大投煤量壳牌气化炉流场优化改造

鹤壁煤电股份有限公司60万t/a甲醇项目,采用壳牌粉煤气化工艺,投煤量2 800t/d,为目前国内投运单台投煤量最大的壳牌气化装置。装置于2013年投料生产,气化炉合成气冷却器"十字架"积灰和气化炉渣口堵渣的问题一直是实现连续生产的最大瓶颈,因积灰和堵渣问题会造成气化炉负荷低、运行周期短等问题。针对这些问题,对装置进行了烧嘴改造。通过调整气化炉燃烧器(煤烧嘴)的角度,改变气化炉内部温度场,提高渣口排渣的稳定性,缓解合成气冷却器的积灰问题,使炉膛水冷壁挂渣有较大改善,改造实施后,达到了预期效果。     

褐煤水煤浆气化炉工艺烧嘴改造的模拟研究及应用

分析了国内首套褐煤水煤浆气化炉的运行情况,针对气化炉运行不稳定的情况,决定对工艺烧嘴进行改造,利用CFD软件进行了改造前后工艺烧嘴的冷态数值模拟。根据模拟计算结果,确定并实施了工艺烧嘴改造方案。改进后的工艺烧嘴在气化炉运行后,实际运行状态与数值模拟结果具有一致性,烧嘴气化燃烧火焰被拉长,轴向温度梯度减小,从而使得炉子拱顶及炉膛局部超温情况得到了改善,在同样氧煤比的情况下,渣口排渣更顺畅,但内喷嘴的使用寿命成为制约烧嘴长周期运行的重要因素。     

煤气化炉烧嘴罩烧损分析及对策

结合壳牌粉煤气化炉的运行经验,通过工艺、仪表、设备安装3个角度来分析烧嘴罩烧损的原因。在气化炉运行过程中,降低粉煤流速、密度的波动概率,加强烧嘴氧煤比、气化炉水质的工艺监控,确保气化炉烧嘴的稳定运行。在气化检修过程中,做好煤线关键仪表设备的检修工作,保证烧嘴、烧嘴罩的设备安装质量,防止烧嘴罩烧损,实现煤气化装置的长周期运行。     

Shell 煤气化炉用煤及生产调控

从原料煤灰熔点对Shell煤气化炉稳定运行角度出发,详细介绍了煤的组成对灰熔点的影响、渣的形态对灰流动性的反映和因配煤不均或气化炉水冷壁、烧嘴罩及烧嘴头发生泄漏等情况而导致生产波动时的操作方法,对同类装置稳定运行具有重要指导意义。     

SHELL气化炉煤烧嘴角度改造实践及效果

大唐多伦SHELL气化炉已生产运行6年多,在使用褐煤运行的过程中,使用不同灰分、灰熔点的煤种,均出现气化炉频繁堵渣、积灰停车,且运行负荷最高只能维持在80%~85%之间,无法实现装置高负荷稳定生产。经过研究,最终选择采用将煤烧嘴插入角度与气化炉中心夹角由4°改为6°的方案,实施后的装置运行负荷能提升约20%~25%,最终实现了装置100%~110%负荷稳定运行。此次烧嘴改角度的成功应用,为今后的2800t/d及以上壳牌气化炉高负荷、安全、稳定运行提供实践基础,具有很广阔的应用前景。     

壳牌煤气化煤烧嘴角度变化对工况的影响

具体分析了壳牌四喷嘴气化炉的煤烧嘴角度变化对于气化运行工况的影响,对于角度改变前后的工况做出详细的比较,分析优缺点,总结经验,使装置在稳定经济的前提下能够长周期运行。     

Shell干煤粉气化装置长周期运行的优化技改

针对Shell干粉煤气化装置运行中存在的烧嘴头烧嘴罩泄漏、气化炉堵渣、合成气冷却器入口积灰、高温高压飞灰过滤器稳定性差及系统锁斗阀门磨蚀等问题,进行了技术攻关与优化改造。通过配煤对煤质的改善、设备材质的国产化升级改造,工艺控制指标及系统运行程序的优化,实现了合成气冷却器的自清洁,降低了气化炉出口温度,延长了飞灰过滤器滤芯、烧嘴头烧嘴罩及关键阀门的使用寿命,确保了气化炉的长周期安稳运行。     

多喷嘴气化装置运行技术总结

多喷嘴气化装置投运后,出现了气化炉拱顶超温、锁斗排渣不畅、下降管烧损、煤浆泵入口管线不畅、烧嘴室壁温局部偏高、烧嘴盘管泄漏、烧嘴氧压偏高、煤浆泵活塞杆断裂等问题,影响了装置的长周期稳定运行。经分析,原因锁定在原料煤、工艺烧嘴和工艺操作方面。通过整改并采取相关优化措施后,使得因气化装置造成的停车次数大大减少。     

SCGP气化炉烧嘴侧面裂纹分析和优化建议

结合中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯分公司SCGP煤气化装置生产运行情况,分析了气化炉粉煤烧嘴侧面裂纹的失效模式,并对煤烧嘴裂纹部位结构进行了应力分析,通过分析可知,气化炉煤烧嘴头部侧面出现环形裂纹,主要是由于煤烧嘴头部过烧引起的,并对气化炉煤烧嘴的操作、安装等,针对性地提出了建议。     

影响水煤浆气化炉单炉长周期运行因素的分析

从原料煤性质、工艺操作、工艺烧嘴、水质等角度分析了影响水煤浆气化炉单炉长周期运行的因素。提出了延长水煤浆气化炉单炉长周期运行的措施。     

澳大利亚焦煤的煤质研究及优化配用

列举了某钢厂引进的澳大利亚几个矿点焦煤,按国内常用煤炭工业指标以及煤岩指标应划为优质焦煤,将其简单按优质焦煤配用,配用效果并不理想.通过膨胀度、流动度及焦炭显微结构分析,发现其与国内优质焦煤存在较大差异,将其进行优化配用,焦炭质量得以稳定.     

