淺談四噴嘴煤氣化的缺陷

周生珍 山增蓮（青海鹽湖鎂業有限公司，青海 格爾木 816000）

淺談四噴嘴煤氣化的缺陷

周生珍 山增蓮（青海鹽湖鎂業有限公司，青海 格爾木 816000）

四噴嘴煤氣化是我國在國產煤氣化中的一項重大的技術革新，其的改革具有重大的革新意義，在合成有效氣等方面具有煤、氧無可比擬的優勢，大大降低了能源的消耗，此外四噴嘴煤氣化還有殘留炭低等優勢。但是，盡管如此四噴嘴煤氣化的缺陷和不足也是不可忽略和小視的，技術人員只有在應用過程中不斷加以嘗試和改進才能使其更好運用，實現清潔、干凈、高效的生產。極大的促進我國煤氣化技術的發展。本文結合個人實踐工作經驗，就四噴嘴煤氣化的缺陷展開了探討和分析。

四噴嘴；煤氣化；缺陷

1 關于工藝燒嘴系統中出現的問題

首先，工藝燒嘴的良性運轉在四噴嘴煤氣化過程中關系著整個裝置周期穩定，燒嘴冷卻水保護燒嘴免受高溫輻射的功能，由于工藝燒嘴直接處在1350℃的氣化爐中，如果沒有燒嘴冷卻水盤管提供燒嘴冷卻水，工藝燒嘴會受到高溫輻射而燒穿造成合成氣泄漏，因此，保護好燒嘴冷卻水盤管至關重要。而在我們實際生產過程中，工藝燒嘴的冷卻水盤管經常在靠近噴嘴的焊接處發生破裂。

其次，燒嘴冷卻水系統四選二聯鎖是燒嘴冷卻水入口壓力高、入口的流量低、出口流量高、出口溫度高，四個條件有兩個條件滿足時導致燒嘴冷卻水進出口切斷閥關閉，進而氣化系統停車。在冷卻水盤管燒穿時，水煤氣在高壓下就會進入燒冷水管線中，但是燒嘴冷卻水的入口處會有單向閥，管道破裂會使得燒嘴冷卻水出口溫度升高、入口壓力增高的現象。但是在實際的運行中，聯鎖反應卻不是很靈敏，管道破裂就會引發聯鎖的反應遲緩，最終導致燒嘴損毀。

最后，在四噴嘴的煤氣化的過程中，工藝燒嘴的尺寸也常常會出現問題。操作人員的水平和燒嘴的尺寸有很直接的關系。如果負荷變高時，燒嘴依舊不隨之改變，則會造成進料流速加快，最終造成工藝燒嘴偏噴，流場也會受到影響，加速耐火磚磨蝕，不利于四噴嘴煤氣化的長期運行。

2 四噴嘴煤氣化缺陷之爐渣問題

氣化爐渣的產生原因就是煤質、氧氣流速、煤漿濃度等因素的影響下造成氣化爐耐火磚的掛渣。氣化爐耐火磚造價較高，并且砌筑的耗時比較長，因此，在氣化爐運行過程中，應盡力保障氣化爐內耐火磚的壽命。

在實際操作中，氣化爐掛渣根據爐渣的部位不同而進行分類的，例如有氣化爐渣口堵、破渣機上積渣堵、鎖斗入口堵等。首先是氣化爐下渣口堵，這種問題的解決措施是通過慢慢提溫熔渣，堵塞就會自然而然的解除，但這個加溫的過程必須是緩慢進行，如果迅速加溫會造成渣口大量的爐渣堆積使氣化爐無法正常運作。渣機上積渣堵現象可通過加大黑水循環量解決。關于鎖斗入口堵渣解決的難度要比氣化爐渣口堵的大得多，減負荷或是加溫這樣的一般措施是很難將它消除的，因此，一些技術人員在長期的實踐中逐漸積累經驗，總結出用鎖斗壓差進行反沖的方法，將鎖斗壓力充到比氣化爐壓力高，再將鎖定入口閥打開、其他閥門關死，如此經過壓差將堵渣反沖入到激冷室。雖然這種方法在原理上是可行的，但是存在的一定的風險，因此操作上必須慎重一些。

3 四噴嘴煤氣化缺陷之合成氣問題

合成氣氣化爐負荷一定時，它的流量是穩定的。因為噴淋床和鼓泡床共同組成了激冷室，水會隨著合成氣形成的水蒸汽帶出，故而其數量維持穩定。在有經驗的操作技術人員中，當出現氣化爐黑水的數量減少時，就會出現合成氣帶水的現象，而此時的激冷室是處在微張的狀況下。但是氣化爐系統熱負荷過大，就會造成合成氣帶水。其原理大致是加熱面的溫度和飽和蒸汽溫度之差決定了液體的熱程度。當差值變大時，蒸汽泡隨之增加，眾多的氣泡積到一起會在加熱面形成一層蒸汽膜，此時的值為臨界值。超過臨界值就達到了膜狀沸騰，而在操作中應盡量避免出現這種情況，一旦出現，沸騰的傳熱功能就會遭到破壞，同時引發帶水的產生。如果不小心出現了帶水，要根據實際情況具體問題具體分析，它出現在煤氣化的穩定運行期間，這時候的液體水位是維持在穩固狀態時，只需要重點關注黑水排放量即可，保證氣化爐液位和黑水排放流量穩定。

4 四噴嘴煤氣化缺陷之渣池泵問題

四噴嘴煤氣化爐中的氣化粗渣的排放是由鎖斗進行過渡的，排放到渣池，由撈渣機輸送至渣車，渣池中的澄清液由渣池泵打到真空閃蒸罐進行黑水濃縮。在整個系統的運行中，渣池澄清液中含著大量的固體，因此在渣池泵葉輪、管道、出口流量調節閥都會被固體磨損的較嚴重，特別是泵出口閥門，會經常遇到閥門卡阻的現象，固體含量太大時會影響到整個系統的穩定。

5 結語

四噴嘴煤氣化是我國在國產煤氣化中的一項重大的技術革新，其的改革具有重大的革新意義，但是，盡管如此四噴嘴煤氣化的缺陷和不足也是不可忽略的，如上文中提到的關于工藝燒嘴系統中出現的問題、爐渣問題、合成氣問題、渣池泵問題等等，這些問題的解決只有是在實踐工作不斷加以嘗試和改進才能使其更好運用，實現清潔、干凈、高效的生產。

［1］孔德升，鄭成群.燒嘴冷卻水聯鎖調試方案［J］.中氮肥，2013（5）.

［2］程新明，焦金峰，成敏超.水煤漿氣化爐合成氣帶水問題分析及解決方案［J］.化工管理，2014（32）：228.

［3］馬艷軍，孫化祥，孔德升.四噴嘴氣化裝置運行總結［J］.煤炭加工與綜合利用，2014（12）.

［4］鄭志鋒，黃元波，蔣劍春，等.核桃殼熱解行為及動力學研究［J］.林產化學與工業，2010，30（2）：6-10.

［5］庫宗軍，張忠海，肖麗媛.電荷轉移鹽（C3H5N2H）3 ［PMo12 O40］的合成與熱分解及光致變色反應動力學［J］.應用化學學報，2010，27（2）：173-177.