多噴嘴對置式水煤漿氣化技術及其優(yōu)越性李娟平董杰(充礦魯南化工有限公司,山東棗莊277527摘要:多噴對置式水煤漿氣化技術是氣流床氣化技術,以煤炭大規(guī)模高效氣化技術為基礎將城市煤氣、潔凈發(fā)電和供熱液體燃料等清潔能源產品的生產與煤炭化學深加工相結合的一種加壓大型化工裝置。本文對我國這項擁有自主知識產權技術的研發(fā)以及在當前的應用加以概述,從而來發(fā)現多噴嘴對置式水煤漿氣化的爐流場結構及其在進料上面的技術特點和優(yōu)越性。關鍵詞:多噴嘴對置式水煤漿氣化技術;流場結構;優(yōu)越性doi:10.3969/j.issn.1008-0155.2013.09.076中圖分類號:F403.7;TQ546文獻標志碼:B文章編號:1008-0155(2013)09-0130-02多噴嘴對置式水煤漿氣化技術在被我國研發(fā)和投入到工業(yè)化的應用中后,以其自身的發(fā)展優(yōu)勢,在煤氣化行業(yè)中成為了主流技術,為我國當前的煤氣化技術的發(fā)展指明了方向,為我國的煤化工事業(yè)的大規(guī)模發(fā)HA-I展提供了技術的保證,同時也標志著我國在水煤漿氣流床氣化技術上達到了世界領先水平。多噴嘴對置式水煤漿氣化技術的研發(fā)以及在工業(yè)化中的應用1、技術的研發(fā)1.射流區(qū)2.撞擊區(qū)3.撞擊流股區(qū)多噴嘴對置式水煤漿氣化技術是在我國的兗礦魯4.回流區(qū)5.折返流區(qū)6.管流區(qū)南化肥廠進行研發(fā)的。我國自主研發(fā)的這項多噴嘴對圖1多噴嘴對置式氣化爐流場結構示意圖置式水煤漿氣化技術,在性能上已經處于國際領先水平,并且在化工產品的推行領域、動力燃料及大宗化學水煤漿和氧氣進入到氣化室后,進行了一系列的品原料向油基的轉變等方面,很大程度上促進了煤清物理和化學的反應過程,這些反應過程中,霧化、傳熱潔利用產業(yè)的發(fā)展。蒸發(fā)、揮發(fā)、燃燒的反應過程比較的快,在前五個區(qū)域2、技術工業(yè)化中就已經基本上完成了,而只有氣化反應比較的慢,在多噴嘴對置式水煤漿氣化技術在“十五”期間進入管流區(qū)中進行。到了商業(yè)示范階段。多噴嘴對置式水煤漿氣化技術投三、多噴嘴對置式水煤漿氣化技術的優(yōu)越性產以來,重量級的多噴嘴對置式水煤漿氣化爐、燃氣發(fā)和單燒嘴相比較,多噴嘴對置式水煤漿氣化技術電裝置等設備在不斷地完善創(chuàng)新中,已經全面的進入在技術上具有如下的優(yōu)越性。到了實際生產的階段,并且在運行周期上也在不斷的(1)在進料方面的優(yōu)越性。多噴嘴形成撞擊的物突破料的混合,能夠使得物料在混合的過程中燃燒更加的多噴嘴對置式水煤漿氣化技術的機構充分,在霧化的效果上也會更好,而對置式的燒嘴氣化氣化爐是水煤漿氣化中的關鍵設備,氣化爐內流技術中,多股射流經過撞擊后形成了撞擊流股,在這個程結構的合理性對于水煤漿氣化的效率和安全性能都過程中軸向的速度明顯的減弱,爐內的流體在停留的起著決定性的作用。在多噴嘴對置式水煤漿氣化中采時間上分布比較的合理,短路的現象也得到了改善使用的是當前國內外最先進的撞擊流技術來加強混合得轉化率明顯的提高。的,并以此來促進傳熱和傳質。下面就結合氣化爐內(2)在碳轉化上有明顯的優(yōu)勢。通過對轉化爐中的流程分布特點來對多噴嘴對置式水煤漿氣化的核心渣的可燃物進行驗證,可以得出多噴嘴對置式水煤漿技術以及結構進行簡要的概述氣化爐碳中的可燃物在10%以下,而單噴嘴水煤漿氣多噴嘴氣化是通過對水煤漿及氧氣在同一水平面化爐的渣中可燃物一般在25%-40%,通過兩者的對上向上對噴的原理來研制的,水煤漿和氧氣在撞擊之比可以看出多噴嘴對置式水煤漿氣化爐在碳轉化上具后形成了射流區(qū)、撞擊區(qū)、撞擊流股、回流區(qū)、折返流區(qū)有明顯的優(yōu)勢。和管流區(qū)六個區(qū)組成的氣化爐內的流場。圖1為多噴嘴對置式氣化爐流場結構示意圖:(3)耗煤量也明顯降低。通過對采用多噴嘴對置式水煤漿氣化技術的兗礦國泰化工有限公司噸甲醇耗煤量和使用單噴嘴水煤漿氣化爐的兗礦魯南化肥廠噸收稿日期:2013-05-29作者簡介:李娟平(1982—)女,陜西西安人,本科畢業(yè),助理工程師現在兗礦魯南化工有隈公司工作。130·甲醇耗煤的用量上來看,前者的耗煤量明顯的低于后(上接第129頁者表1本次勘探報告與原勘查地質報告資源量對比情況一覽表(4)多噴嘴對置式水煤漿氣化技術更適合大型化。