新型多喷嘴对置式气化炉激冷室的改造

第4期(总第143期)煤化工No.4 (Total No. 143)2009年8月Coal Chemical IndustryAug.2009新型多喷嘴对置式气化炉激冷室的改造杨其成许敬刚王丽君胡大华(山东兖矿国泰化工有限公司，滕州277527)摘要介绍了新型多喷嘴对置式气化炉激冷室工艺流程以及在工艺、设备内部结构上的优点,同时结合国泰公司四喷嘴气化炉激冷室运行情况,总结了静态破渣器.鼓泡床、托砖盘法兰及冲洗水、合成气出口挡板等内部件改造及应用情况,经过改造后,提高了气化炉激冷室运行周期,达到了集渣畅通.破泡条运行周期长、锅.底温度可控等良好效果。关键词多喷嘴对置式气化妒 徽冷室改造文章编号: 105-9598 (2009)-04-0048-03中围分类号:TQ54文 献标识码:B态破渣器格栅斜面(与水面呈50°交角)向下滚动,在1多喷嘴对置式气化炉激冷室工艺流程滚动过程中,由于水的湍动和静态破渣器的菱角将会被破碎，不被破碎者将堆积于静态破渣锥的底部,为兖矿国泰化工有限公司采用的多喷嘴对置式气格栅拦截,检修时将其清除。一般而言,这种大块渣化炉(简称“四喷嘴气化炉")是具有自主知识产权的(含耐火砖)不会很多。先进水煤浆加压气化技术炉型,也是煤气化装置中的在洗涤冷却管与静态破渣器之间的渣水因受气核心设备，分为燃烧室和洗涤冷却室(俗称“激冷泡的扰动,而湍动得相当剧烈。借助渣水的流动可以室"),采用激冷流程的工艺流程如下:达到如下两个目的:其一,松散堆积在静态破渣器格洗涤水进入分布环经一排孔与环缝喷出。环缝栅上的细渣集团,使其下沉;其二,使大渣不断扰动，洗涤水沿管壁流下，以保护洗涤冷却管不致超温;一在与菱锥碰撞中破碎。排孔轴线与洗涤冷却管中心线呈45度相交,水股与来自气化室下渣口的粗煤气进行混合,以强化热质传2多喷嘴对置式气化炉激冷室工艺优点及递。结构特点相继，煤气经洗涤冷却管下端扩口进人鼓泡床，床中设有气泡横向分隔单元，进一步实现煤气的洗2.1工艺优点涤、降温增湿的目的,绝大部分灰渣转移到水相,沉与德士古气化炉型相比较,多喷嘴对置式气化炉降。煤气经洗涤冷却室上部挡板,分离其中的雾沫与的复合床洗涤冷却室采用了喷淋床与鼓泡床的复合携带水分后,再经出口进入下游工序。床型,在工艺方面的优点是:进入洗涤水中的灰渣其粒度各异，凡粒径小于(1)洗涤冷却水的喷淋流动既保护洗涤冷却管免150mm者，穿过静态破渣器栅格空间进入其下部,其受高温合成气的热辐射,又增加了热质传递的有效界绝大部分或沉降或为锁斗循环水带至锁斗,小部分面积。(含固量约为1%)随黑水经出口进入蒸发热水塔。凡(2)出洗涤冷却管的粗合成气进入液相主体,鼓粒径大于150mm的灰渣将借助重力和水的湍动,沿静泡上升,通过设置的多层分隔板,实现了气泡的破碎，增加中国煤化工合成气的带水带灰收稿日期:2009-05-21问作者简介:杨其成(1972一),男,2008年毕业于山东理工2..THCNMH G大学机械设计制造及其自动化专业,助理工程师,现从事(1)采用独特的破泡条代替上升管,洗涤冷却室多喷嘴气化炉设备管理和检修等工作。共设有4层破泡条,每层由若干根截面呈三角型锯齿2009年8月杨其成等:新型多喷嘴对置式气化炉激冷室的改造-49-状的长条组成,相邻两层破泡条相互垂直,能够有效3.2鼓泡床改造 ;破除气体冲破水浴后上升过程中产生的气泡。3.2.1鼓泡床的结构及改造前应用情况(2)采用静态破渣器破渣,替代了德士古工艺上鼓泡床是由4层横向分隔的破泡条组成的,破泡的破渣机(不仅节约了设备投资,也大大降低了对设条是由下部开三角缝的角铁组成,每层13根,该角铁备的维护)。在洗涤冷却管与静态破渣器之间的渣水呈等边三角形,边长为115. 5mm,厚度5nm,两端由螺因受气泡的扰动而湍动得相当剧烈，借助渣水的流丝与支撑环连接,支撑环有两种,分别固定在洗涤冷动,可以将灰渣松散地堆积在静态破渣器栅格上(有却管以及洗涤冷却室壳体上。利于细渣集体下沉)，并使大渣在不断扰动中与棱锥为防止气泡运动以及系统泄压引起的设备振动，碰撞而破碎。洗涤冷却室的破泡条牢固固定。采用内安装,两层破泡条之间呈90°，即相邻两层角铁分别为X方向与Y3激冷室的改造及应用情况.方向。气化炉首次投料经过20h长周期运行,停炉检3.1 静态破渣器改造查,发现:激冷室最泡床下面三层严重损坏,下降管支3.1.1静态破渣器的结构及改造前应用情况撑圈、第一二层已整体移位倾斜,第三四层部分支撑静态破渣器为一锥状格栅，锥角为60°,底面直.圈脱落到静态破渣器上，部分破泡条脱落、变形、脱径为φ2244mm,锥高为1943mm,格栅是指锥面为格焊。栅,底面无部件。格栅截面呈菱形,其轴与洗涤冷却室3.2.2鼓泡床的改造及改造后应用情况轴线平行。格栅的正投影间距为150mm,以拦截大块用75m角钢及100mm槽钢等碳钢材料替代316L灰渣及耐火砖。的破泡条及支撑圈的损坏部分,重新修复加固,并且静态破渣器由硬质钢制成，分成6件,在洗涤冷破泡条用加强板加固。这样在随后的多次运行过程.却室内组合安装。静态破渣器锥底位于洗涤冷却室下中,破泡条很少脱落,严重者也就是变形、脱焊。锥的斜面上,找准水平(对中心,即静态破渣器轴线与3.3托砖盘改 造炉体轴线重合)后，在破渣器锥底上部焊一角铁环3.3.1托砖 盘法兰改造(150mmX 150mm)，两者之间为5mm,期望实现静态破国泰公司B#气化炉在运行过程中，由于激冷水渣器在小范围内振动,抖散灰渣团,总体固定牢固。流量不足，造成托砖盘法兰严重变形，经检查需要重国泰第一台气化炉首次投料连续运行80h后,停新更换。由于气化炉在出厂之前，托砖盘法兰是整炉检查发现:静态破渣器阻碍了气化炉排渣,大量的体的，直接安放到燃烧室下渣口，为了便于安装，灰渣堆积于静态破渣锥的底部,与原始设计的功能存将托砖盘法兰切割成对称两半，在气化炉内安装完在很大的偏差,破渣效果不理想。毕，再进行组焊，这样在以后的检修过程中,就方3.1.2静态破渣器的改造及改造后应用情况便得多了。