提高煤浆浓度

为了进一步提高气化炉的生产能力，实现气化炉长周期，安全稳定运行，并达到高产、优质、低耗之目的。首先要加强煤的质量管理，固定碳、化学活性、机械强度、热稳定性、灰熔点等指标入厂前要严格把关，力求提高；尽量降低硫份、灰分等杂质的含量。把灰分的含量作为重点来抓，灰分应尽可能的低。同时做好煤浆的制备工作，稳定煤浆浓度，并尽可能的提高煤浆浓度。

1.1加强煤的质量管理

之所以将灰分作为重点，主要从以下几方面考虑：首先，灰分直接影响煤中的有效成分，进而影响煤气化的效率。实践证明，灰分增高1%，在入炉煤浆量同样情况下，生产能力下降约1.8%，这样将严重制约我装置的高负荷运行。

其次，灰分中以SiO2为主，依据我们厂多年的原料煤分析情况，灰分高时，煤中煤矸石就多，SiO2就高，这样导致煤灰中CaO+Fe2O3+MgO/SiO2+AL2O3比值降低，而该酸碱比直接与灰的粘度和灰熔点有关，每当灰分升高时，我们炉温被迫

提高，以保证渣能顺利排出，这样，势必增加氧耗，降低耐火砖的使用寿命，影响公司的经济效益。

再之，灰分高，灰中SiO2高，在细灰中含有大量砂粒状颗粒，这种颗粒坚硬，易沉降，管道易磨损甚至刺漏，或者沉降堵塞管道。过去使用黄陵煤时，灰分高，管道磨蚀严重，有时需要停车处理，直接影响气化炉的正常运行。

最后，灰分高时，运输费用增加，如购进碳含量为80%的煤，就比购进碳含量为70%的煤少运来了10%的废渣，运费自然也就降低了10%。同时，排渣的运输费用和渣的堆积费用随之增加，对降低生产成本都是不利的。煤的管理要以服务生产为宗旨，严把煤的入厂质量关，尽量降低煤中灰分的含量。

我公司改用华亭煤后，灰熔点较以前降了很多，现在一般维持在1250℃，添加助溶剂后降到1150℃～1180℃，从运行情况来看，氧耗降低，炉砖使用寿命明显增长，现已达19000hr,还可继续运行2000hr以上。维护费用降低，生产成本也降低许多。因此对我公司来说，应把灰分作为重点来抓，注意其变化情况，为气化炉操作提供参考。

1.2. 煤浆的制备

在煤浆的制备过程中，要稳定磨煤机的操作，并尽可能提高煤浆的浓度。

1.2.1优化配比。

根据煤的粒度分布及可磨指数来决定磨煤机的粗细棒配比，以达到最优的煤浆粒度分布，从而保证较高的煤浆浓度。选择合适的工艺条件（煤和水的比例），调配最佳粒度和粒度分布是制备具有良好流动性和较为稳定的高浓度水煤浆的关键。运行一定时间后，对磨煤机的粗细棒的磨损情况及煤浆粒度分布作以比较分析，决定是否补充磨煤机的棒量。

1.2.2选择高质量的添加剂

添加剂在水中具有分散作用，可以降低煤粒表面的亲水性能和荷电量。适宜的添加剂能降低煤粒表面的水化膜和粒子间的作用力，进而改变煤浆的流动性，且煤浆的粒度越细，效果越明显。根据煤的性质选择合适的添加剂及添加剂的加入量。加入量过小，煤浆粘度增大，不利泵的输送；加入量过大，添加剂费用将很高，应该通过实验来确定添加剂的最佳加入量。

1.2.3减少磨煤机停车次数，平稳操作。

在磨煤机运行过程中，尽量减少磨煤机的停车次数，否则会因为用水冲洗管线而引起煤浆浓度的降低。在磨煤机操作过程中，多留意磨煤机的功率及磨煤机出口槽搅拌器电流的变化。操作熟练时，可以依此来判断煤浆的浓度变化，从而可以及时调整，以保证较高的煤浆浓度。在现场磨机维护中，尽可能减少冲洗磨煤机滚筒筛的次数，以减少直接冲入煤浆槽的水，这样更有利于保持煤浆的高浓度。

