多喷嘴对置式气化炉与单喷嘴水煤浆气化炉实际运行数据分析修订.docx

MACROBUTTONMTEditEquationSection2EquationChapter1Section1SEQMTEqn\r\h\*MERGEFORMATSEQMTSec\r1\h\*MERGEFORMATSEQMTChap\r1\h\*MERGEFORMAT多喷嘴对置式气化炉与单喷嘴水煤浆气化炉实际运行数据分析

张彦
宁波万华聚氨酯有限公司浙江宁波315812

摘要：目前关于多喷嘴气化炉和GE单喷嘴水煤浆气化炉的优劣争论很多，特别是对于运行效率问题，说法不一。本文通过生产中实测数据的对比，利用相对有效产气率这一概念，试图解决存在的争论，给出分析煤气化效率的一个有效思路。
关键词：多喷嘴对置式气化炉单喷嘴气化炉运行效率有效产气率水煤浆气化
目前很多资料对华东理工大学开发的多喷嘴对置式水煤浆气化炉和GE水煤浆气化炉工艺的争论很多，到底实际情况怎么样呢？下面根据某公司的多喷嘴和单喷嘴气化炉的实际运行结果，对照气化考核需要测试的数据，逐条分析。
生产流程介绍
某公司运行的水煤浆气化炉有两种工艺、三种规格，分别是多喷嘴对置式气化炉，燃烧室直径φ2800，单喷嘴水煤浆气化炉，直径分别为φ2800、φ3200。压力都是6.5Mpa。这些条件对于比较多喷嘴气化炉和单喷嘴气化炉工艺来说，具有很强的说服力。
1.多喷嘴（四喷嘴）对置式水煤浆气化工艺流程
水煤浆由煤浆振动筛过筛后进入煤浆槽，出煤浆槽后经两台水煤浆给料泵加压后通过四个工艺烧嘴从侧面对喷进入气化炉，以下简称A炉。
空分来的高压氧气进氧气缓冲罐，经调节流量后分别进入四个工艺烧嘴的中心管和外环管。在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应：

反应在6.5MPa（Ｇ）、1350～1400℃下进行。
气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。
离开气化炉燃烧室的热气体和熔渣进入气化炉下段激冷室，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；出气化炉的气体～249℃，气化经文丘里管喷水湿润、在分离器进行气液分离后进水洗塔，水洗塔为板式塔，进塔气经灰水洗涤、变换冷凝液洗涤冷却后，温度243.9℃、压力6.26MPa(G)，经旋流板、丝网除沫器除去气体夹带的雾沫后送至变换工段。
2.单喷嘴气化工艺流程
出煤浆槽的水煤浆经单台煤浆给料泵加压后通过单个工艺烧嘴从气化炉顶部进入气化炉。以下简称B、C炉，
空分来的高压氧气进氧气缓冲罐，经调节流量后分别进入单个工艺烧嘴的中心管和环管。在气化炉中煤浆与氧发生的主要反应与单喷嘴气化炉相同。
离开气化炉燃烧室的热气体和熔渣进入气化炉下段激冷室，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；出气化炉的气体～249℃，气体经文丘里管喷水湿润后直接进水洗塔（T0701B/C），水洗塔为板式塔，进塔气经灰水洗涤、变换冷凝液洗涤冷却后，温度243.9℃、压力6.26MPa(G)，经旋流板、丝网除沫器除去气体夹带的雾沫后送至变换工段。
关于多喷嘴和单喷嘴的详细流程及燃烧室的流场分布在相关资料上和网上介绍比较多，这里就不一一叙述。
工业运行情况分析
多喷嘴气化炉（简称A炉）、单喷嘴气化炉B炉（燃烧室φ2800）和单喷嘴气化炉C炉（燃烧室φ3200）都经过了长期的工业运行考验，大家原来普遍担心A炉的拱顶砖寿命偏短，从运行结果来看A炉拱顶砖使用寿命已达到6千小时以上，并且在换拱顶砖时发现，除炉顶盲头附近的砖磨损严重，还剩余50mm外，其他拱顶部位的砖基本剩余在130~140mm，从这点来看，该厂A炉拱顶的问题主要在盲头部位的设计上，这个地方在封堵后有一定的间隙，气体冲刷湍动比较厉害，因此，如何设计盲头封堵，让盲头部位配合紧密，这应该是解决目前所谓拱顶超温和拱顶砖使用寿命短的迫切问题。
C炉负荷为日投煤量1000吨，从目前运行来看，主要表现还是粗渣和细灰残炭偏高。具体数据见表一
表一、A、B、C炉渣（粗渣）、细渣分析
A炉炉渣B炉炉渣C炉炉渣AB细灰BC细灰水分残碳水分残碳水分残碳水分残碳水分残碳Mar,%Fcd,%Mar,%Fcd,%Mar,%Fcd,%Mar,%Fcd,%Mar,%Fcd,%0.905.216.4166.7126.5871.2933.750.365.495.1369.9422.2267.2234.051.884.866.581.955.105.28平均1.2755.1655.8568.3324.4069.2633.90表一中的数据基本是在同一时期的稳定时的分析数据，可以代表大部分时间的运行状况。从表中看出，多喷嘴A炉的炉渣残碳很低，只有1.275%，远低于BC炉，同时，由于细渣A炉无法单独分开，所以无法单独测得，但是在有A运行期间，总体上细灰的含碳量要降低近10个百分