【正文】 氣化裝置已經(jīng)在江蘇靈谷順利開車并穩(wěn)定運行 , 同時其專利技術(shù)已經(jīng)打入美國市場 , 并獲得好評。國內(nèi)有十余家企業(yè)采用該技術(shù) , 其主要特點是 ( 1) 煤種適用性廣 , 可用于煙煤、 無煙煤的氣化 , 還可以氣化石油焦、 煤液化殘渣、 瀝青等 , 但為了提高水煤漿的濃度 , 煤種的可磨指數(shù)要求高 , 內(nèi)水含量 8 % , 灰含量 13 % 。 ( 2) 氣化壓力高。 ( 3) 水煤漿制備簡單 , 進料采用高壓煤漿泵輸送 , 流量及壓力易于控制與調(diào)節(jié) , 運轉(zhuǎn)穩(wěn)定 , 安全可靠。煤氣中有效氣 ( CO+ H2)較高 , 可達(dá) 80 %左右 , 冷激流程可滿足后、 序變換工段對水蒸汽量的要求。爐內(nèi)結(jié)構(gòu)簡單 , 無機械傳動裝置。 ( 6) 該技術(shù)屬潔凈煤氣化技術(shù) , 環(huán)境效益好?；宜h(huán)使用 , 廢水排放量氣燒嘴 , 每小時少 , 污染物含量低 , 易于處理。 ( 7) 燒嘴及耐火材料的選優(yōu)與改進 , 可大大提高裝置的運轉(zhuǎn)率。 ( 8) 為保證 長周期運行 , 需設(shè) 備 用 爐 , 同 時 氣化 爐 設(shè) 備 用 材 SA387Grl1Cl2 , 高壓煤漿泵、 氧閥、 煤漿切斷閥、 鎖渣閥及大部分調(diào)節(jié)閥等關(guān)鍵部分的閥門 ,仍依靠進口。 ( 9) 由于水煤漿中含有 35% 水分 , 因此比氧耗、 比煤耗偏高。② 進一步改進氣化爐排灰系統(tǒng)，實現(xiàn)長周期運行 。 魯奇加壓氣化技術(shù)在我國已得到了較好的發(fā)展，目前有兩套煤制氨裝置，三套城市煤氣裝置。我們相信魯奇加壓氣化工藝將在我國的煤化工行業(yè)獲得更廣泛的應(yīng)用。 氣化壓力高，水煤漿 加壓氣化爐壓力可達(dá) ，粉煤加壓氣化爐壓力可達(dá) 4MPa，有利于實現(xiàn)裝置的大型化，與其他先進技術(shù)聯(lián)合使用，可以省去合成氣的壓縮機，降低能耗。氣化溫度高，煤中的有機物質(zhì)分解氣化徹底，降低污染，同時擴大了煤種的適應(yīng)范圍。 ：由于爐內(nèi)向火面的結(jié)構(gòu)不同，水煤漿氣化爐由于使用耐火磚形式，氣化溫度相對不能太高，這在一定程度上限制了煤種的適用范圍。 ，因此對原料煤的水分有一定的要求，而殼牌粉煤氣化使用的廢熱鍋爐冷卻合成氣，用于制氫和制合成氨時，在一氧化碳變換系統(tǒng)中，還要重新加入蒸汽，部分抵消了氣化過程中的優(yōu)勢。 （有效氣體成份），殼牌粉煤氣化中需要用廢熱鍋爐和過濾器，同時要用到循環(huán)氣對氣化爐出口合成氣進行激冷，流程相對復(fù)雜，投資較大；因此，在選擇工藝路線時，要考慮投資、煤種、效益等多方面因素，任何一種工藝技術(shù)，都不是十全十美的，均存在需要改進的地方。本文作者全程參與了該項目的開發(fā)過程，從方案選取、專利申請、氣化爐型結(jié)構(gòu)確定、工藝燒嘴的設(shè)計及配置、 二次補氧燒嘴的設(shè)計、配置等方面均提供了建議，并得到了有效實施。 2. 氣化爐的優(yōu)化操作 氣化爐的運行有以下主要控制指標(biāo)：① 灰鎖溫度 。