單位:萬噸多噴嘴對置式水煤漿氣化技術由于有多個噴嘴,即使20年劫查地質報本次核實及助探報告資源對比增每個氣化爐的處理量增加了,可是由于是多個噴嘴那/“資源量估算結果量估算結果(+80m煤層|告850m~+600m)600m)減情況么每一個噴嘴的負荷也不是很大,從而也不會影響到DE工小計m121b123小計(萬噸)霧化的效果。176147323+323(6)熱偶的平均壽命較長。由于流場的不同就決+2l1定了多噴嘴對置式水煤漿氣化爐較之單噴嘴水煤漿氣c8621251871311551135314+127化爐在高溫熱偶的使用壽命方面有著很大的優(yōu)勢,10080180+180般情況下如果要想保證在每一個生產周期內氣化爐上Cl253|11416十十團圜都有溫度的顯示,這就需要高溫熱偶的平均壽命要達[合計5293541316172310981+114到兩個月以上,這對于正常的生產有著重要的作用。玉天成煤礦礦權內+850m~+600m標高以上獲(7)環(huán)保性能比較的好。由于多噴嘴對置式水煤得的總資源量(111+121b+122b+33):1508萬噸,占漿氣化爐在碳轉化上有明顯的優(yōu)勢,渣中的可燃物比用保有資源量為1495萬噸,2003年3月31日金沙玉較的少,氣化渣和濾餅黏度也相對的較低,方便了渣和天成煤礦勘查報告的資源量(D+E):354萬噸(黔國土水的分離,有利于現場的管理,同時也給環(huán)保減輕了一資儲[2003]第03號),本次玉天成煤礦勘探資源量與定的壓力2003年3月31日玉天成煤礦勘查報告的資源量相比(8)氣體凈化處理比較先進。多噴嘴對置式水煤增加了1154萬噸(對比情況詳見表1),其增加原因分漿氣化爐在氣體的凈化中采用的是合成氣先進入混合述如下:器與洗滌水混合,再進入旋風分離器分離,最后進入水(1)玉天成煤礦施工6個鉆孔,使煤層厚度發(fā)生變洗塔洗滌的多元化的處理方法,混合器先清理了氣化化。其中CS煤層厚0.95-2.94m,平均1.79m。C7煤爐中排出的氣體中的細灰,而后和洗滌水混合從而保層厚0.91~1.57m,平均1.14m。C8煤層厚0.98~證了洗滌的效果。1.85m,平均1.57m。C10煤層厚0.78~0.98m,平均(9)多噴嘴對置式水煤漿氣化爐在含渣水處理上0.91m。Cll煤層厚0.82-2.86m,平均1.60moC12比較的合理。在渣水的處理上采用的是直接換熱,這煤層厚0.79~1.38m,平均1.00m。樣熱的回收效率比較的高,不容易發(fā)生堵塞的情況,并2)2003年3月31日金沙玉天成煤礦勘查地質報且在實際的操作中同時完成傳質、傳熱的過程,操作的告資源量只有C5、C8煤層,本次算量有C5、C7、C8周期也比較的長,不會影響到長周期運行中存在的問C10、Cll、Cl2,比2003年勘查地質報告增加C7、Cl0、題。Cll、C12煤層的資源量?？偨Y(3)本次勘探資源量計算容重發(fā)生變化,比原來增在以前,大型的煤氣化技術一直都是被國外所壟加。斷的,多噴嘴對置式水煤漿氣化技術的研制和推廣打通過估算,金沙玉天成煤礦礦界范圍內,至2011破了這一局面,越來越多的企業(yè)開始選用這項技術。年9月1日占用資源量為1548萬噸,其中開采消耗的在多噴嘴對置式水煤漿氣化技術中采用的凈化裝(11)資源量為13萬噸。占用查明保有資源儲量1535置比較的有優(yōu)勢,能夠分離出煤炭中的硫,這些分離出萬噸探明的(121b)資源量為11噸控制的(122)的硫可以用于銷售,這不僅僅能夠促進環(huán)保,而且解決資源量為661萬噸,推斷的(333資源量為763萬噸了我國高硫煤長期以來存在的利用率低的問題,所以其中煤礦2008年6月15日至2011年8月30日,C8說多噴嘴對置式水煤漿氣化技術是煤炭資源的潔凈高號煤層開采消耗13萬噸。效利用技術。結語因為多噴嘴對置式水煤漿氣化爐在煤種方面適應在煤礦資源的開采中,凡是具有一定規(guī)模、集中連性很強,在高碳煤和褐煤等煤種都能夠得到很好的適片分布、厚度、灰分、硫分、發(fā)熱量等達到工業(yè)指標的煤用特別是在低灰熔點高硫煤上顯現的更加的突出,所層,都要進行資源量的估算。以多噴嘴對置式水煤漿氣化技術在煤轉化的可用度比較的高,適合煤炭的大規(guī)模氣化參考文獻[]胡魁.論礦產資源儲量分類與勘查階段的關系[J].地質與參考文獻勘探,2002,03:67-68[1]蔣甲金,等.多噴嘴對置式水煤漿氣化技術及其優(yōu)越性[J][2]王豐,李慧君墨西哥灣天然氣水合物資源潛力的評估方法化學工程與裝備,2011,2(責任編輯陳文明J].海洋地質動態(tài),2010,03:89-90.(責任編輯:陳文明)