第4期 2014年7月
中氮肥
M-Sized Nitrogenous Fertilizer Progress
浅谈航天炉水冷壁对炉温的影响
王随涛
（河南晋开化工投资控股集团有限责任公司，河南开封475002）
[中图分类号］TQ545
【文献标志码］B
3[文章编号］10049932(2014)04005602
航天炉是中国航天科技集团公司自主研发的粉煤加压气化装置，属气流床气化炉，采用盘管膜式水冷壁技术，运行时依靠水冷壁上的熔渣层保护水冷壁，使气化装置可以长周期、安全、稳定运行。
1水冷壁结构及汽包循环水工艺流程
水冷壁由耐火材料、渣钉、盘管等部件组成。渣钉焊接在盘管上用于固定耐火材料，运行时耐火材料表面逐渐形成固定渣层。为保护水冷壁盘管，通常采用汽包循环水泵维持强制水循环，管内流动的水吸收部分炉内的热量，然后在汽包内闪蒸后汽液分离产出蒸汽，送至外界并人中压蒸汽管网，分离出的水温度降低，进人汽包循环水泵继续进行汽包水循环。水冷壁结构及汽包水工艺流程如图1。
外界汽包
耐火材料
液渣层渣钉
盘管、
高温区、
环
周澄层
汽包循环水泵
图1
水冷壁结构及汽包水工艺流程
[收稿日期】2013-10-10
[作者筒介】王随涛（1982—），另，河南禹州人，助理工程师。
万方数据
2水冷壁工作原理
No.4 Jul.2014
水冷壁气化室由多层不同材料组成，包括液体熔渣、固态渣层、耐火材料、渣钉和盘管壁。气化过程中，反应温度比较高，产生的熔清以小液滴的形式甩至水冷壁，由于水冷壁表面温度低，小液滴被冷却后形成固态渣，随着固渣层的增厚，固渣表面温度逐渐升高，再有小液滴被甩到表面则不会再凝固了，而是以液态的形式附着，形成液态渣层。液渣以一定的速度向下流动，同时有新的小液渣被用到壁上，形成动态的平衡，平衡后固渣和液渣层的厚度取决于气化室的火温度和熔渣的黏温特性，火焰温度高则清层变薄，黏温特性差渣层随温度波动容易脱落。通过这样的工作原理，水冷壁可以根据气化炉的运行工况自动调节炉温，同时“以渣抗渣”提
高耐火材料的使用寿命，减少炉膛散热损失。 3汽包循环水
由于炉膛导出的热量绝大部分由汽包循环水
带出，因此，汽包循环水对水冷壁有至关重要的保护作用。如汽包循环水量小，炉腹导出的热量无法全部被带出，就会导致渣层温度升高，达到渣的灰熔点后，渣层减薄，热量再向外传递，造成环腔和气化炉外壳温度升高，对气化炉安全运行造成影响；如汽包循环水量大，单位时间内经过盘管的水量增加，渣层温度下降，有利于挂渣，但增加汽包循环水量就会增加电耗，增加运行成本，同时汽包循环水泵的输出功率过大还会缩短票的使用寿命。所以，实际生产中要根据情况调整汽包循环水至合适的量。
盘管水密度 4
盘管水密度指汽包循环水出水冷壁的密度。