芻議德士古水煤漿加壓氣化廢熱鍋爐流程的探究

劉鑫 朱玉琴

摘 要：在春秋戰國的時期，我國就已經開始使用煤炭資源了；英國的工業革命，更是把燃煤的地位推上了一個新的高度。然而，這樣的方式不僅僅是非環保的，而且還是很低效的利用方式。煤氣化技術解決了上面的問題，讓煤炭成為較為環保的資源，這種技術大概有百年的歷史了。本文從煤氣化技術入手，引出了德士古水煤漿加壓氣化廢熱鍋爐流程技術（一種煤氣化技術）。進一步講述了廢熱鍋爐流程在德士古水煤漿加壓氣化技術方面探究中遇到的問題以及解決的辦法等等。

關鍵詞：德士古；煤氣化技術；水煤漿；加壓氣化；廢鍋流程

中圖分類號： TQ546 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）03-179-2

1 煤氣化技術的發展

有人說煤炭工業是夕陽工業，因為它是污染嚴重的重工業。其實不然，煤炭素來有“工業的糧食”之稱，它的重要性也就不言而喻了。怎樣利用煤炭資源，能減少環境的污染就成了我們要面對的問題。所以，煤氣化技術也就應運而生了。煤氣化技術在煤化工業有著極其重要的地位，在技術方面和設備方面也都有著極高的要求。在國內，煤化工業正在向世人展示它的蓬勃活力，煤氣化技術的發展正如火如荼，類別同樣也是多種多樣。

1.1 煤氣化技術的定義

煤氣化技術，就是在特定的溫度和壓強之下，在經過特殊設備的處理之后，把煤炭加工成為比較清潔的能源——粗煤氣（由氫氣、一氧化碳、二氧化碳等混合氣體組成）。煤氣化技術包含了化學反應以及物理反應這兩種反應過程，并且還涉及了煤炭的氣、液、固三種狀態的變化。隨著現代科技的不斷進步和迅速發展，煤氣化技術也是層出不斷、多種多樣。德士古水煤漿加壓氣化就是一種我們常見的、也是在國內實際效果比較好的一種煤氣化技術。

1.2 煤氣化技術的發展現狀以及未來的發展

現代煤化工業的發展離不開煤氣化技術的支持，這種利用煤炭資源作為工業原料，再經過諸多工序加工后，生產煤氣的技術其實已經有上百年的歷史了。經過近幾十年的發展，我國在煤氣化技術方面越來越嫻熟了，種類也是變得越來越多。特別是德士古水煤漿加壓氣化技術，在我國已經由發展期轉向了成熟期。

我國未來煤氣化技術的發展一定要符合我國的國情，結合國際上煤氣化的發展趨向，形成一套真正適合我國煤化工業運行的煤氣化技術。加強此類技術研發和這類技術人才的發展，未雨綢繆總不會有錯的。

2 德士古水煤漿加壓氣化廢熱鍋爐流程

2.1 德士古水煤漿加壓氣化技藝

德士古水煤漿加壓氣化技藝主要有：全廢鍋流程、半廢鍋流程以及激冷流程（這是根據其回收熱量方式的差異來分類的），德士古全廢鍋流程水煤漿加壓氣化技術，一般是用在發電方面。在反應室經過一系列反應之后的合格水煤漿，會生成含有大量雜質的粗煤氣。然后生成的粗煤氣，需要經過廢鍋的降溫，然后再送至洗滌塔進行后面的處理工作。經過上述復雜處理之后的粗煤氣（主要含量為氫氣與一氧化碳），經過一定比例的反應之后，就會生成較為清潔的能源——甲醇。用這樣的方式利用煤炭資源，就會大大降低了對環境造成的破壞。

2.2 德士古廢鍋流程的發展歷程

1993年我國第一次引入德士古水煤漿加壓氣化裝置（圖2），十幾年來，對德士古水煤漿加壓氣化技術不僅僅只是簡單的模仿，根據國內的實際情況加壓氣化技術吸收以及消化，關鍵是在一定的基礎之上得到了長遠的發展。

