德士古水煤浆气化技术及装置运行探讨
2019-09-10吴璐璐
吴璐璐
摘 要:德士古气化技术在粉煤气化处理中具有重要的行业地位,通过技术优化与装置改进,能够显著提升设备运行效率,从而获得良好的经济效益。立足于现状,首先介绍了德士古水煤浆气化技术定义、原材料制备与技术特征,其次对德士古水煤浆气化技术的实现现状进行了探讨,最后则对德士古水煤浆气化技术装置的运行问题进行了解析,希望可以为我国水煤浆气化行业的快速发展提供新的思路与借鉴。
关键词:德士古水煤浆气化技术;装置运行;现状
引言
煤气化处理中,德士古水煤浆气化技术属于并流气化,该模式条件下气化剂与气化介质在同方向进入,受到有限空间的限制,整个过程需要在较短的时间内完成,所以对于技术工艺水平以及装置质量具有更高的要求。为了进一步探讨德士古水煤浆气化技术装置运行条件,现就技术内涵简单介绍如下。
一、德士古水煤浆气化技术概述
1.原料制备
在进行料机顶端的设置时,需要考虑到可泵送的高浓度煤浆制备需要,这个时候需要参考相应的技术理论。在制备过程中,一方面需要考虑到煤质的类别,需要结合试验来找到最佳级配要求,另外还需要及时对高浓度煤的流动性进行改善,添加一些适当的添加剂可以达到相应的效果。在实验室的处理过程中还需要考虑到小型磨机,设置好验证的曲线,并通过工业磨机来满足操作的条件与需求,包括的内容有装球量、直径等等。在原料制备过程中要做好设置参数,确保原料质量。
2.气化处理
气化处理主要包括工艺烧嘴、燃烧室、破渣机以及其他各种类型的设备,并流气化本身属于火焰反应,所以与雾化的混合效果是影响最终结果的关键因素。在进行强度计算以及内部结构设计时,则需要考虑到锁斗设计的内容,确保气化炉的气化功能。在气化炉的内部具有温度高、还原气氛充分的特征,但是其反应的条件十分苛刻,需要处理好耐火材料,提升耐温性能。
3.粗煤气冷却除尘
粗煤气冷却除尘是生产过程中必须要经历的过程,该过程主要采用激冷处理的方式来去除絕大多数的气体带出物质,相比于油气化处理,粗煤气冷却除尘技术的除尘效率更高,同时成本更低,更适应德士古水煤浆气化技术的控制要求。
4.含渣水处理
污水处理主要是处于迎合国家环保政策的控制要求,通过固体渣分类处理的方式可以降低德士古水煤浆气化技术的环境影响,获得良好的环境效益。
二、德士古水煤浆气化技术现状
1.试生产与考核评价
在安装过程中需要做好系统提压,通过对高颈法兰与垫片进行处理,可以在发现问题后及时对防腐区域进行处理。在设备运行过程中要关注产品质量,其中绝大多数生产环境都是含固流体结构,所以受到各种因素的影响,运行的周期不太稳定,在操作区会出现大规模的问题。在原料煤质量控制方面,需要考虑到出口大颗粒的问题,避免出现高压煤进入到阀门导致卡住,设备损坏的情况。
2.运行经验探讨
在运行过程中,不同类型的运行条件会获得不同的生产成果。采用国产拿货材料后发现,其整体抗热、抗震性能不能够满足实际需求,但是在材料升级换代后可以很好的解决这个问题。在原材料煤种选择时要尽可能搭配助溶剂进行选择,确保能够满足操作稳定性的要求。
三、德士古水煤浆气化装置运行探讨
1.单炉能力与数量选择
在进行单炉能力的计算时需要考虑到其用途,选择更直观的计算方法。目前国内的炉子规格不多,等级划分基本参考美国与日本的相关技术标准。在相同压力条件下,强度影响的因素主要是煤质的差异,包括活性、灰分等内容,所以最终产品合成后,需要调整好压力以及温度,特别是工艺方面存在问题时,可以对单炉能力进行适当评估后提升数量,这样才能够最大限度的确保运行的条件。目前国内相关领域的德士古水煤浆气化技术均是按照系列进行规划的,采取多系列设计能够有效降低设备数量,取得良好的经济效益。
2.耐火衬里与煤质
在大多数情况下,耐火材料的原材料与煤灰构成相对一致,所以在侵蚀发生时可以通过实验分析的方式来进行判别,并选择更好的耐火材料来提升耐腐蚀性能。不过,参考到实际的操作流程与材料寿命,很多情况下还是需要选择以渣抗渣的操作技术来解决腐蚀问题。根据实验室的试验成果来看,以渣抗渣技术实际上就是通过在耐火材料的表面保持固态、稳定的扎层,这样就可以避免表面的渣流长期接触,从而有效延长其寿命。煤灰的特征决定了其在低温气化条件下难以获得良好的稳定性,所以炉温提升后耐火材料可能会出现腐蚀加剧以及其他相关联的问题,该情况发生时可以通过增加部分助溶剂来解决。
3.装置运行国产化趋势
最初,德士古水煤浆气化技术作为国内中小企业普遍选择的技术方法,其主要依靠模仿国外或者进口设备的方式来实现。在上个世纪90年代,我国就开始着手进行装置运行国产化的任务,比如1991年鲁化集团就开始进行技术攻关,取得了相应的技术进展。目前国内在德士古水煤浆气化技术升级与装置方面取得了阶段性的成果,其中主要在于一些关键零部件上的突破。在过去,尽管我国也实现了设备的整体国产化,但是一些关键的零部件还需要依靠进口,所以其整体价格居高不下。但是随着技术升级,研发阶段的提升,目前国内德士古水煤浆气化技术装置基本可以完全进行国内生产,无论是仪表还是阀门都可以完全解决自产自销,这样一来系统稳定性提升,国产化道路更为通畅,同时也为促进行业的可持续健康发展创造了条件。
总结
综上所述,德士古水煤浆气化技术在我国煤气化处理中具有广泛的应用潜力,要想有效提升装置运行效果,需要逐步取消纯备用系列,提升适应国产生产规模与环境需求的装置使用范围,同时选择国产阀门来替代进口阀门,降低投资支出,获得良好经济效益的同时也可以改善国内的煤气化生产环境,为促进工业现代化做出积极的贡献。
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