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粉煤气化炉生产问题探讨

2022-06-13张寒修

氮肥与合成气 2022年5期

张寒修

(新疆和山巨力化工有限公司, 新疆奎屯 833200)

新疆和山巨力化工有限公司TDI装置采用先进的粉煤加压气化技术,分为磨煤及干燥、粉煤加压输送、粉煤气化、渣水处理4个单元。以干煤粉为原料,在温度高于灰熔点100~150 ℃以及压力为4.0 MPa左右下,与纯氧及少量蒸汽进行气化反应,产生的粗合成气经水激冷和洗涤后,送入后续变换系统,渣及废水经处理后回收利用。

粉煤加压气化装置具备低能耗、产品气纯度高、低污染等优势,逐步替代固定层造气炉工艺,其运行状况直接影响后系统生产运行质量。分析粉煤气化炉运行过程中出现的粗煤气洗涤、气固分离、参数波动情况,提出解决措施。

1 工艺流程

该粉煤气化工艺包括磨煤及干燥、粉煤加压及输送、粉煤气化及合成气洗涤、渣及灰水处理、气化公用工程等单元。气化装置设计负荷为60%~110%,年生产时间为8 000 h。装置物料平衡按48 000 m3/h有效气(CO+H2)规模考虑,粗合成气产量为117 300 m3/h。

1.1 磨煤及干燥

原料煤(直径<30 mm)经皮带送至气化系统原煤筒仓贮存,原煤经称重给煤机送入磨煤机进行研磨,通过调整磨煤机磨辊加载力、磨煤机旋转分离筛转速、循环风量,将粉煤粒度控制在5~90 μm,粉煤固体质量分数≥90%,粉煤的水分质量分数<2%。惰性气体进入磨煤机时温度为150~300 ℃,出磨煤机时的温度为100~110 ℃。由惰性气体输送的干燥粉煤进入粉煤袋式过滤器进行分离后,粉煤经旋转卸料阀至螺旋输送机,再被送至粉煤贮罐,分离出的惰性气体部分排放至大气,剩余部分经循环风机进入循环风加热器循环使用。正常情况下循环风加热器采用后续工序变压吸附提氢的解吸气作为燃料气,并用燃烧空气鼓风机提供助燃空气。

1.2 粉煤加压及输送

粉煤加压及输送单元共4台主要设备,分别为粉煤贮罐过滤器(S21601)、粉煤贮罐(T21601)、粉煤输送罐(T21602)、粉煤加料罐(T21603)。

其中,S21601用于过滤其余3台设备放空气体中的粉煤;T21603用于向气化炉稳定输送粉煤,正常运行时为高压状态;T21601用于贮存磨煤及干燥单元产生的粉煤,正常运行时为低压状态;T21601内的常压粉煤必须通过T21602(粉煤温度≥80 ℃)加压后才能输送至T21603。

在一次加料过程中,常压下的T21601中粉煤通过重力作用进入T21602。T21602内充满粉煤后,与T21601及所有低压设……

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