降低炉上温度，减少潜热损失

固定层气化是合成氨造气广泛采用的工艺，随着近年来造气技术的不断进步，在保证产量和质量的前提下，低煤耗成为造气工序的主要目标，吨氨煤耗在稳步降低，目前煤耗控制最好的企业吨氨耗煤已经降低到1t。通过近两年来在生产实践中的不断摸索发现：控制煤气发生炉下灰中的残炭、降低炉上温度等一系列手段对于降低煤耗非常有效，特别是通过降低炉上温度，减少热损失，     

降低炉上温度减少潜热损失的研究

本文从理论和实践的观点分析了通过降低炉上温度减少造气过程中潜热损失的方法，对于降低合成氨造气煤耗具有实际指导意义．     

蒸汽自调技术在固定层造气中应用

1存在问题 间歇式固定层造气炉人炉蒸汽分解率随造气炉内气化层温度的变化而变化,炉内气化层温度高,蒸汽分解率高,蒸汽的用量大。在制气后期,由于炉温逐渐降低,如果蒸汽流量不变,不仅浪费蒸汽,还会大幅度降低炉温、降低蒸汽分解率并带来一连串的损失。因此,合理调节入炉蒸汽量,稳定炉况,提高蒸汽分解率是亟待解决的问题。     

中小氮肥造气工艺技术优劣对比及其改进浅述

当前煤价上涨，化肥价格下跌，化肥厂经受了比较严峻的考验，降低造气成本成了合成氨生产的重中之重。近年来，各化肥厂对造气实施了多种多样的技术改造与革新，如造气流程改造、吹风气集中回收、煤气炉本体改造、降低炉上温度等一系列降低煤耗、提高发气量的改造，综合起来说，改造与革新内容主要是向小氮造气学习。部分小氮企业造气状况还真不错，煤气炉气化强度高达1400-1500m^3／m^2／h，吨氨造气入炉煤耗仅1100～1200kg，而中氮企业煤气炉气化强度一般在1100～1200m^3／m^2／h，吨氨造气入炉煤耗在1400-1500kg。中氮企业造气要达到小氮企业水平应如何改进，本文对此作了一些思考。     

中小氮肥造气工艺技术对比及改进

小氮肥企业煤气炉发气量高、消耗低,与中型氮肥企业相比优势明显,前者在工艺和设备上形成了一个合理的体系,这个"造气体系"的形成有着它独特的历史和背景,中氮企业在向小氮企业学习,实施技术改造和革新的过程中,应把小氮肥企业造气经验作为一个体系加以分析。指出中氮肥企业造气技术改造、技术革新可从改善炉箅破渣和炉下排渣能力、调整时间分配,降低上部温度,提高下部温度,增加煤气炉高度,提高碳层高度以及工艺流程4个方面着手。     

中小氮肥造气工艺技术对比及改进

小氮肥企业煤气炉发气量高、消耗低,与中型氮肥企业相比优势明显,前者在工艺和设备上形成了一个合理的体系,这个“造气体系”的形成有着它独特的历史和背景,中氮企业在向小氮企业学习,实施技术改造和革新的过程中,应把小氮肥企业造气经验作为一个体系加以分析。指出中氮肥企业造气技术改造、技术革新可从改善炉箅破渣和炉下排渣能力、调整时间分配,降低上部温度,提高下部温度,增加煤气炉高度,提高碳层高度以及工艺流程4个方面着手。     

科技简讯

科技简讯造气炉下灰系统的改造我厂造气车间一直用人工将造气灰渣运往返焦场，效率很低。根据造气车间新、老系统地势高低不平而无法采用轨道车运渣以及因灰渣残碳量低准备关闭返焦场的现状，决定对造气车间进行改造并实现汽车运渣。（１）炉底水封的改造原由炉底水封桶、...     

造气炉气化层下沿测温技术

众所周知，采用固定层间歇式煤气炉制气的化肥企业，要实现高产、低耗、低成本的关键首先在于搞好造气，也就是说，造气操作必须达到高煤气质量、高发气量、低原料消耗、低蒸汽消耗。为了实现此目标，造气操作必须能准确及时的判断炉况，既要了解气化层温度，亦要控制好气化层的位置。然而，测定造气炉气化层温度是一个技术难题，准确了解气化层的位置也不容易。如何较准确的测定气化层温度和位置是摆在国内学者、广大工程技术人员、造气操作人员面前的重大课题。     

如何控制煤气炉炉况

目前许多中小氮肥企业造气，主要采用固定层间歇气化法。而造气的主要核心工作是控制好炉况，保证气质、气量。只有炉况稳定才能保证气质、气量及下灰质量，即稳定炉况是气质、气量及下灰质量的前提。对于如何操作才能稳定炉况的问题。下面谈一下笔者的经验和体会.     