鉴于静态破渣器有渣堵的现象,公司决定用碳弧3.3.2托砖 盘冲洗水改造气刨刨除部分格栅，只保留静态破渣器的主体框架。新型气化炉在实际生产运行中,由于激冷窒气体经过改造投用运行后,每次停炉检查,静态破渣锥底流速较低,托砖盘底部(俗称“锅底”)积灰严重,造成部集渣的情况得到彻底改变,而且避免了气化炉激冷托砖盘散热不畅以至超温,气化炉壳体的设计温度是室锥底渣堵锁斗不能正常集渣的异常现象。改造前后425C，而在实际生产运行中，托砖盘的温度能达到示意图见图1。400C,这给气化炉的安全运行带来较大的隐患。工艺操作中，通过提高气化炉液位带水来试图降低锅底的温度，效果不明显，而且也极易造成水系统的波，动。"环形冲洗水管(A管),液以及,TYH中国煤化工气高温变换冷凝CNMHG的目的。经过改.改造前改造后.造投用冲洗水后，锅底温度控制在250C ~300C,基图1静态破渣 器改造前后示意图本消除了超温现象。改造示意图见下页图2。- 50煤化工2009年第4期0.43m/s,认为气化炉合成气出口原设计挡板过高,气体流出间隙小,出口阻力大炉内气流波动,从而造成24个X (中5m~7mm)破泡条被吹掉。国泰公司提出的整改方案是:将气化炉内合成气出口挡板上部割除150mm。气化炉水煤气高温变换冷凝液4结语多喷嘴对置式气化炉的复合床洗涤冷却室在工團2气化炉托砖盘冲洗水改造示意图艺和设备内部结构上，较之德士古炉型有很大的优点，但在国泰公司的运行过程中也暴露了一些问题，3.4合成气出口改造直接影响了气化炉系统稳定安全运行。通过在生产运国泰公司B#气化炉于2005年7月21日~25日行过程中不断地摸索和总结,对气化炉激冷室进行技连续80h的试车结束后,检查发现气化炉内破泡条被术改造,取得了较为理想的效果,也为多喷嘴对置式吹翻掉。经过计算后,原设计鼓泡床煤气表观速度为气化炉的广泛推广提供了有力的技术支持。Revamping Summary on the Chilling Chamber of the NewOpposite-positioned Multi-nozzle GasifierYang Qicheng, Xu Jinggang, Wang Lijun and Hu Dahua(Shandong Yankuang Guotai Chemical Co., Ltd, Tengzhou 277527)Abstract Introduced in the paper are the process features of the chilling chamber of the new opposite -positionedmulti-nozzle gasifer and the advantages in its intemal structure. Additionally, the revamping and application of such in-temals as the static slag breaker, bubbling bed, brick supporting tray flange and its flushing water, bafle at the syngasoutlet, etc. were summarized in connection with the operation of the chilling chamber of the 4-nozzle gasifier of the GuotaiCorporation. After revamping，the operation cycle of the chiling chamber has been extended, the slag is smooth in itsmovement, the bubble breaking strip is long in its service life and the bottom temperature can be properly contolld.Key words opposite- positioned multi - nozzle gasifier, chilling chamber, revamping业业卫业业业业业业业业耻业业业业让业上业业业业址姐业业业业业姚业业址业业姚姚业址姐姚姚姚姚姚敏姚(上接第57页)设计中的物料衡算进行操作，因化工生产是连续性4.4抓好仪表的选 型和定位,注意联锁的投用。的、系统性的,一个工段出问题,整个系统都要被迫停4.5在甲醇生产过程中，生产单位基本是按照原始车,抓好工艺指标的严格控制相当重要。Application of Pure Oxygen Methane Conversion Technology inCoke Oven Gas to Methanol ProjectsJin Fangyu and Han Xianliang(Shanxi Tianhao Chemical Co., Ltd., Xiaoyi 032308)Abstract The pure oxygen methane conversion technology appl中国煤化工proets was sum.marized and its philosophy and process flow were also introduced inTYHCNMHGped up during trialproduction were summarized from the point view of process features arI paramelers, andcounter measures were proposed according to the actual status.Key words pure oxygen methane conversion, coke oven gas, methanol