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        航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)應(yīng)用研究

        2021-11-28 14:25:56劉星
        魅力中國 2021年18期
        關(guān)鍵詞:粉煤煤氣化氣化

        劉星

        (黔西縣黔希煤化工投資有限責任公司,貴州 黔西 551500)

        自C919 飛機以下線狀態(tài)并運營以來,我國航天技術(shù)由傳統(tǒng)的進口向獨立創(chuàng)新階段轉(zhuǎn)變。目前,我國航天技術(shù)正處于發(fā)展階段。它帶動了我國的航天產(chǎn)業(yè),在航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級也取得了一定的發(fā)展和有效的應(yīng)用。從技術(shù)角度看,航天爐用粉煤加壓氣化技術(shù)的發(fā)明,基于傳統(tǒng)的煤新氣方式的比較優(yōu)勢,一些創(chuàng)新方法和技術(shù)創(chuàng)新制造出來的新技術(shù)也從根本上促進了我國的航天產(chǎn)業(yè)的更快發(fā)展。

        一、在航天爐中粉煤加壓氣化技術(shù)概要

        航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)由北京航天萬源煉化工工程技術(shù)有限公司開發(fā)。從創(chuàng)新的觀點來看,該公司以我國傳統(tǒng)的煤炭新燃氣為基礎(chǔ),吸收了殼牌、德士古及其他加壓氣化進程的設(shè)計概念和相關(guān)經(jīng)驗。

        以對當前產(chǎn)業(yè)化示范項目應(yīng)用的結(jié)果及經(jīng)驗分析為基礎(chǔ),加壓拖放床工程在運行方面具有明顯的優(yōu)勢,低成本、短建設(shè)時間、簡單便捷的運營、輕松的中央集中式管理、節(jié)能降耗等特點。這項技術(shù)的不斷應(yīng)用和不斷改進,為我國航天產(chǎn)業(yè)提供了獨特的、強大的技術(shù)支持。

        二、航天爐粉煤加壓氣化裝置及工程分析

        (一)四大部分構(gòu)成

        目前使用的航天爐粉煤加壓氣化裝置是由4 個零件,即4 個主要組成部分構(gòu)成:1.U1500磨煤與干燥單元;2.U1600粉煤加壓與輸送單元;3.U1700 粉末煤氣化裝置,4.U1800 平板和重水處理裝置。通過4 大單位的分析,可以看出在航空航天領(lǐng)域,粉煤加壓氣化裝置和加壓軟盤工程生產(chǎn)工程存在一貫的傾向,各單位的構(gòu)成與勞動分工相同。該工程是一家制造廠商,單位構(gòu)成采用模塊處理系統(tǒng),在設(shè)計水平上具有明顯的產(chǎn)業(yè)化特性。這也是相對較高的生產(chǎn)效率,相對保證裝置啟動和管理的主要保證。適用時

        (二)主要四大部分功能與動作分析

        以U1500 裝置為例,由于工程采用系統(tǒng)的控制方法,該裝置有煤炭粉碎、惰性氣體輸送和粉煤篩選3個主要組成部分。從設(shè)備應(yīng)用的角度看,本單位預(yù)設(shè)了兩條生產(chǎn)線,一條生產(chǎn)線的運行模式可通過優(yōu)化的設(shè)計方式個別體現(xiàn)出來??蛇_30 噸/h 的有效作業(yè)。例如,U1600 裝置可分為儲存、加壓和運輸三個主要部件。每個單位都是密切相關(guān)的,而且都是聯(lián)動的,所以U1500une 的粉煤作業(yè)完成后,進入U1600une 內(nèi),體現(xiàn)粉煤儲藏罐,之后用粉煤鎖住,可以施加壓力。經(jīng)過處理后,移動到高壓區(qū)儲煤罐,為U1700unute 的粉煤氣化作業(yè)準備好步驟。從使用裝置的觀點來看,U1700 裝置是將焦點放在了全部煤氣化裝置的應(yīng)用功能上的核心裝置,如粉煤燃燒、合成冷氣和洗滌等。分析設(shè)備和裝置主要包括:氣化爐、渣鎖斗、洗滌塔、燃燒器等;燃氣裝置及其應(yīng)用效果觀察裝置是提高燃氣裝置效率的核心環(huán)節(jié)。創(chuàng)造燃燒方法。優(yōu)化氣化效應(yīng),實現(xiàn)節(jié)能降耗目標。舉個例子,一般在煤氣化工程在空氣分離裝置生成的粉煤4.7mpa 和純氧4.9mpa 1400 —1700℃的高溫環(huán)境中執(zhí)行不完全氧化反應(yīng),完全可以實現(xiàn)混合燃燒。合成原料H2 和CO2通過“冷卻-加濕-去除灰塵的環(huán)節(jié)”進入轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。它可以在U1800 設(shè)備中被重復利用。此設(shè)備的組件包含沉淀系統(tǒng)、黑水點滅及重水脫氧消解。在特定的工程作業(yè)中,主要包含“氣化器—過濾器—沉降罐—除氧器—高壓回收泵—氣化裝置”。具體來說,首先從燃氣蒸汽洗滌塔排出黑水,在高壓處理及真空第2 階段瞬間蒸發(fā)后,可以將其送往沉淀組,凈化后黑水通過脫硫機器運輸。氧氣的處理最終通過高壓回收泵加壓,然后發(fā)送給U1700 設(shè)備以回收利用。

