關(guān)于水煤漿的技術(shù)論文(2)
關(guān)于水煤漿的技術(shù)論文篇二
關(guān)于水煤漿氣化技術(shù)在我國的應(yīng)用發(fā)展
【摘要】本文從我國水煤漿氣化技術(shù)的發(fā)展的歷史背景談起，闡釋了水煤漿氣化技術(shù)的發(fā)展歷程以及其應(yīng)用范圍。通過對其應(yīng)用發(fā)展的現(xiàn)狀分析水煤漿氣化裝置在現(xiàn)代生活中的運行狀態(tài)，并且在運行裝置上以及設(shè)備的國產(chǎn)化趨勢予以分析和探討。
【關(guān)鍵詞】水煤漿;氣化技術(shù);運行設(shè)備;運行水平;國產(chǎn)化
這幾年來加壓化的煤氣化技術(shù)發(fā)展越來越成熟，比如：魯奇(Lurgi)爐，德士古(TEXACO)爐，道化學(xué)(DOW)爐，謝爾(Shell)爐。TEXACO水煤漿氣化技術(shù)是第二代煤氣化技術(shù)在當(dāng)前世界上發(fā)展較快的和普遍應(yīng)用的。合成氨，甲醇，含氧化物，潔凈煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等領(lǐng)域已成功應(yīng)用該技術(shù)。安全與綠色是TEXACO水煤漿氣化工藝最具有時代特色的優(yōu)點，此外，它還有許多優(yōu)點，如操作流程簡單易操作，啟動和停止比較方便，氣化爐的結(jié)構(gòu)也比較簡單，加載和卸載的速度較快，煤種適用的范圍廣泛，合成氣質(zhì)量優(yōu)，價格低廉，轉(zhuǎn)化率可觀。
一、我國水煤漿氣化技術(shù)概述
八九十年代初，當(dāng)時在我國有九家企業(yè)想改造老式的氣頭部分，從而引用了德士古水煤漿氣化工藝技術(shù)，并與之簽訂了合作意向書，帶動了許多企業(yè)準(zhǔn)備采用德士古氣化工藝，由此形成了一股“德士古水煤漿氣化熱”。但是，由于德士古氣化工藝技術(shù)需要資金投資較大，氧氣的消耗也比較高，再加上我國企業(yè)購買的設(shè)備調(diào)試后生產(chǎn)時出現(xiàn)開停車次數(shù)很多的現(xiàn)象等諸多因素，“德士古水煤漿氣化熱”并未得到廣泛應(yīng)用，以至于有些企業(yè)將注意力轉(zhuǎn)向了謝爾干法氣流床工藝，謝爾工藝對煤種的適應(yīng)要求比前者更低，合成氣中有效成分也相對前者較高，冷煤氣更加高效率，氧氣消耗也比較低。但通過調(diào)研，謝爾氣化工藝的成本需求要相對高出兩成到三成，而且干煤粉進料方式不是很成熟尚有些問題需解決，目前就煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電主要在使用，還沒有生產(chǎn)合成氣的案例分析。
二、我國水煤漿氣化設(shè)備的運行水平
魯南化肥廠，這個全國水煤漿氣化裝置的第一示范點，給我國的水煤漿氣化事業(yè)提供優(yōu)秀的一手資料。當(dāng)?shù)谝惶姿簼{氣化裝置投入生產(chǎn)之后，發(fā)現(xiàn)了一系列需要解決的問題，如開車和停車的頻率高等問題。因此，經(jīng)過一步步的改善，裝置的運行也不斷趨于穩(wěn)定，大量地應(yīng)用于各大生產(chǎn)廠家。上海焦化就是繼魯南之后投產(chǎn)的廠家，緊接著，陜西渭河等都開始了水煤漿氣化裝置的使用，對其操作方法積累的豐富經(jīng)驗，不斷地開發(fā)出新的設(shè)備，為我國水煤漿氣化事業(yè)貢獻力量。
(一)氣化爐負(fù)載
山東魯南的合成氨的能了在20世紀(jì)90年代末就已經(jīng)高達十幾萬噸，經(jīng)過計算，德士古氣化爐的負(fù)載可以高于裝備設(shè)計能力的1.33倍。這樣的驕人成績就是由于各種創(chuàng)新和改革的作用。從不斷地提高運行時間開始，到提高氣化爐的合理操作壓力，再到提高水煤漿的濃度，都凝聚了工作人員的心血，進而提高轉(zhuǎn)化效率。上海焦化德士古氣化爐負(fù)荷以入爐氧流量計，生產(chǎn)時實際氧流量與設(shè)計氧流量之比已經(jīng)超過了1：1。
(二)燒嘴使用額度
