四噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化裝置的優(yōu)化與改進(jìn)分析

胡宏 任壯壯

摘 要：四噴嘴置式水煤漿技術(shù)近年來在國內(nèi)開始迅猛發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)有100多套裝置開始投入運(yùn)行，而且形成了一整套比較完善的煤氣化理論，可以說，我國現(xiàn)在的水煤漿氣化技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界的領(lǐng)先水平。并且隨著不斷的改進(jìn)和優(yōu)化，該裝置的運(yùn)行效率和可操作性將會(huì)不斷的提高。本文就主要針對(duì)我國現(xiàn)在的水煤漿氣化裝置運(yùn)行過程中出現(xiàn)的一些問題做了深入的分析，希望能對(duì)有關(guān)人士提供幫助。

關(guān)鍵詞：四噴嘴：水煤漿：氣化裝置

在氣化爐的拱頂上進(jìn)行優(yōu)化，可以延長水煤漿氣化爐的壽命，這是十多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得來的，但是在水煤漿氣化爐的不斷發(fā)展的過程中，我們也在不斷的進(jìn)行摸索，希望能夠找出針對(duì)一些問題的解決方法來實(shí)現(xiàn)水煤漿技術(shù)的不斷提高和優(yōu)化。

1 四噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化裝置的工藝生產(chǎn)流程

首先將水煤漿進(jìn)行加壓處理，在將其與四只對(duì)置的工藝燒嘴進(jìn)行霧化混合之后，在將其排入氣化爐的燃燒室進(jìn)行反應(yīng)，讓生成的合成氣伴隨著灰渣一同經(jīng)過激冷環(huán)，將灰渣進(jìn)行固化之后再進(jìn)行收集以便于定期排放。在真空閃蒸罐的兩級(jí)閃蒸減壓濃縮之后，加入絮凝劑進(jìn)行沉降，這個(gè)過程在澄清槽內(nèi)進(jìn)行，然后再將澄清的灰水進(jìn)行循環(huán)再利用。

2 運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題以及應(yīng)對(duì)措施

2.1 在四噴嘴氣化爐內(nèi)出現(xiàn)的問題以及延長耐火磚的壽命

由于在四噴嘴氣化爐的開車期間，拱頂磚的壽命比較的短，很容易出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象，影響了裝置的長周期運(yùn)行。導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的主要原因就是在進(jìn)行氣化爐的拱頂設(shè)計(jì)時(shí)長徑比的設(shè)計(jì)過小，導(dǎo)致燒嘴出口的物料之間形成激烈的碰撞，導(dǎo)致到達(dá)孔頂?shù)牧魉佥^高，對(duì)拱頂磚產(chǎn)生沖刷[1]。還有就是，氧氣的流速?zèng)]有達(dá)到要求或者過快，會(huì)導(dǎo)致拱頂處形成富氧區(qū)，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)這種情況。針對(duì)這種現(xiàn)象，我們采用了一套合理的氣化爐壓力--負(fù)荷曲線，來對(duì)氣化爐進(jìn)行拱頂比例進(jìn)行嚴(yán)格的把握，改善拱頂轉(zhuǎn)的運(yùn)行環(huán)境，從而大幅度提高拱頂耐火磚的運(yùn)行壽命。

2.2 對(duì)工藝燒嘴的保護(hù)

氣化爐的主要部分中，最為關(guān)鍵的就是工藝燒嘴，它的霧化性能可以大幅度提高碳的轉(zhuǎn)化率，并且可以在爐膛內(nèi)形成合理的流場(chǎng)分布，減少對(duì)氣化爐耐火磚的影響。而且工藝燒嘴的運(yùn)行環(huán)境非常的惡劣，一方面燒嘴噴頭受到氣化爐內(nèi)的高溫輻射和合成氣中硫、氫，等氣體的腐蝕作用，還有高速的介質(zhì)對(duì)它的沖刷，壽命通常就會(huì)比較的短，多以為了保護(hù)燒嘴，一般會(huì)在燒嘴的部位采用耐熱、耐高溫的材料來充當(dāng)保護(hù)套，對(duì)燒嘴盤和酸性的氣體之間進(jìn)行隔離，阻斷酸性氣體進(jìn)入燒嘴室的通道，從而達(dá)到防止盤管和燒嘴被腐蝕的目的。