③ 煤氣成份 。 灰鎖溫度間接反映火層的高度，溫度升高說明火層偏低，灰層薄容易燒壞篦子；該溫度偏低說明火層高，氣化反應(yīng)時間縮短，煤氣質(zhì)量和產(chǎn)氣量都會下降，應(yīng)加快排灰速度。通過上下兩個溫度的控制，可以有效地控制火層，建立良好的工況。此時，觀察夾套耗水量，判斷是否漏水，另一方面如果較長時間處于低負(fù)荷運行，應(yīng)將氣化爐負(fù)荷提到 60%以上，低負(fù)荷下容易引起爐篦布?xì)獠痪鶆?。氣化爐出口組份反映氣化反應(yīng)的狀況 ,在氣化爐上下溫度和 H2O/O2一定時 ,煤氣組份是相對穩(wěn)定的。 H2O/O2的調(diào)整是重要的操作之一 ,主要依照灰的結(jié)渣情況和煤氣成分進行調(diào)節(jié)。煤氣中的 CO2含量反映了反應(yīng)狀 況好壞，正常情況下 CO2升高，說明 H2O/O2偏高 ,CO2偏低說明 H2O/O2低 ,反應(yīng)溫度高 ,容易發(fā)生結(jié)渣。因為漏水干擾氣化反應(yīng) ,引起煤氣中 CO2升高，按正常情況調(diào)整 H2O/O2勢必會發(fā)生偏低的現(xiàn)象 ,嚴(yán)重時造成爐內(nèi)大量結(jié)渣。煤氣中的 CO2和氧含量是重要的安全指標(biāo)， CO2≥ 40 %、 O2 %，應(yīng)作氣化爐停爐處理。② 長時間不能排灰，火層嚴(yán)重上移，氣化爐出口溫度超標(biāo)；③ 爐內(nèi)嚴(yán)重漏水，夾套耗水明顯增大，煤氣中 CO2 明顯偏高；④ 攪拌器長時間停轉(zhuǎn)，干餾層對氣化反應(yīng)產(chǎn)生明顯的影響 。裝置運行時，煤經(jīng)由自動操作的煤鎖加入氣化爐，入爐煤從煤斗通過溜槽由液壓系統(tǒng)控制充入煤鎖中。裝滿煤之后，對煤鎖進行充壓，從常壓充至氣化爐的操作壓力。這一過程實施既可用自動控制，也可使用手動操作。減壓后，留在煤鎖中的 少部分煤氣，用氣化劑 — 蒸汽、氧氣混合物，經(jīng)安裝在氣化爐下部的旋轉(zhuǎn)爐蓖噴入，在燃燒區(qū)燃燒一部分煤，為吸熱的氣化反應(yīng)提供所需的熱。在此過程中，煤經(jīng)過干燥、干餾和氣化后，只有灰殘留下來，灰由氣化爐中經(jīng)旋轉(zhuǎn)爐蓖排入灰鎖，再經(jīng)灰斗排至水力排渣系統(tǒng)?；益i擁有可編程控電子程序器，也可手動操作。噴射器抽出。 為了進行泄壓，灰鎖接有一個灰鎖膨脹冷凝器，其中充有來自循環(huán)冷卻水系統(tǒng) 的水。 氣化所需蒸汽的一部分在氣化爐的夾套內(nèi)產(chǎn)生，從而減少了中壓蒸汽的需求。 離開氣化爐的粗煤氣以 CO、 H CH H2O和 CO2為主要組分。 氣化爐為帶夾套的 Φ4000 型，每臺氣化爐有一臺煤鎖、一臺灰鎖、一臺洗滌器和一臺廢熱鍋爐與之配套。離開氣化爐的煤氣首先進入洗滌冷卻器，在此，煤氣用循環(huán)煤氣水加以洗滌并使其飽和。 飽和并冷卻后的煤氣進入廢熱鍋爐，通過生產(chǎn) (表壓 )低壓蒸汽來回收一部分煤氣中蒸汽的冷凝熱。多余的煤氣水送往煤氣水分離裝置。 備煤系統(tǒng)、碎煤加壓氣化、煤氣冷卻、煤氣水分離、酚胺回收等。主要包括原料煤、燃料煤的卸車、上煤、儲存、粉碎、篩分及運輸任務(wù)。 （ 1） 供煤 粒度要求 粒度 ≤50mm ，允許最大粒度 ≤ 100mm,含量 ≤5% 。 ≥ 6mm，≤ 50mm。 （ 2）供煤內(nèi)在 控制指標(biāo) ≤ 12%。 煤中 矸石 ＜ 4% （ 3）鍋爐每小時耗煤 429 噸， 日耗 煤 9438 噸 。 （ 4）造氣爐每小時耗煤 420 噸， 日耗 煤 10080 噸 。 （ 5） 1～ 8圓筒倉儲原煤 76000 噸， 2地槽 儲 原 煤 3000 噸，總儲原煤 79000噸，可供全廠運行 4天。 （ 7）造氣單系列輸煤能力 750 噸 /小時。 造氣系統(tǒng)的主要任務(wù)是向煤氣冷卻工號提供合格的粗煤氣，經(jīng)冷卻工段冷卻后提供給后序工段，以生產(chǎn)甲醇和二甲醚。其內(nèi)徑為￠ 3128M, 爐體高 1205Mpa 。 下圖為氣化爐圖 煤鎖是用于向氣化爐內(nèi)間歇加煤的壓力容器，其上下為圓錐形封頭，中間為圓筒形。煤鎖加煤操作時的各閥門的動作靠液壓裝置來驅(qū)動。煤鎖包括兩部分： （ 1）連接煤 倉與煤鎖的煤溜槽。 氣化爐體：加壓氣化爐的爐體不論何種爐型均是一個雙層筒體結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器。6MPa, 溫度 260℃ ，內(nèi)筒體承受低壓，及氣化爐與煤氣通過爐內(nèi)料層的阻力，一般設(shè)計壓力為 0這種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)的目得在于盡管 爐內(nèi)各層溫度高低不一，但內(nèi)筒體由于有鍋爐水的冷卻，基本保持在鍋爐水在該操作壓力下的蒸發(fā)溫度，不會因過熱而損壞。夾套蒸汽的分離也分為內(nèi)分離或外置汽包分離 爐蓖：如圖爐篦設(shè)在氣化爐的底部，它的主要作用：是支承爐內(nèi)燃料層，均勻地將氣化劑分布到氣化爐橫截面上，維持爐內(nèi)各層的移動，將氣化后的灰渣破碎并排出，所以爐篦是保證氣化爐正常連續(xù)生產(chǎn)的重要裝置。寶塔形爐篦一般由四層依次重疊成梯形錐狀的爐篦塊及頂部風(fēng)帽組成，共 五層爐篦，它們依次用螺栓固定在布?xì)鈮K上 ?；益i容積為 m3，有效容積 m3。 灰鎖由于是儲存氣化后的 溫灰渣，工作環(huán)境較為惡劣 ， 所以一般灰鎖設(shè)計溫度為 470℃ ， 并且為了減少灰渣對灰鎖內(nèi)壁的磨損和腐蝕，一般在灰鎖筒體內(nèi)部都襯有一層鋼板，以保護灰鎖內(nèi)壁，延長使用壽命。它的作用是在灰 鎖泄壓時將含有 灰塵的灰鎖蒸汽大部分冷凝，洗滌下來。 噴淋洗滌冷卻器：噴淋洗滌冷卻器（簡稱噴冷器）與氣化爐粗煤氣出口管垂直相連，其作用是對氣化爐出來的高溫粗煤氣進行洗滌冷卻，使粗煤氣溫度由400～ 500℃ 降至 204 ℃ ，并且除去焦油和煤塵。 來自氣化的 181℃粗煤氣經(jīng)過預(yù)熱鍋爐給水、脫鹽水，最終用循環(huán)冷卻水冷卻至 37℃，送后系統(tǒng)低溫甲醇洗工號。本裝置洗滌煤氣后的煤氣水返回煤氣水分離裝置，這樣就減輕了煤氣水分離工號的處理負(fù)荷。在此過程中，粗煤氣中的大量灰被洗滌下來，粗煤氣溫度大約下降 2℃，這樣粗煤氣中少量焦油被冷凝洗滌下來。離開分離器底部