第6期 2013年11月
中氢肥
M-Sized Nitrogenous Fertilizer Progress
No.6 Nov.2013
超大型多喷嘴气化装置的设备布置与系统优化
王雷，陈丽
（充州煤业鄂尔多斯能化有限公司，内蒙古达拉特旗014300）
中图分类号】TQ546【文概标志码】B【文章编号】1004-9932(2013)06-0056-02
1项目概述
充州煤业鄂尔多斯能化有限公司甲醇项目的水煤浆气化装置选用具有成熟、可靠工业化运行经验的，究矿集团和华东理工大学拥有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术[1]。气化装置是甲醇项目的核心，也是该项目的龙头技术，因此在项目建设过程中受到各部门及领导的特别关注。本工程选用3台直径3600mm的气化炉，为目前国内单台处理煤量最大的气化炉，两开一备，气化压力6.5MPa。该项目是基于已经工业化运行多年的多喷嘴气化装置的成功经验进一步改造与优化而建的。目前该项目气化装置正在建设中。
2气化装置的主要系统组成
本项目气化装置主要由煤浆制备系统、煤浆输送系统、气化炉系统、烧嘴冷却水系统、锁斗系统、合成气洗涤系统、黑水闪蒸及渣水分离系统、中央控制系统、火炬系统、氮气保护系统等组成[2]。
2.1煤浆制备与输送
在水煤浆气化装置生产过程中，煤浆浓度和煤气中有效气含量关系十分密切。煤浆浓度过低时，氧耗高、煤气中有效气含量低：煤浆浓度过高时，会对煤浆输送不利。在煤的灰熔点保持不变的情况下，气化炉的操作温度基本不变，煤浆浓度低时，大量的水带入气化炉需要消耗大量的热，且煤多反应生成COz，因此煤气中有效气含量低，造成能耗增加，产量降低。但一般煤浆浓度高了后（>65%），煤浆黏度将大大增加，煤
【收稿日期】2013-03-20
【作者简介】王雷（1981—），男，辽宁建昌人，助理工程师，万方数据
浆的流动性就会变得很差，容易产生分层或沉降，在煤浆输送方面也会增加难度。另外，煤浆浓度高可能会增加工艺烧嘴的磨损速度，不利于装置的长周期、稳定运行。水煤浆的这些特性相互制约，因此要合理协调各个参数，针对具体问
题进行具体解决。 2.2气化工艺过程
本水煤浆加压气化工艺装置设计日处理煤量约2500t，操作压力6.5MPa，操作温度约 1300℃。氧气与煤浆经过4个对置的工艺烧嘴同时进入气化炉，在加压条件下进行部分氧化反应，生成以CO、H，和COz为主要成分的粗煤气，经混合器、旋风分离器、水洗塔除灰、降
温、除湿后，作为甲醇合成的原料气。 2.3渣水处理
气化炉、旋风分离器、水洗塔的黑水送入渣水处理单元，在蒸发热水塔内进行渣水分离及热回收，采用蒸汽与返回灰水直接接触的换热工艺，使热量得到充分回收，加热后的灰水返回初步净化系统：渣水通过澄清槽与灰水槽紫凝、沉降、除尘后再循环利用。
3气化装置的设备布置概况
水煤浆气化工艺流程决定了装置的整体布置思路，从原煤储运（701）一煤浆制备（702）一煤浆输送（703A）一煤气化（703）—渣水处理（704）—废渣回收（714），采用了平行的布置方式[3]。
701原煤储运系统主要布置的设备有煤仓、称量给料机，除此之外还布置了超细磨机系统的设备（细磨机、细磨机粗浆槽、细磨机细浆槽、细磨机给料泵、细磨机细浆泵等），还有供整个装置冲洗设备及管线用的冲洗水系统。
702煤浆制备系统主要布置了棒磨机、磨机