四噴嘴對置式水煤漿氣化裝置的優化與改進分析

胡宏 任壯壯

摘 要：四噴嘴置式水煤漿技術近年來在國內開始迅猛發展，到現在已經有100多套裝置開始投入運行，而且形成了一整套比較完善的煤氣化理論，可以說，我國現在的水煤漿氣化技術已經達到了世界的領先水平。并且隨著不斷的改進和優化，該裝置的運行效率和可操作性將會不斷的提高。本文就主要針對我國現在的水煤漿氣化裝置運行過程中出現的一些問題做了深入的分析，希望能對有關人士提供幫助。

關鍵詞：四噴嘴：水煤漿：氣化裝置

在氣化爐的拱頂上進行優化，可以延長水煤漿氣化爐的壽命，這是十多年的經驗總結得來的，但是在水煤漿氣化爐的不斷發展的過程中，我們也在不斷的進行摸索，希望能夠找出針對一些問題的解決方法來實現水煤漿技術的不斷提高和優化。

1 四噴嘴對置式水煤漿氣化裝置的工藝生產流程

首先將水煤漿進行加壓處理，在將其與四只對置的工藝燒嘴進行霧化混合之后，在將其排入氣化爐的燃燒室進行反應，讓生成的合成氣伴隨著灰渣一同經過激冷環，將灰渣進行固化之后再進行收集以便于定期排放。在真空閃蒸罐的兩級閃蒸減壓濃縮之后，加入絮凝劑進行沉降，這個過程在澄清槽內進行，然后再將澄清的灰水進行循環再利用。

2 運行過程中出現的問題以及應對措施

2.1 在四噴嘴氣化爐內出現的問題以及延長耐火磚的壽命

由于在四噴嘴氣化爐的開車期間，拱頂磚的壽命比較的短，很容易出現溫度過高的現象，影響了裝置的長周期運行。導致這種情況出現的主要原因就是在進行氣化爐的拱頂設計時長徑比的設計過小，導致燒嘴出口的物料之間形成激烈的碰撞，導致到達孔頂的流速較高，對拱頂磚產生沖刷[1]。還有就是，氧氣的流速沒有達到要求或者過快，會導致拱頂處形成富氧區，進而導致出現這種情況。針對這種現象，我們采用了一套合理的氣化爐壓力--負荷曲線，來對氣化爐進行拱頂比例進行嚴格的把握，改善拱頂轉的運行環境，從而大幅度提高拱頂耐火磚的運行壽命。

2.2 對工藝燒嘴的保護

氣化爐的主要部分中，最為關鍵的就是工藝燒嘴，它的霧化性能可以大幅度提高碳的轉化率，并且可以在爐膛內形成合理的流場分布，減少對氣化爐耐火磚的影響。而且工藝燒嘴的運行環境非常的惡劣，一方面燒嘴噴頭受到氣化爐內的高溫輻射和合成氣中硫、氫，等氣體的腐蝕作用，還有高速的介質對它的沖刷，壽命通常就會比較的短，多以為了保護燒嘴，一般會在燒嘴的部位采用耐熱、耐高溫的材料來充當保護套，對燒嘴盤和酸性的氣體之間進行隔離，阻斷酸性氣體進入燒嘴室的通道，從而達到防止盤管和燒嘴被腐蝕的目的。

2.3 對水煤漿質量的控制

一般來說，煤漿中摻雜著的纖維物、鐵絲等都可能會對高壓煤漿泵產生影響，導致煤漿的流量發生波動，導致工藝燒嘴的煤漿通道發生堵塞想象，進而出現偏噴等一系列問題，導致生產受到影響。

2.4 針對氣化爐的封堵磚的壽命較短的情況進行改進

可以對封堵磚的形狀進行重新設計，將原本的圓柱凸臺轉化為圓錐凸臺型，這樣一來就將原本的固定式密封形式轉化為自由沉降式，增加了實際的密封面積，并且也有效的避免了漏氣現象的發生，達到了很好的密封效果[2]。

2.5 對氣化系統的改進

氣化系統通常由蒸發熱水塔、水洗塔還有旋風分離器這三個部分組成，在系統的運行過程中，會有大量的灰渣積淀在錐底的部分，導致形成堅硬的回購，在停車之后對它們清理起來也是相當的困難，可能會導致被迫停車，在開停車的過程中會導致多次堵塞黑水的出口管線的現象，導致停車次數增加，造成氣化爐在降壓之后疏通，產生嚴重的安全隱患。所以應當在黑水管線的出口位置，把筒體的下部改到錐底，這樣在正常的運行和開停車時筒體小布的旁路閥處就會一直處于關閉的狀態，一旦發生堵塞的情況，只需要打開導淋就可以輕松排出大顆粒和污垢。

2.6 對托磚盤的底部進行改進

在新型的氣化爐的運行過程中，由于氣體在托轉盤附近的流速比較的低，就會導致在鍋底存在積灰的現象，進而導致托轉盤的散熱出現問題，托轉盤的溫度升高對氣化爐的安全造成嚴重的影響，檢查維護起來也會比較的困難。但是如果將高溫變換冷凝液的化，就會讓其通過高壓氮氣管線進入到氣化爐內，恩齡也經過分布器的均勻噴淋就會進入到氣化鍋底，進而達到洗滌鍋底的飛灰，防止飛灰在底部積淀的目的。

2.7 對蒸發熱水塔的帶水問題的處理措施

經過長時間的運行，蒸發熱水塔的內難免灰出現結垢現象，一旦堵塞到一定的程度以后，就會進入到管線內，影響放空的過程，另外還造成灰水等補水下行困難，高溫熱水儲罐內的液位迅速的下降，導致整個氣化系統的水循環遭到破壞。因此就應當針對這一問題來進行改進，最好是采用填料分揀和降低填裝的高度的方法來有效的延長填料的使用周期，提高氣化爐的使用壽命。

3 結束語

基于我國現有的技術水平和工藝，我們應當不斷的努力，在氣化裝置的運行質量上進行不斷的摸索和提高，對我國現有的氣化技術進行改進，各個氣化裝置的有關單位之間積極的進行交流，分享成功的經驗，不斷的豐富對于水煤漿氣化裝置的認識，結合歷史經驗，進行深入的研究，為它的不斷發展奠定基礎。

參考文獻：

[1]辛爭秋，趙恒，郭瑩，等.多噴嘴對置式水煤漿氣化工藝燒嘴維修創新技術[J].氮肥與合成氣，2017（05）：6-8.

[2]孔德升.多噴嘴對置式水煤漿氣化爐節能增效改造探討[J].化肥工業，2018（3）：65-66.