浅谈煤气发生炉入炉蒸汽的控制

固定层间歇式煤气发生炉在制气的过程,分为二上吹、吹净、吹风、回收、上吹、下吹六个阶段。保持热量平衡、气化层稳定是造气炉正常运行的基础,在炉况正常的情况下,不结疤、不偏流是造气炉稳产的前提。要保持热量平衡,气化层稳定就要合理控制吹风量和入炉蒸汽量,还有制气过程各个阶段的时间百分比,这些条件确定后,如何控制入炉蒸汽是造气制气的关键,笔者就入炉蒸汽流程及控制方法结合实践谈谈自己的拙见。     

干煤粉气化炉原料煤掺配高硫石油焦气化适应性研究

针对目前高硫石油焦利用率低的问题,选取两种典型高硫石油焦（JL、US）分别与AQ006煤掺配,考查了掺配两种焦的可磨性、灰熔融特性、黏温特性、CO2反应性,并进行了气化模拟计算。结果表明：两种石油焦具有低灰、低挥发分、高硫、高发热量等特点,且两种焦在不同掺配比例下,配煤的可磨性指数均高于80,是优质的粉煤气化配煤原料。AQ006煤分别掺配两种焦的灰熔融温度均高于1500℃,添加石灰石可有效降低掺配质量分数25%JL焦和US焦（焦∶煤=1∶3）的配煤灰熔融温度至1 400℃以下,且在石灰石质量添加量为6%时,两种掺配焦的高温灰渣黏度在2～25Pa.s的温度区间都高于200℃,满足Shell气化炉操作要求。与单独JL焦、US焦相比,配煤的CO2反应性显著提高。模拟计算结果表明掺配石油焦加助熔剂方案与中国石化安庆分公司Shell气化炉现用配煤方案相比,有效气产量增大,比氧耗和比煤耗有所下降。     

热解条件对煤焦气化活性影响的研究进展

简述了原煤性质与温度、压力和热解气氛等热解条件对煤焦结构和气化反应活性的影响;参考该领域的国内外研究成果,分析了热解条件影响煤焦气化反应活性的机理.由于实验设备和研究方法的差异,对温度和压力等热解条件对煤焦气化反应活性影响的评价不尽相同,但总体来讲,热解终温越高、停留时间越长、升温速率越快、热解压力越大,煤焦的气化反应活性越低;热解过程中,原煤性质的差异也会影响煤焦的结构和气化反应活性.煤焦的石墨化应该是导致煤焦气化反应活性下降的主要原因,因此,热解条件的改变,特别是温度和压力的改变对煤焦石墨化进程的影响值得进一步研究.     

Experiment and mathematical modeling of a bench-scale circulating fluidized bed gasifier

The gasification of two different coals and chars with CO₂ and CO₂/O₂ mixture in a 48-mm-i.d. circulating fluidized bed (CFB) gasifier is investigated. The effects of operation condition on gas composition, carbon conversion and gasification efficiency were studied. A simple CFB coal gasification district mathematical model has been set up. The effects of coal type and CFB operating conditions on CFB coal gasification are discussed based on the CFB gasification test and model simulation. The main operation parameters in CFB gasification system are coal type, gas superficial velocity, circulating rate of solids and reaction temperature. It is found that CO concentration and carbon conversion increase with increasing solids circulating rate and decreasing gas velocity due to the increase in gas residence time and solids holdup in the CFB. The carbon conversion increases with increasing temperature and O₂ concentration in the inlet gas. The experimental results prove that the CFB gasifier works well for high volatile, high reactivity coal.     

Influence of high ash Indian coals in fluidized bed gasification under different operating conditions

Coal gasification has been internationally accepted as one of the most viable and effective clean coal technology for power generation. Presently, the coal being produced in India is having high ash content and it is a major constraint for most of the commercial applications in process industries. The present paper deals with the variation of higher heating value (HHV) of the product gas and carbon conversion with different inherent properties under different operating conditions in fluidized bed gasification. It has been observed that HHV of product gas increases with volatile mater, fixed carbon and temperature, whereas, mineral matter, air and steam show decreasing effect on HHV. On the other hand, carbon conversion increases with volatile matter, air, steam and temperature. It has also been observed that mineral matter provides catalytic effect to a certain level for carbon conversion, whilst, decreasing trend has been observed with the fixed carbon.     

