淺談四噴嘴煤氣化的缺陷

周生珍 山增蓮（青海鹽湖鎂業(yè)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(yè)有限公司，青海 格爾木 816000）

四噴嘴煤氣化是我國在國產(chǎn)煤氣化中的一項(xiàng)重大的技術(shù)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(yōu)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(yōu)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(shù)人員只有在應(yīng)用過程中不斷加以嘗試和改進(jìn)才能使其更好運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)清潔、干凈、高效的生產(chǎn)。極大的促進(jìn)我國煤氣化技術(shù)的發(fā)展。本文結(jié)合個(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，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(guān)于工藝燒嘴系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題

首先，工藝燒嘴的良性運(yùn)轉(zhuǎn)在四噴嘴煤氣化過程中關(guān)系著整個(gè)裝置周期穩(wěn)定，燒嘴冷卻水保護(hù)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(huì)受到高溫輻射而燒穿造成合成氣泄漏，因此，保護(hù)好燒嘴冷卻水盤管至關(guān)重要。而在我們實(shí)際生產(chǎn)過程中，工藝燒嘴的冷卻水盤管經(jīng)常在靠近噴嘴的焊接處發(fā)生破裂。

其次，燒嘴冷卻水系統(tǒng)四選二聯(lián)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(gè)條件有兩個(gè)條件滿足時(shí)導(dǎo)致燒嘴冷卻水進(jìn)出口切斷閥關(guān)閉，進(jìn)而氣化系統(tǒng)停車。在冷卻水盤管燒穿時(shí)，水煤氣在高壓下就會(huì)進(jìn)入燒冷水管線中，但是燒嘴冷卻水的入口處會(huì)有單向閥，管道破裂會(huì)使得燒嘴冷卻水出口溫度升高、入口壓力增高的現(xiàn)象。但是在實(shí)際的運(yùn)行中，聯(lián)鎖反應(yīng)卻不是很靈敏，管道破裂就會(huì)引發(fā)聯(lián)鎖的反應(yīng)遲緩，最終導(dǎo)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(huì)出現(xiàn)問題。操作人員的水平和燒嘴的尺寸有很直接的關(guān)系。如果負(fù)荷變高時(shí)，燒嘴依舊不隨之改變，則會(huì)造成進(jìn)料流速加快，最終造成工藝燒嘴偏噴，流場也會(huì)受到影響，加速耐火磚磨蝕，不利于四噴嘴煤氣化的長期運(yùn)行。

2 四噴嘴煤氣化缺陷之爐渣問題

氣化爐渣的產(chǎn)生原因就是煤質(zhì)、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(jià)較高，并且砌筑的耗時(shí)比較長，因此，在氣化爐運(yùn)行過程中，應(yīng)盡力保障氣化爐內(nèi)耐火磚的壽命。

在實(shí)際操作中，氣化爐掛渣根據(jù)爐渣的部位不同而進(jìn)行分類的，例如有氣化爐渣口堵、破渣機(jī)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(huì)自然而然的解除，但這個(gè)加溫的過程必須是緩慢進(jìn)行，如果迅速加溫會(huì)造成渣口大量的爐渣堆積使氣化爐無法正常運(yùn)作。渣機(jī)上積渣堵現(xiàn)象可通過加大黑水循環(huán)量解決。關(guān)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(fù)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(shù)人員在長期的實(shí)踐中逐漸積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出用鎖斗壓差進(jìn)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(guān)死，如此經(jīng)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(fēng)險(xiǎn)，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(fù)荷一定時(shí)，它的流量是穩(wěn)定的。因?yàn)閲娏艽埠凸呐荽补餐M成了激冷室，水會(huì)隨著合成氣形成的水蒸汽帶出，故而其數(shù)量維持穩(wěn)定。在有經(jīng)驗(yàn)的操作技術(shù)人員中，當(dāng)出現(xiàn)氣化爐黑水的數(shù)量減少時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)合成氣帶水的現(xiàn)象，而此時(shí)的激冷室是處在微張的狀況下。但是氣化爐系統(tǒng)熱負(fù)荷過大，就會(huì)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(dāng)差值變大時(shí)，蒸汽泡隨之增加，眾多的氣泡積到一起會(huì)在加熱面形成一層蒸汽膜，此時(shí)的值為臨界值。超過臨界值就達(dá)到了膜狀沸騰，而在操作中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)這種情況，一旦出現(xiàn)，沸騰的傳熱功能就會(huì)遭到破壞，同時(shí)引發(fā)帶水的產(chǎn)生。如果不小心出現(xiàn)了帶水，要根據(jù)實(shí)際情況具體問題具體分析，它出現(xiàn)在煤氣化的穩(wěn)定運(yùn)行期間，這時(shí)候的液體水位是維持在穩(wěn)固狀態(tài)時(shí)，只需要重點(diǎn)關(guān)注黑水排放量即可，保證氣化爐液位和黑水排放流量穩(wěn)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(jìn)行過渡的，排放到渣池，由撈渣機(jī)輸送至渣車，渣池中的澄清液由渣池泵打到真空閃蒸罐進(jìn)行黑水濃縮。在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)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(diào)節(jié)閥都會(huì)被固體磨損的較嚴(yán)重，特別是泵出口閥門，會(huì)經(jīng)常遇到閥門卡阻的現(xiàn)象，固體含量太大時(shí)會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

5 結(jié)語

四噴嘴煤氣化是我國在國產(chǎn)煤氣化中的一項(xiàng)重大的技術(shù)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(guān)于工藝燒嘴系統(tǒng)中出現(xiàn)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(shí)踐工作不斷加以嘗試和改進(jìn)才能使其更好運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)清潔、干凈、高效的生產(chǎn)。

［1］孔德升，鄭成群.燒嘴冷卻水聯(lián)鎖調(diào)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(yùn)行總結(jié)［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(dòng)力學(xué)研究［J］.林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2010，30（2）：6-10.

［5］庫宗軍，張忠海，肖麗媛.電荷轉(zhuǎn)移鹽（C3H5N2H）3 ［PMo12 O40］的合成與熱分解及光致變色反應(yīng)動(dòng)力學(xué)［J］.應(yīng)用化學(xué)學(xué)報(bào)，2010，27（2）：173-177.