2.3 對(duì)水煤漿質(zhì)量的控制

一般來說，煤漿中摻雜著的纖維物、鐵絲等都可能會(huì)對(duì)高壓煤漿泵產(chǎn)生影響，導(dǎo)致煤漿的流量發(fā)生波動(dòng)，導(dǎo)致工藝燒嘴的煤漿通道發(fā)生堵塞想象，進(jìn)而出現(xiàn)偏噴等一系列問題，導(dǎo)致生產(chǎn)受到影響。

2.4 針對(duì)氣化爐的封堵磚的壽命較短的情況進(jìn)行改進(jìn)

可以對(duì)封堵磚的形狀進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，將原本的圓柱凸臺(tái)轉(zhuǎn)化為圓錐凸臺(tái)型，這樣一來就將原本的固定式密封形式轉(zhuǎn)化為自由沉降式，增加了實(shí)際的密封面積，并且也有效的避免了漏氣現(xiàn)象的發(fā)生，達(dá)到了很好的密封效果[2]。

2.5 對(duì)氣化系統(tǒng)的改進(jìn)

氣化系統(tǒng)通常由蒸發(fā)熱水塔、水洗塔還有旋風(fēng)分離器這三個(gè)部分組成，在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，會(huì)有大量的灰渣積淀在錐底的部分，導(dǎo)致形成堅(jiān)硬的回購，在停車之后對(duì)它們清理起來也是相當(dāng)?shù)睦щy，可能會(huì)導(dǎo)致被迫停車，在開停車的過程中會(huì)導(dǎo)致多次堵塞黑水的出口管線的現(xiàn)象，導(dǎo)致停車次數(shù)增加，造成氣化爐在降壓之后疏通，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。所以應(yīng)當(dāng)在黑水管線的出口位置，把筒體的下部改到錐底，這樣在正常的運(yùn)行和開停車時(shí)筒體小布的旁路閥處就會(huì)一直處于關(guān)閉的狀態(tài)，一旦發(fā)生堵塞的情況，只需要打開導(dǎo)淋就可以輕松排出大顆粒和污垢。

2.6 對(duì)托磚盤的底部進(jìn)行改進(jìn)

在新型的氣化爐的運(yùn)行過程中，由于氣體在托轉(zhuǎn)盤附近的流速比較的低，就會(huì)導(dǎo)致在鍋底存在積灰的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致托轉(zhuǎn)盤的散熱出現(xiàn)問題，托轉(zhuǎn)盤的溫度升高對(duì)氣化爐的安全造成嚴(yán)重的影響，檢查維護(hù)起來也會(huì)比較的困難。但是如果將高溫變換冷凝液的化，就會(huì)讓其通過高壓氮?dú)夤芫€進(jìn)入到氣化爐內(nèi)，恩齡也經(jīng)過分布器的均勻噴淋就會(huì)進(jìn)入到氣化鍋底，進(jìn)而達(dá)到洗滌鍋底的飛灰，防止飛灰在底部積淀的目的。

2.7 對(duì)蒸發(fā)熱水塔的帶水問題的處理措施

經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行，蒸發(fā)熱水塔的內(nèi)難免灰出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，一旦堵塞到一定的程度以后，就會(huì)進(jìn)入到管線內(nèi)，影響放空的過程，另外還造成灰水等補(bǔ)水下行困難，高溫?zé)崴畠?chǔ)罐內(nèi)的液位迅速的下降，導(dǎo)致整個(gè)氣化系統(tǒng)的水循環(huán)遭到破壞。因此就應(yīng)當(dāng)針對(duì)這一問題來進(jìn)行改進(jìn)，最好是采用填料分揀和降低填裝的高度的方法來有效的延長填料的使用周期，提高氣化爐的使用壽命。

3 結(jié)束語

基于我國現(xiàn)有的技術(shù)水平和工藝，我們應(yīng)當(dāng)不斷的努力，在氣化裝置的運(yùn)行質(zhì)量上進(jìn)行不斷的摸索和提高，對(duì)我國現(xiàn)有的氣化技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，各個(gè)氣化裝置的有關(guān)單位之間積極的進(jìn)行交流，分享成功的經(jīng)驗(yàn)，不斷的豐富對(duì)于水煤漿氣化裝置的認(rèn)識(shí)，結(jié)合歷史經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行深入的研究，為它的不斷發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]辛爭(zhēng)秋，趙恒，郭瑩，等.多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化工藝燒嘴維修創(chuàng)新技術(shù)[J].氮肥與合成氣，2017（05）：6-8.

[2]孔德升.多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐節(jié)能增效改造探討[J].化肥工業(yè)，2018（3）：65-66.