壳牌和德士古煤气化排渣系统.pdf

第38卷第4期当代化工Vo1.38，No.4
2009年8月ContemporaryChemicalInDustryAugust，2009

壳牌和德士古煤气化排渣系统*

石文秀

（神华包头煤化工分公司，内蒙古包头014010）

摘要：通过对德士古与壳牌两种煤气化工艺的排渣系统进行分析，探讨了各自的优缺点，论
证两大工艺采用不同的方法保证各自的生产安全性。
关键词：煤气化；排渣；锁斗；锁斗阀
中图分类号：TQ546文献标识码：A文章编号：1671-0460（2009）04-0426-04

在并流气化反应中，煤和气化剂的相对速度过程大体相仿，即熔融状炉渣首先经水激冷，迅
很低，气化反应是朝着反应物浓度降低的方向进速分解成灰渣小颗粒，灰渣颗粒向下流入锁斗罐
行，碳的损失不可避免，为增加反应推动力，必须中，再泄压排放，是一个间断排放过程[1]。在工业
提高反应温度即反应速度，火焰中心温度在生产中，排渣是否顺畅在很大程度上决定了气化
2000℃以上，采用液态排渣是并流气化的必然炉能否长周期运行，因此合理设计排渣系统是十
结果。壳牌和德士古煤气化工艺的液态熔渣排出分重要的。

图1壳牌粉煤气化流程
Fig.1TheShellgasificationprocess

*收稿日期：2009-05-31
作者简介：石文秀（1980—），女，助理工程师，2004年毕业于辽宁石油化工大学过程装备与控制工程专业，从事壳牌粉煤气化和德士
古水煤浆气化研究工作。E-mail：[e-mail]。
2009年8月石文秀：壳牌和德士古煤气化排渣系统427

1排渣过程水排入T1401。
渣水结束（V1403液位低）后，关闭
1.1壳牌粉煤气化工艺
14XV0015/0016，利用泵P3306将V1403注满灰
收渣期间，渣收集罐V1402和渣放料罐
水，再利用5.2MPa的高压氮气加压，当压力与
V1403（锁斗）连通，V1403上部灰水经渣放料辅
气化炉压力均衡时，打开14XV009/0010，V1403
助泵P1402A/B加压送入渣收集罐V1401中辅
再次与V1402连通，重新开始收渣。
助下渣，见图1。
1.2德士古水煤浆气化工艺
一旦收渣计时器时间耗尽，V1403就通过锁
收渣阶段，锁斗V106与气化炉连通，V106
斗阀14XV009/0010与V1402隔离并泄压，当
上部灰水经锁斗循环泵P103A/B加压送回激冷
V1403压力降至常压后，打开V1403与渣脱水
室底部辅助下渣，见图2。
仓T1401之间的双隔离阀4XV0015/0016，将渣

图2德士古水煤浆气化流程
Fig.2TheTexacocoal-waterslurrygasificationprocess

一旦收渣计时器时间耗尽，V106通过间、V1403与T1401之间、P1402入口皆为双隔
KV102与气化炉隔离并进行泄压，当V106泄压离阀，安全性更高。双隔离阀的开关有严格顺序，
到常压时，打开锁斗冲洗水阀KV104和V106与打开阀门时通常先开下游阀门，关闭阀门时通常
渣池V108之间的隔离阀KV103排渣。先关闭上游阀门，这样就始终有一个阀门因免于
排渣结束（排渣计时器时间耗尽）后，关闭隔磨损而处于备用状态，有效保证了锁斗系统的密
离阀KV103，V106继续注水至高液位，再利用封安全性，这也是壳牌粉煤气化炉长周期连续运
高压灰水加压，当压力与气化炉压力均衡时，打行的需要。
开KV102，V106再次与气化炉连通，重新开始德士古采用单阀隔离，当阀门运行一段时间
收渣。以后，频繁启闭常常导致阀门内漏密封不严，但
2排渣系统设计分析由于德士古气化炉运行周期一般在50D左右，
因此有足够时间对隔离阀进行维修，故也能满足
2.1锁斗隔离
工艺要求
壳牌工艺采用双阀隔离，V1402与V1403之。
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2.2排放方式出现堵渣情况，操作人员通常都希望能通过加压
壳牌采取排空锁斗方式。当V1403压力泄反冲措施来破桥除渣，但由于壳牌工艺采用的是
到常压后，直接打开排渣阀，靠渣水自身重力放气体加压方式，反冲对气化炉造成的潜在危害将
料，利用V1403的低液位信号来判断放渣是否比德士古工艺大，这已被越来越多的壳牌工厂管
结束，这种排渣方式耗水量较少。理者所接受。
德士古采取置换的方式。当锁斗压力泄到常
压后，先打开KV104冲洗水阀，再打开KV103
进行放料，放料过程和注水过程同时进行，注水
管线管径与排渣管径相同，注水量大，但有利于
彻底排渣。
2.3注水方式
壳牌用低压灰水泵向V1403注水，进水管
径比排渣管径小，进水流量相对较小，充满锁斗
时间相对较长，约20min。
德士古依靠V107静压置换注