壳牌煤气化炉的设备特性及技术管理探讨

夏正峰 孙中华（河南龙宇煤化工有限公司，河南 商丘 476600）

壳牌煤气化炉的设备特性及技术管理探讨

夏正峰 孙中华（河南龙宇煤化工有限公司，河南 商丘 476600）

国家的发展离不开技术的应用及创新，壳牌煤气化炉技术的应用在我国社会发展中产生了极大的积极影响作用。本文主要对壳牌煤气化炉的应用情况、相关面临问题等进行阐述，着重说明激冷气压缩机、飞灰过滤器及煤粉输送系统的盘阀等关键设备的国产化，彻底改变了壳牌煤气化装置运行不稳定、运行周期短，设备损坏频繁等制约装置运行的问题。

壳牌煤气化炉；设备特性；技术管理探讨

壳牌煤气化炉技术引入中国历时已久，为相关的生产工作提供了巨大的支持动力，但同时在其发展过程中也面临着着诸多的考验与问题，经过技术人员的刻苦钻研，特别是关键设备的国产化让壳牌煤气化炉技术的发展有了新的征程，事物的发展是变动的，壳牌煤气化炉技术的引进也经历了长久的发展历程，但在其改变的过程中不乏有技术的创新和升华，这离不开相关研究者技术上的支持和研究。

1 煤气化炉的相关类型

1.1 固定床气化炉

以煤或焦煤为原料，一般从气化炉顶部加入，依次从气化炉的底部加入气化剂，其使用过程有固定和移动两种性能，所以也被称为移动气化炉。固定气化炉以其简单、可靠的使用特点被用于广泛的生产使用过程中，但其耗能较大，排放量也居于前列，不适用于节约能源、保护环境的新时期。

1.2 流化床气化炉

与固定气化炉的生产及使用不同，流化床气化炉的使用原料以水蒸气和氧气为主，气化过程较为彻底，能够在高温作用下进行快速的气化反应，同时经过有效的过程后，可以进行回收再利用，使用过程结果可以提高谈的转化率，排灰系统也较为方便实用。

1.3 气流床气化炉

气流床气化炉采用并流式的气化方式，原材料有较大的提升，主要以水煤浆、干煤粉为主，随着使用过程中颗粒的气化过程，完成固体颗粒的“气流输送”过程，所以被称为气流床气化。

壳牌干煤粉气化技术原料为干煤粉，采用气流床加压气化、液态排渣，其采用加压二氧化碳气体输送干煤粉，气化温度约1400～1600℃，碳转化率高达99%以上，与水煤浆气化相比氧耗较低。

2 壳牌煤气化炉设备特性

2.1 高温高压和保护作用

煤气化炉的生产过程要保证基本的使用质量，壳牌气化炉采用水冷壁结构，无耐火砖衬里，能够承受高温高压的使用，维护量较少，体现了良好的工艺技术。同时，在使用过程中，壳牌煤气化炉固化的熔渣层能够对煤气化炉的内壁起到很好的保护作用，防止被侵蚀。

2.2 设计结构技巧

壳牌煤气化炉的设计要素较多，对设计材料的要求也有一定的标准。壳牌煤气化炉是先进的煤气化设备，由内件和外壳组成，外壳只承受高压，不承受高温。气化炉内件由燃烧室、下部渣收集室、顶部激冷室组成；气化炉采用4个烧嘴对称布置。采用废热锅炉回收高温合成气显热，合成气冷却器内部有多组水管式换热器。气化炉内件要承受高温高压和粉尘的冲刷，为避免换热器上的粉尘积累和结垢，安装有气动振打除灰器。同时，壳牌煤气化炉在生产过程中采用特殊的安装方式，能够使煤气化炉的生产更加标准。

3 壳牌煤气化炉技术的创新发展

3.1 将壳牌煤气化炉技术设备国产化

壳牌煤气化炉技术的引进已经逐渐适合中国生产工作的研究，但总体来看依然有待研究的相关技术需要进一步的创新。例如，将壳牌煤气化炉技术向国产化方向发展，提升国产技术要求，生产相适应的产品设备，同时降低生产技术的投资应用。1、提高激冷比。激冷比较低时，合成气中的飞灰仍然带有一定的粘性，粘附在合成气冷却器的表面，导致换热效果降低，出口温度升高。确保在高负荷时有足够的激冷比在1.2以上。2、飞灰过滤器滤芯国产化。由于陶瓷滤芯自身固有的缺陷，造成高温高压飞灰过滤器的运行不确定性，且存在猝然失效的风险。将陶瓷过滤元件更换为Fe3Al过滤元件。Fe3Al金属间化合物等具有优良的抗氧化和耐硫腐蚀能力，它们在600～800℃条件下工6000h以上，仍保持完好。3、煤粉锁斗到粉煤给料仓控制阀的球阀更换为盘阀。盘阀是通过滑动圆盘来实现开关的一种快开快关阀门。其设计针对带有磨损、冲蚀性的物料，它能在恶劣的工况下连续长期的正常工作，它的寿命要比其他阀门长好几倍。

3.2 提升壳牌煤气化炉技术工艺手段

对相关技术的发展进行更好的完善及创新。以往将氮气引入力气输送技术中，虽然起到了一定的技术效果，但是结果会损失大量的有效气体。所以新时期壳牌煤气化炉技术气力输送中可以采用二氧化碳的加入，二氧化碳代替氮气来进行气力输送，可以有效的完成力气输送作业，在一定程度上促进节能减排工作的推进，同时增加产量和能效。

4 结语

可以说，壳牌煤气化技术的引进对我国相关产业发展具有里程碑的意义，同时，多年来壳牌煤气化技术的发展也推动了我国煤化工及相关产业的发展壳牌煤气化技术运行周期相对来说较长，也为相关产业的稳定发展提供了良好的保证，但在其发展历程中，会面临更多需要解决的问题，需要研究人员投入更多的精力来提升技术的创新与发展。壳牌煤气化炉技术要想发展长远，需要一定的理论支撑及科学研究，在新时期，为生产操作人员提供更加智能的服务是壳牌煤气化炉技术未来发展的关键一步。

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