我國第一個投料成功的德士古廢鍋流程裝置，就裝備在神華寧煤集團（裝置作用是25萬噸的甲醇項目）。這個裝置的成功裝備與運行，說明了我國在煤氣化工業與世界的正式接軌，也可以說是已經位于了世界前列，特別是對于煤氣化產物，粗煤氣凈化方面的技術。

2.3 德士古廢鍋流程的優勢

德士古廢鍋流程一個重要的特點就是節約能源，德士古廢鍋流程采用的是全熱能回收方式，它不會像德士古激冷流程那樣浪費掉大量的內能。同時，在供電方面，它的供電效率也是比較高，而且安全可靠性。環境問題是當今社會普遍關注的一個問題，尤其是污染嚴重煤炭工業更是會引起人們的普遍關注。德士古廢鍋流程在解決污染問題方面做得比其他兩種流程要好。對于水資源利用方面，這種模式對水源的要求比較低，因此，可以節約大量的水資源。基于上面提到的種種優勢，對提高德士古廢鍋流程的市場競爭力會有很大的意義。

3 德士古廢鍋流程在水煤漿加壓氣化技術方面存在的問題以及解決的辦法

水煤漿的氣化對氧氣的要求比較高，整個過程的操作時間也是比較長的。雖然說，德士古煤氣化水煤漿加壓氣化廢鍋流程，在國內已經開始運營很長一段時間了，并且取得了比較好的效果，但是有一些問題出現還是無可避免的。下面對德士古廢鍋流程在水煤漿加壓氣化技術方面，遇到的問題和解決的方法一一進行了講述。

3.1 廢鍋流程存在的問題

高壓下水煤漿的穩定性問題，此問題的出現會使得氣化爐停止工作。水煤漿在高壓水煤漿進出口處的沉積、出口線路上的電磁流量計受到信號的干擾等等原因，都會引起“水煤漿流量降低”，從而影響整個裝置的穩定運行。除此之外，水煤漿出口處的焊接部位以及集水箱內壁焊接部位容易出現對流廢鍋水冷壁漏、因氣化爐負荷的增大沒及時打開空閥門降壓引起水平輸送管線壓力的升高以及從對流廢鍋出口到洗滌塔的管道線路堵塞引起系統壓差的升高都是造成德士古煤氣化水煤漿加壓氣化廢鍋流程出現問題的原因。

3.2 廢鍋流程問題的解決辦法

對新增水冷壁的設計進行改良。多次的調查表明，裝置內部結渣的最大原因就是新增水冷壁存在問題引起的。對流廢鍋原設計需要改造成為熱換內芯，這樣會減少集水箱內壁焊接部位出現水煤漿渣的積累現象。定期對螺桿吹灰機進行修檢，同樣也會降低水煤漿渣的積累。系統壓差的升高這個問題目前并沒有好的解決辦法，需要我們在今后不斷地在這方面進行摸索。對汽包空間和降壓換熱器進行改造，使其減少受到氣化爐負荷的影響。

4 總結

煤炭能源在我國占了很大的比重，但是因為煤炭是化石燃料，所以對環境污染是很嚴重的。德士古煤氣化水煤漿加壓氣化廢鍋流程的面世，讓煤炭資源的清潔化利用不再是夢想。對于德士古煤氣化水煤漿加壓氣化廢鍋流程，本文做了較為詳細的介紹，特別是對于德士古廢鍋流程的優勢所在，以及存在的問題和解決問題的辦法。

參 考 文 獻

[1] 陳寬平.淺析水煤漿氣化工藝過程與技術探討[J].中國石油和化工標準與質量，2011（05）.

[2] 張利軍.德士古水煤漿廢鍋流程能耗模擬及工藝優化[D].華東理工大學，2015.

[3] 孟晉斌.煤粉氣化與水煤漿氣化法的成本比較[J].山西科技，2012（06）.