煤化工工艺煤炭气化与煤炭液化.pptVIP

二、水煤浆加压气化 （4）水煤浆气化工艺的关键技术有以下几方面。 ① 煤浆制备技术 在水煤浆中加入添加剂以降低煤浆的黏度，使其易于输送和使煤浆中水在较长时间内不析出。根据煤种类别，确定水煤浆的各种粒度分布比例来提高煤浆的含固量，达到不易析水又能输送的最佳含固量值。一般情况，在同等条件下的褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤制浆浓度依次增大。 二、水煤浆加压气化 ② 煤浆输送技术 由于煤浆黏度大(1000~3000mPa·s)且含有大量固体颗粒，对运转设备部件磨损很快，因此煤浆的输送多选用隔膜柱塞泵。 二、水煤浆加压气化 ③ 烧嘴技术 Texaco公司多年研究开发了三流道结构的烧嘴，开发了耐温、耐磨的制造烧嘴材料。 ④ 耐火砖技术 水煤浆气化炉内衬耐火砖，不但需耐高温而且要求能抵抗煤灰熔渣(SiO2、A12O3、CaO、MgO等)的侵蚀。目前水煤浆气化炉、火面耐火砖，采用以氧化铬为主添加少量氧化镁或氧化锆的耐火材料。耐火砖的砌筑设计，既要保证高温气体不能串到炉壁引起气化炉壁超温，又要便于局部更换。 二、水煤浆加压气化 ⑤ 激冷室降温除尘技术 由于气化炉是在较高压力下操作，为使高温的合成气迅速冷却下来，在气化炉燃烧反应室下部设气炉的激冷室。其中有将灰水均匀分布沿下降管内壁均匀流下的激冷环。下降管和上升管组成的二相流上升环隙及挡液板等设计，目的是要在最短时间、最小分离空间达到高温气体冷却饱和及初除尘。 ⑥ 排渣技术 粒状玻璃体的灰渣自激冷室底部排出至锁斗内储存，选用灰渣极不易进入的阀座与阀芯间的耐温、耐磨、快速开关的球阀。排渣系统采用一套逻辑控制操作系统。 二、水煤浆加压气化 4. 主要设备 （1）气化炉 气化炉的作用使水煤浆与氧气在反应室进行气化，生成以氢和一氧化碳为主体，并含有二氧化碳及少量甲烷、硫化氢的高温水煤气；高温水煤气与熔融态煤灰渣在急冷室被水迅速冷却，水受热蒸发，水煤气为蒸汽所饱和，获得一氧化碳变换所需的蒸汽，并能除去水煤气中大部分灰渣。 图7-19 气化炉结构简图1-浇注料；2-向火面砖；3-支持砖；4-绝热砖；5-可压缩耐火塑料；6-燃烧室段炉壳；7-激冷段炉壳； 8-焊层；9-渣水出口；10-锁斗再循环口；11-人孔；12-液位指示联箱；13-仪表孔；14-排放水出口15-激冷水入口；16-出气口；17-锥底温度计；18-热电偶口；19-烧嘴口；20-吹氮口；21-再循环口 二、水煤浆加压气化 水煤浆加压气化炉是水煤浆加压气化技术的核心设备。其结构如图7-19所示：激冷型气化炉燃烧室和激冷室外壳是连成一体的。上部燃烧室为一中空圆形筒体带拱形顶部和锥形下部的反应空间，顶部烧嘴口供设置工艺烧嘴用，下部为生成气体出口去下面的激冷室。激冷室内紧接上部气体出口设有激冷环，喷出的水沿下降管流下形成一下降水膜，这层水膜可避免由燃烧室来的高温气体中夹带的熔融渣粒附着在下降管壁上，激冷室内保持相当高的液位。 二、水煤浆加压气化 夹带着大量熔融渣粒的高温气体通过下降管直接与水溶液接触，气体得到冷却，并为水汽所饱和。熔融渣粒淬冷成粒化渣，从气体中分离出来，被收集在激冷室下部，由锁斗定期排出。饱和了水蒸气的气体进上升管到激冷室上部，经挡板除沫后由侧面气体出口管去洗涤塔，进一步冷却除尘。气体中夹带的渣粒约有95％从锁斗排出。另外，由于反应温度甚高，炉内设有耐火衬里；为了调节控制反应物料的配比，在燃烧室的中下部设有测量炉内温度用的高温热电偶4支； 二、水煤浆加压气化 为了及时掌握炉内衬里的损坏情况，在炉壳外表面装设表面测温系统。这种测温系统将包括拱顶在内的整个燃烧室外表面分成若干个测温区，在炉壁外表面焊上数以千计的螺钉来固定测温导线。通过每一小块面积上的温度测量，可以迅速地指出在炉壁外表面上出现的任何一个热点温度，从而可预示炉内衬的侵蚀情况；激冷室外壳内壁采用堆焊高级不锈钢的办法来解决腐蚀问题。 二、水煤浆加压气化 气化炉气化效果的好坏取决于燃烧室形状及其与工艺烧嘴结构之间的匹配。而气化炉的寿命则与炉内衬耐火材料材质和结构形式的选择有关。 （2）工艺烧嘴 喷嘴也称为烧嘴，其主要作用是借高速氧气流的动能将水煤浆雾化并充分混合，在炉内形成一股有一定长度黑区的稳定火焰，为气化创造条件。工艺烧嘴和气化炉同属水煤浆加压气化装置的核心设备，其结构如图7-20所示： 图7-20 工艺烧嘴的外形示意和头部剖面示意 二、水煤浆加压气化 目前常用的结构形式为三套管式，即物料导管由三套管组成，氧分为两路：一路为中心氧由中心管喷出，水煤浆由中间环道流出，并与中