基于定性趋势分析的气流床水煤浆气化炉烧嘴运行状态诊断
2021-04-21李姗姗郭庆华于广锁
洁净煤技术 2021年1期
李姗姗,龚 岩,郭庆华,于广锁
(华东理工大学 洁净煤技术研究所,上海 200237)
0 引 言
气流床水煤浆气化技术具有原料适应性广、碳转化率高、单炉容量大、环境污染少等优点[1-2]。其中,华东理工大学与兖矿集团开发的对置式多喷嘴水煤浆气化技术已在全球近60个项目中得到广泛应用[3-5]。目前已运行的水煤浆气化装置中,制约气化炉长周期稳定运行的关键问题之一是工艺烧嘴的使用寿命。工艺烧嘴作为水煤浆气化装置的核心设备之一,其主要任务是输送煤浆和氧气,并由氧气将煤浆雾化实现物料的充分混合。多喷嘴对置式水煤浆气化工艺采用三流道式工艺烧嘴,最外通道和中心通道为氧气,水煤浆走中间通道;通过内外通道高速的氧气对水煤浆剪切雾化,实现浆滴破碎。工艺烧嘴头部设置增加冷却水盘管和端部腔室冷却保护,烧嘴冷却水采用脱盐水将高温炉膛辐射到烧嘴头部的热量吸收并转移,进一步保护烧嘴[6-7]。
由于工艺烧嘴在高温、高压、易燃易爆的环境中运行,易受到物料冲刷磨损、气体高温热辐射和有害气体侵蚀等共同作用,如不及时更换烧嘴,工艺烧嘴头部及烧嘴冷却水系统可能会发生严重磨损及冷却水泄漏等现象,高温、高压可燃气体将窜入烧嘴冷却水系统,可能导致冷却水出口管线超温损坏,引起管线破裂,继而引发火灾爆炸及人员伤害事故[8]。实际生产中,主要通过烧嘴冷却水进出口流量、烧嘴冷却水出口温度、烧嘴冷却水进出口流量等工艺参数监测烧嘴来判断是否已经泄漏,但气化装置运行时无法对烧嘴的运行情况进行实时检测,目前也无可判断烧嘴运行状况的方法,烧嘴泄漏前,只能靠操作人员的经验判断来更换烧嘴。……
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