在我公司气化用煤改为华亭煤后，经过大家的共同努力，完全可以将煤浆的浓度控制到61%以上。出现跑浆的情况下，应该首先确认跑浆的原因，而不应该只是通过减煤或者加水来处理。在不跑煤浆的前提下，尽可能的提高煤浆浓度，为气化提供高质量的煤浆。

2

选择合适的操作温度是长稳优运行的保障

气化温度的选择原则是在保证液态排渣的情况下，尽可能选择较低的温度。具体的确定方法是使液态渣的粘度略低于250CP,即为最适宜的操作温度。在气化炉的运行过程中，操作温度的控制显得特别重要，它直接关系到气化炉能否长周期稳定运行，只要解决好气化炉的温度问题，Texaco煤气化的主要问题就解决了。在实际的操作中，由于个人能力的差别，以及业务水平的高低各不相同，决定了在控制温度问题的过程中有很大的差别。因此，炉温的控制时高时低，严重影响了气化炉的稳定运行。炉温的控制，主要是通过调节氧煤比来实现。在操作过程中，氧煤比过高，系统热负荷增加，有效气成分下降，CO2含量升高﹔另外，气化温度过高，耐火材料腐蚀加剧，影响或缩短了耐火材料的使用寿命，甚至烧坏耐火衬里。实践证明，气化炉运行温度升高50℃，持续3～5天，炉砖寿命明显减少，甚至出现脱落，裂缝等严重后果，严重将引起炉壁超温，导致停车。氧煤比太低,炉温就低，渣口缩小，气化炉压差增大，运行就变得不稳定，操作难度增加，同时，细灰含量增加，灰水处理系统负荷增加，从而导致整个气化水系统工况恶化，不利于气化炉的长周期稳定运行。

实际操作过程中，主要从以下几方面来确定炉温的高低。

2.1 温度

在气化炉温度计指示准确情况下，我们将显示温度与FT温度相比较，尽可能的使操作温度靠近FT温度。运行24小时，观察是否一切正常，再决定是否做相应调整。

2.2 看工艺气的成分变化趋势。

在H2、CH4、CO、CO2四个在线分析表中，H2的成分相对稳定，如果它的含量变化较大，表明炉温的变化较大，必须及时调整，H2的变化不能超过1%。用CO、CO2的变化关系来调节炉温也是可行的，操作中应以CO2为主要控制指标。该指标与煤种及煤浆浓度有关，我们一般控制在18～21%。而用CH4的含量变化来观察炉温的变化趋势,依据我多年的操作经验，针对华亭煤CH4控制在400～800ppm,操作稳定，效果最优。

2.3 看渣

渣是气化炉的产物，最直观地反映出气化炉温度的高低，正常粗渣大小在5～8mm,此类渣占总量7%～8%是正常的,这表明炉温正好合适，应该保持此状态。如果粒度变小，大颗粒减少，则说明炉温偏高，应减少氧煤比；如果粒度变大，大颗粒增加，则说明炉温偏低，应加大氧煤比，调节炉温。如果有针状渣，表明渣口缩小，因渣流速过大造成，可适当提高炉温，缓慢熔渣，恢复渣口，这个过程不能太急，而且，加氧要多次少量，避免造成渣口再次减小，因为这时排渣量加大。

2.4 气化炉压差

只要气化炉运行平稳，炉温合理，压差就维持平衡。如果炉温偏低，渣口就变小，压差增大，气体成分也就发生很大的变化。在操作中，减少氧煤比后，短时间内压差几乎不变，但6小时以后，压差就开始逐渐增大，为以后的运行留下隐患。在气化炉运行过程中，判断氧煤比是否合适，炉温是否合理，这4个方面要结合起来，不可片面的下结论来确定氧煤比的高低。笔者认为，当我们知道煤浆的成分及煤的灰熔点以后，我们应该有一个确定的操作温度。最起码在一定的时间内应该有一个确定的比较小的温度范围。也就是说在一定的时间内有一个固定的氧煤比。结合我厂实际，在现有煤种情况下，氧煤比控制在490～495Nm3/m3是比