燒嘴的使用額度問題也是需要改革創(chuàng)新的因素之一。在上海焦化氣化爐中，幾乎沒有出現(xiàn)過燒嘴使用問題，通常情況下，一個新的燒嘴可以連續(xù)使用超過三個月，即使在生產(chǎn)中出現(xiàn)問題，如果即使修復(fù)，也可以再繼續(xù)使用至少兩個月以上。在使用中還可以進行二次修復(fù)、三次修復(fù)或者是更多次修復(fù)后繼續(xù)使用，最終更換燒嘴。
(三)高溫?zé)犭娕?/p>
德士古公司出品的高溫?zé)犭娕?，其壽命時間長，經(jīng)過上海焦化公司的進一步改進，使得它所生產(chǎn)的高溫?zé)犭娕急鹊率抗派a(chǎn)的壽命還要長。
(四)向火面耐火磚
德士古的水煤漿氣化工藝對于煤的灰熔點要求不高，如果沒有達到要求，可以選擇加入石灰石作為助溶劑。正是由于灰熔點不高，造成了灰分中的氧化鈣和三氧化二鐵的含量高，對耐火材料具有很強的腐蝕能力，因此，對于向火面的要求就很高，相對來說，這種磚的價格就比一般磚的價格要高，磚的耐火性能也影響了整個企業(yè)的經(jīng)濟效益。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，開車時的耐火磚的使用壽命相比以前大大提高。例如，山東魯南耐火磚的使用時間已經(jīng)達到了一萬四千小時，陜西渭河的筒體磚的使用時間達到平均1萬小時，其錐底磚的使用時間也達到了平均七千小時。
三、我國水煤漿氣化工程中的問題討論
(一)空分裝置
空分裝置的選型對于德士古水煤漿氣化工藝來說，占有很重要的地位。內(nèi)壓式這種選型使得德士古的空分裝置不再進行氧氣透平，還省去了使用氧氣壓縮機的步驟。在實際生產(chǎn)管理中，運行裝置的減少可以減少管理的麻煩，更重要的是，減少了故障發(fā)生的概率。
(二)氣化爐問題
在氣化爐的問題上，德士古采用的是激冷環(huán)，一種新型的措施應(yīng)用于水煤漿氣化爐的實際工作中。從現(xiàn)場操作觀察到，激冷環(huán)中激冷水的進入方向是以切線的方向來進入的，而不是傳統(tǒng)認(rèn)為的垂直進入，這種方法可以有效減少激冷環(huán)的結(jié)垢現(xiàn)象發(fā)生率。另一方面，從國內(nèi)的設(shè)備運行水平看，激冷室的“帶水”現(xiàn)象比較嚴(yán)重，這是由于壓力負(fù)載的不斷加大而產(chǎn)生的把激冷室的水帶到洗滌塔所造成的，如此便直接影響到了系統(tǒng)運行的周期性。因此，對于激冷室的結(jié)構(gòu)要進行進一步的改進，讓激冷室中的氣體和液體分開。
四、我國水煤漿氣化設(shè)備國產(chǎn)化討論
新時代背景下賦予我國能源市場上新的結(jié)構(gòu)變化，以水煤漿為例的燃?xì)馊剂现饾u代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固態(tài)煤，其優(yōu)勢更加顯著。在我國，水煤漿的氣化工藝勢必會產(chǎn)生巨大的發(fā)展浪潮，因此，水煤漿技術(shù)和設(shè)備的國產(chǎn)化就發(fā)揮起了重要作用。從水煤漿氣化工藝的靜止設(shè)備、運輸設(shè)備以及控制儀表這三個方面來進行研究討論。
在靜止設(shè)備方面，上海焦化就試用了航天部為其制造的燒嘴，試用效果良好;洛陽耐火磚的國產(chǎn)化為氣化爐的工藝夯實了基礎(chǔ);國內(nèi)各大生產(chǎn)公司都已經(jīng)掌握了大部分的靜止設(shè)備的使用經(jīng)驗。
在運輸設(shè)備方面，棒磨機已經(jīng)成為這方面的代表，運行平穩(wěn)，技術(shù)成熟。在洗滌塔、冷凝液泵、破渣機、隔膜泵等設(shè)備也實現(xiàn)了國產(chǎn)化。
在控制儀表方面，最顯著的成就是高溫?zé)犭娕紘a(chǎn)化的實現(xiàn)以及氣化爐激冷室中減壓閥的國產(chǎn)化，確保系統(tǒng)運行安全。
五、結(jié)語
從最早的德士古水煤漿氣化工藝開始，是我國水煤漿氣化事業(yè)從失敗走向成功的旅程，也是在不斷地改進和創(chuàng)新中蓬勃發(fā)展的。國產(chǎn)化的實現(xiàn)，為我國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供動力，并且展現(xiàn)了一幅遼闊的發(fā)展前景圖。
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