水煤浆水冷壁废锅气化过程的模拟研究

采用Aspen Plus流程模拟软件模拟了水煤浆水冷壁废锅气化过程,并将模拟结果与工业运行数据对比,验证了模型准确性。在此基础上,分析了气化压力和水煤浆浓度对气化温度、有效气产量、合成气组成、氧煤比、比氧耗和比煤耗等气化参数的影响。结果表明,气化压力对气化过程基本没有影响,可根据需要选择适宜压力;当保持氧气流量恒定时,随水煤浆浓度增大,有效气含量增加,气化温度升高,即提高水煤浆浓度易导致气化炉飞温,因此进一步研究了在前述模拟条件不变,且保持气化温度恒定时,水煤浆浓度变化对气化参数的影响。结果表明,随水煤浆浓度增大,氧煤比降低,有效气含量增加,比氧耗、比煤耗降低,因此在气化炉不超温的情况下,应尽量提高水煤浆的浓度,以降低系统能耗。     

BGL炉煤气化过程建模和模拟

建立了BGL气化炉的三维非稳态煤气化模型，模型考虑煤炭颗粒的收缩过程，应用收缩核模型集成煤热解模型、气相湍流模型、气固流动模型、气固异相反应模型、气相均相反应模型、能量守恒方程以及相间传热模型等。该模型充分考虑了气化炉内部三维空间的温度和组成分布，通过煤热解段模型化学计量参数优化，得到CO/H₂摩尔比在1.59左右，符合BGL炉热解段运行机制；然后对BGL炉气化段过程进行三维非稳态模拟，模拟出口气组成(CO，H₂，CO₂，CH₄，H₂O，O₂)与文献结果对比，误差均小于4%。证明了BGL模型的准确性。基于该模型，本文对煤气化过程的主要参数进行影响分析。分析结果表明：煤气化效率随汽氧比的增加而提高，当汽氧比确定在1~1.3之间可以满足工艺要求及生产的需要，适合本文研究所用褐煤的特点；氧煤比增加会降低煤气化效率，但合成气中有效气的含量呈现出先增大后减小的趋势，当氧煤比在0.17左右时有效气含量达到峰值；随着煤粒直径的增加，BGL炉内的温度呈降低趋势，最高温度从2536.77 K降到了2047.81 K；同时，煤粒直径增加会减小CO、H₂和CH₄的生成量，并增大CO₂的生成量。     

德士古煤气化工艺运行方式总结

在全面总结德士古气化炉试运行经验的基础上,进行了优化煤种配比和降低气化操作温度等新尝试。经过一段时间的摸索和考察,肯定了高、低灰熔点煤种的混配可降低入炉煤的灰熔点,保证气流床熔融排渣气化工艺的稳定运行;在低于煤灰熔融温度下进行气化并实施固态排渣工艺是可行和有效的,经十余年的运行,其经济效益明显。     

发生炉煤气站含酚废水酸碱性影响因素探讨

本文分析了煤炭在煤气发生炉热解和气化反应过程中,NH3、HCN、H2S、SO2、HCl的生成与影响因素,同时指出煤炭在煤气发生炉热解和气化过程中,产生的NH3、HCN、H2S、SO2、HCl、羧酸、有机碱和酚类等物质混入煤气中,随着煤气温度的降低,这些酸碱性物质部分溶于冷凝含酚废水中,使含酚废水呈不同的酸碱性。发生炉煤气站含酚废水的酸碱性,取决于以上各类酸碱性物质在水中的溶解量和水中物质的酸碱中和反应程度以及酚类物质。     

煤气化工艺的发展趋势之一：—两段气化法

如果仔细观察近年来国外开发的和正在开发的各种煤气化工艺,不难发现采用两段气化工艺的愈来愈多,这种气化方法既保持了气流床气化的碳效率高、生产能力大的特点,又吸取了逆流气化的优点,将高温煤气显热用于煤气化反应,使煤气出口温度下降,煤气夹带的熔融液渣固化,因此使气流床气化工艺更趋完善。     

加压下中国典型煤水蒸气气化的基础研究

利用自行设计的加压热重固定床反应器进行了霍林河褐煤、神木烟煤和晋城无烟煤的水蒸气气化反应动力学研究,考察了反应温度、反应压力对不同煤阶煤种的水蒸气气化特性的影响.研究发现随反应温度的提高、反应压力的增加和煤阶的降低,煤焦的水蒸气气化活性明显升高,用缩核反应模型求出3种煤焦的活化能和频率因子,并给出3种煤的压力指数分别为0.244、0.256、0.286.