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氨氮肥技术
2010年第31卷第6期
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创新气化炉工艺烧嘴技术小结
李兵科
尹润生
(陕西滑河煤化工集团有限责任公司渭南714000北京航天动力研究所100076)
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摘要简要介绍水煤浆加压气化装置在我国虽然得到越来越广泛地应用,但尚有很大的节能潜力可挖。并探讨了水煤浆
加压气化装置的节能途径,结合该公司气化装置的特点,确定了改进工艺烧嘴的节能降耗方案,并分析了可预期的经济效益。关键调水煤浆气化烧嘴节能
1引言
随着世界石油、天然气能源的日益枯竭,尤其对于我国少油贫气多煤的能源格局,新型煤化工产业在我国得到了勃发展,煤气化是新型煤化工发展的重要单元技术,而水煤浆气化工艺是新型煤化工的主流工艺之一。国内大型先进煤气化技术与国外相比量还有一定差距,但近年来加快了开发速度。“十五”期间,分别对具有自主知识产权的多喷嘴水煤浆气化、干煤粉气流床气化技术进行了工业示范开发和放大研究。自前煤制油项目,煤制甲醇、合成氨、二甲醚等项目在我国已蓬勃开展。
自从美国德士古公司在重油气化工艺的基础上开发出水煤浆加压气化工艺技术以来,因该技术具有煤种适应性广、碳转化率高、气体质量好、生产连续性强、可高压运行、单炉生产能力大、可实现远程计算机控制和最优化操作、相对节能环保等优点,在许多煤藏量大国(尤其是我国)得到了广泛应用。国产化的华东理工大学四对冲气化工艺、西北化工研究院多元料浆气化工艺、达力科非熔渣-熔渣分级气化工艺也在国内煤化工行业占有了一席之地。
随着水煤浆加压气化工艺技术在国内应用的日益成熟,生产和节能环保方面对该技术的要求也越来越高,在国产化的基础上,突破该技术现有的一些问题和发展“瓶颈”,探索水煤浆加压气化装置的节能途径,将是非常有意义的。
陕西渭河煤化工集团有限责任公司于1996 年引进水煤浆加压气化装置,采用气化压力 6.5MPa、直径2.8m的气化炉4台。其主要特点是气化压力高、气化产品产量大。
2水煤浆加压气化装置节能途径的分析万方数据
现阶段,水煤浆加压气化炉的气化压力有 4.0MMa、6.5MPa和8.5MPa,其配套工艺烧嘴的连续运行寿命一般在45~60天左右。水煤浆加压气化装置连续运行周期相对较短成了节能降耗的主要“瓶颈”。
水煤浆加压气化装置实现长周期运行对企业有着特别的意义,不但能避免因停炉或倒炉期间影响的产量和原料及能源消耗,而且能大大降低水煤浆气化炉生产线运行和维护费用,给企业带来可观的经济效益。
从国外和国内工业化装置上看,在系统设计、工艺运行、设备等方面还存在不少问题,影响着装置长周期安全、稳定、满负荷运行。
(1)气化工艺系统设计
水煤浆加压气化装置用水煤浆和纯氧作为原料进行加压燃烧实现气化,工艺系统设计对水煤浆和纯氧的配比、压力、流量、温度都有具体的要求,同时对气化系统各组成设备有着严格的技术要求。企业一般要严格按照气化工艺系统设计要求,应用符合要求的设备和原料来实现气化生产的稳定运行。
水煤浆气化工艺系统复杂,由于考虑水煤浆气化炉生产线安全运行的重要性,一般不通过改动气化工艺配置来实现节能降耗。但随着壳牌、 CSP等干煤粉气化工艺系统运行的日浙增多,水煤浆加压气化工艺系统改进可以借鉴干煤粉气化工艺系统的许多优点,从面实现系统节能降耗。
(2)气化系统工艺运行
水煤浆加压气化系统对煤种、水、氧气的要求具有一个相对的范围,对工艺操作人员的操作水平也有一定的要求。
在充分考虑经济性的前提下,对于工艺系统