        三、航天爐結(jié)構(gòu)及比較優(yōu)勢分析

        在結(jié)構(gòu)解釋中,航天爐由“燒嘴—氣化燃燒室—急冷氣室—壓力外殼”組成。燃氣爐燃燒室主要采用“點火—啟動—噴煤”的組合方式,煤氣化燃燒室主要在內(nèi)部安裝了水冷墻,以抵抗高溫和石板腐蝕的危險。目前累計數(shù)據(jù)增加到1700℃高溫電阻在1450℃可以展示。

        原理分析主要使用重壓鍋爐循環(huán)泵強制水循環(huán),實現(xiàn)熱和蒸汽的吸收。冷卻艙在分析中主要由耐壓的中空殼體構(gòu)成,外徑與U1700 裝置燃氣煙機燃燒室直徑相同,設(shè)置了冷卻圈。將吊瓶冷卻的水有效地送到氣化爐。此外,為了有效解決燃氣煙氣中的水問題,設(shè)計了一個消除氣泡的隔離裝置和單擊分離裝置,使得燃氣煙氣的使用效率一直沒有下降。從材料的觀點來看,除了對電線桿和燃氣爐適用不銹鋼材料外,航天爐的設(shè)計師們基本實現(xiàn)了對碳鋼材料的完全適用,從而提高了壽命。瓦爾納的使用壽命可達10 年(其中頭部6 個月維修一次),瓦斯化瓦防水墻的設(shè)計壽命可達10-20 年。減少投資成本。與謝爾煤氣化技術(shù)相比,航天爐爐在工程設(shè)計、運營程序和投資成本方面具有優(yōu)勢。目前Shell 氣化投資約3 億元人民幣,轉(zhuǎn)換率約70%,其中H2 凈化比率相對較高。和合成氣體的溫度超出警戒地區(qū),在190~200 ℃,co 轉(zhuǎn)換率比電子相當高。從電力消耗方面來看,Shell 瓦斯化工程使用大量CO2 和N2,主要基于航天爐、干式供應(yīng)和輕抽,從合成瓦斯方面來說,使用N2 幾乎為零。二氧化碳排放量通常是航天爐消毒量的1.5 倍以上。另一個例子是,航天爐的熱交換系統(tǒng)需要使用Shell 的熱交換管。結(jié)合冷卻壓縮機保障燃氣回收,所以電力消耗相對較高。在空間,工程使用單一的簡單化結(jié)構(gòu),但由于工程流程和單位功能高度整合,使用效率相對較高。據(jù)消費電量數(shù)據(jù)顯示,如果生產(chǎn)1t94%的甲醇,消費電量僅為330 千瓦*h。

        四、結(jié)論

        大體上來說,在航空航天路上,航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)與我國航空航天產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展有著密切的關(guān)系。目睹了我國航空航天技術(shù)的革新,促進了航空航天的迅速發(fā)展。以結(jié)果的適用形態(tài)產(chǎn)業(yè)。通過以上的分析可以看出,在航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)的比較優(yōu)勢集中在低投資、低能源消費、高效率管理、短時間工程等多方面。因此,在現(xiàn)階段考慮到航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)各方面的優(yōu)勢,在今后所有方面都應(yīng)該為了積累提高適用效率的經(jīng)驗而進行更特別的研究。在這一階段,我國應(yīng)該積極收集航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)適用于航天爐中的各種數(shù)據(jù),建立以該技術(shù)為主體的數(shù)據(jù)庫,對數(shù)據(jù)進行持續(xù)的統(tǒng)計分析,使之公式化。從不同水平上改進應(yīng)用過程的效率性。

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