神府煤制备磺化煤的研究及应用

讨论了神府煤制备磺化煤的反应中,磺化温度、时间对煤磺化度和酸性基的影响,用FTIR对磺化煤进行结构表征,用体积溶胀法研究了磺化煤在苯胺中的溶胀特性.结果表明,煤的磺化度随着磺化温度的升高、磺化时间的延长而增大,煤经过磺化反应后其在苯胺中的溶胀性能也得到了改善.     

粒径和升温速率对煤热分解影响的研究

使用美国 Perkin Elmer公司生产的 Pyris1 TGA热重分析仪 ,对不同粒径煤采用非等温热重法进行了实验研究 ,研究表明 :煤热解过程可分为四个阶段 ,升温速率和粒径对煤热解曲线都有显著影响 ,并用挥发分释放特性指数反映煤热解特性 ,最后用热解动力学方程研究煤的热解过程 ,计算结果表明 ,热解动力学参数能很好地反映煤的热解状况 .     

微波场中长焰煤与焦煤共热解实验研究

对王家沟(WJG)长焰煤和焦煤(JM)两种原料煤进行了微波共热解实验研究,考察了两种煤配比不同时热解产物的收率及成分变化.结果表明,微波热解条件下,随着混煤中JM比例的增大,焦油收率在逐渐减少,而固体焦的灰分含量与硫含量逐渐增加.SEM照片也表明,固体焦表面的微孔结构越来越多,微孔的边界越来越清晰.煤气中CO2,CO,CH4和CnHm含量在3 min以前随热解时间的延长均逐渐增加,随后逐步减少.随着混煤中JM配比的增大,热解煤气中CO2和CO含量逐渐减少,但CH4和CnHm含量在3 min以前变化不是很明显,在3 min~15 min区间逐渐增加.     

水煤浆气化原料的成浆性研究

在实验室条件下研究了从低煤化度烟煤到高煤化度无烟煤,以及石油焦等不同气化原料煤的成浆性.为提高低煤化度烟煤的成浆浓度,在保证其混合原料灰熔融特征温度满足液态排渣前提下,将低煤化度烟煤与一种或两种煤化度较高的煤或者石油焦配比,考察了它们的成浆性.结果表明,煤化度适中的QD煤单独制浆浓度达到70%,黏度536mPa.s,流动性为A;通过不同煤种的级配,三种原料配合的料浆浓度为62%时,黏度在340mPa.s～550mPa.s之间,可以获得符合液态排渣气化要求的混合料水煤浆,扩大了气化原料来源.     

型煤的制备工艺对煤焦油产率的影响

研究了低变质粉煤制备型煤工艺对焦油产率的影响,系统讨论了膨润土作为黏结剂时,黏结剂含量、成型压力、水分和原煤粒度对焦油产率的影响,并得出制备型煤的最佳成型工艺条件.结果表明,在膨润土用量为5%,成型压力为40kN,水分为14%,粉煤粒度<0.28mm条件下,干馏所得焦油产率为9.2%,型焦抗压强度为600N/ball,达到气化型焦的标准.     

煤炭直接液化技术研究

我国煤炭直接液化技术研究已达到国际先进水平．兖州、天祝、神府烟煤和先锋．沈北、东胜褐煤都是较好的直接液化原料煤。煤直接液化的馏分油最适宜生产高辛烷值汽油、优质喷气燃料和催化重整制取芳烃原料油．两段催化液化由1t无水无灰煤生产5bb1馏分油．煤油共炼与直接液化相比较，简化了工艺过程，改进了馏分油产率和质量。我国煤直接工艺发展方向是煤油共炼或两段催化液化工艺。     

微生物法对煤进行改性的研究进展

介绍了几种对硬煤和褐煤进行微生物改性的方法、测试手段、改性效果和改性效果好的菌种，以及当前比较先进的菌种分离技术．通过微生物法对硬煤和褐煤进行改性，煤的溶解性有了一定的提高，其中有些方法用于降解煤样．可以分离出芳香化合物．用于改性煤样的担子纲类真菌对煤的改性效果较好．     

神府煤溶胀特性研究

研究了苯胺溶剂在不同时间、不同煤／溶比和不同温度等实验条件下对神府煤的溶胀，并用扩散理论对煤的溶胀过程进行了描述．结果表明，在溶胀时间为2h，煤／溶比为0．05，温度为80℃的溶胀条件下，神府煤在苯胺中的平衡溶胀度达到最大．溶胀动力学表明，煤的溶胀是受CaseⅡ扩散控制为主的过程．     

微生物对煤的溶解研究进展

煤的微生物溶化是煤炭综合利用研究中的新领域。从溶煤微生物，微生物溶酶活性物及溶煤机理，溶解煤的酶木素过氧化物酶和锰过氧化物酶，微生物溶煤产物分析及微生物溶煤产物的应用等方面详细地探讨了煤的微生物液化研究的现状，指出了寻求高效菌种，开发溶煤新产品及探索溶煤产物的新用途将是今后微生物转化的主要研究方向。