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        水煤漿水冷壁氣化爐與耐火磚氣化爐比較

        2016-03-12 16:41:18山西陽煤豐喜肥業(yè)集團有限責任公司臨猗分公司山西臨猗044100
        氮肥與合成氣 2016年2期
        關鍵詞:臨猗耐火磚陽煤

        李 娟(山西陽煤豐喜肥業(yè)〔集團〕有限責任公司臨猗分公司 山西臨猗044100)

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        水煤漿水冷壁氣化爐與耐火磚氣化爐比較

        李 娟
        (山西陽煤豐喜肥業(yè)〔集團〕有限責任公司臨猗分公司 山西臨猗044100)

        山西陽煤豐喜(集團)臨猗分公司有4套氣化裝置,日常生產中3開1備;其中前3套為清華大學、北京達立科開發(fā)的非溶渣-溶渣分級氣化耐火磚爐,單爐日處理原煤750 t,分別于2006年1月、2008年5月及2010年6月一次性投料成功;第4套為水煤漿水冷壁氣化爐,由陽煤豐喜集團、清華大學、北京達立科、北京航天十一所、華陸工程設計院、太原鍋爐廠、西安核工業(yè)設備公司、盈德氣體等各領域多方專家,通過多年開發(fā)、實踐與施工,于2011年8月22日一次投料成功,單爐日處理原煤600 t,屬于世界首臺水煤漿水冷壁氣化裝置。各臺氣化爐運行壓力4.0 MPa,粗煤氣中φ(CO+H2)>80%。

        1 氣化爐燃燒室的構造

        耐火磚氣化爐采用3層不同類型耐火磚隔絕外界與氣化爐膛內的高溫,日常滿負荷運行中,氣化爐表面熱偶溫度為240℃左右。耐火磚磨損大,需要定期更換,耗資、費時。

        水冷壁氣化爐采用列管狀的水冷壁夾套(夾套列管中走熱脫鹽水)隔絕外界與氣化爐膛內的高溫,日常滿負荷運行中,氣化爐表面熱偶溫度為110℃左右,同時副產約1.2 t/h蒸汽。水冷壁夾套在停車后可自主檢查、維修。

        2 對煤質的要求

        耐火磚氣化爐要求煙煤灰熔點低于1 250℃、成漿性好、煤的粒度<0.5 mm,否則氣化爐爐溫太高,耐火磚磨損嚴重;不可以使用三高煤(高灰分、高灰熔點、高硫),否則氣化渣口容易堵塞。

        水冷壁氣化爐要求煙煤的灰熔點低于1 400℃、成漿性好、煤的粒度<0.5 mm,可以使用三高煤。

        3 裝置的投料

        3.1烘爐、投料

        耐火磚氣化爐投料前需用弛放氣、蒸汽、空氣烘爐蓄熱約96 h。點火烘爐和換燒嘴為人工操作,而投料程序控制全自動化。換燒嘴時,停止烘爐,此時爐溫下降較快,投料時間緊迫。

        水冷壁氣化爐投料前需用弛放氣、氧氣烘爐約1 h。采用獨特的組合式一體燒嘴,點火與投料過程的邏輯程序自動切換,實現(xiàn)點火投料全自動化,確保爐溫穩(wěn)定。

        3.2人員配置

        耐火磚氣化系統(tǒng)準備投料前,配置總控人員2人,現(xiàn)場工作包括換燒嘴、切水、置換倒盲板5塊,換燒嘴1只;輔助開車人員10~13人。

        水冷壁氣化系統(tǒng)準備投料前,配置總控人員2人,現(xiàn)場工作包括倒盲板1塊,不需換燒嘴、切水;需輔助開車人員2~3人。

        3.3停車烘爐

        耐火磚氣化系統(tǒng)若遇外工段緊急停車,停車后無需重新烘爐,可快速連投。

        水冷壁氣化系統(tǒng)若遇外工段緊急停車,停車后需要重新烘爐,進行投料。

        4 裝置停車

        耐火磚氣化系統(tǒng)停爐后,爐膛需用蒸汽和預熱水降溫3~4 d,后方可進行常規(guī)檢修。水冷壁氣化系統(tǒng)停爐后,爐溫會很快降下,即可停止所有運轉設備,進行常規(guī)檢修,不再有任何消耗。

        5 安全系數(shù)

        耐火磚氣化爐燒嘴冷卻水系統(tǒng)運行壓力為2.0 MPa,低于氣化爐系統(tǒng)運行壓力(3.8 MPa)。若燒嘴泄漏,氣化爐內高溫火焰和合成氣有可能外噴,造成人員傷亡及設備損壞。

        水冷壁氣化爐冷卻水系統(tǒng)運行壓力為4.2 MPa,高于氣化系統(tǒng)運行壓力(3.8 MPa)。若水冷壁系統(tǒng)、燒嘴及各盤管泄漏時,冷卻水會泄漏進入氣化系統(tǒng)內,并有安全保障,對生產基本沒有影響。

        6 掛渣情況

        耐火磚氣化爐掛渣分布較均勻,厚度較厚;水冷壁氣化爐掛渣分布均勻,厚度較薄。

        7 消耗不同

        耐火磚氣化爐比氧耗400 m3(標態(tài)),比煤耗550 kg,渣中可燃物質量分數(shù)在10%以下。

        水冷壁氣化爐比氧耗440 m3(標態(tài)),比煤耗550 kg,渣中可燃物質量分數(shù)在8%以下。

        8 環(huán)保達標

        耐火磚氣化爐和水煤煤水冷壁氣化爐系統(tǒng)黑水排放后都經過二級閃蒸處理,閃蒸氣送往精餾系統(tǒng)和小區(qū)供暖系統(tǒng)利用,黑水經絮凝劑處理后回流循環(huán)利用,少量排放水經車間微渦流系統(tǒng)處理后,出口水中懸浮物≤50 mg/L,經污水處理廠生化處理后即可達到環(huán)保排放標準,基本都能達到三廢零排放。

        收稿日期(2015-01-04)

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