【摘要】：在煤炭氣化過程中,由于煤炭是由各種成分混合而成,成分含量不同,其理化性質(zhì)變化很大。早期的煤化工裝置多為固定床及流化床,對上述裝置結(jié)渣結(jié)垢的研究有很多并且比較完善。但對新一代的氣流床結(jié)渣結(jié)垢問題研究較少且不夠深入及完善,導(dǎo)致這類裝置在實際運行中問題不斷。本文從煤化工行業(yè)的起源、發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢出發(fā),首先通過了解研究人員對固定床及流化床裝置結(jié)渣問題的研究,再深入分析了氣流床氣化爐的實際設(shè)備特點及工藝特點,并結(jié)合爐內(nèi)氣化反應(yīng)的熱力學(xué)及動力學(xué)研究,對氣化爐結(jié)渣的原因及分類進行重點分析,并最終得到了解決爐膛結(jié)渣的思路:保證入爐粉煤灰熔點穩(wěn)定并保證爐膛溫度與灰熔點的溫差穩(wěn)定。結(jié)合實際生產(chǎn)特點,制定了入爐煤原煤控制表。研究發(fā)現(xiàn)將高灰熔點的無煙煤與低灰熔點的煙煤混配并添加一定量的石灰石能使粉煤性質(zhì)穩(wěn)定并符合入爐煤標(biāo)準(zhǔn)。這使得解決堵渣成為現(xiàn)實,運用混配煤技術(shù)后SCGP裝置堵渣次數(shù)大幅減少。此外本文對管道外壁結(jié)垢積灰問題進行了研究,研究發(fā)現(xiàn)原煤中的Na,K等堿金屬及C1元素在粉煤燃燒過程中優(yōu)先揮發(fā)出來,并在管壁上發(fā)生冷凝并集聚成團。最終造成換熱器管壁結(jié)垢積灰,發(fā)生腐蝕及磨損現(xiàn)象。在解決氣化爐堵渣及冷卻器管壁結(jié)垢等重大隱患后,氣化裝置負(fù)荷及運行周期都得到了極大的提高,具有很好的經(jīng)濟效益。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ545
【圖文】：

的條件下反應(yīng)的，粉煤、純氧、少量蒸汽在高壓條件下同時進入反應(yīng)爐，在很短逡逑的時間發(fā)生完成升溫、易揮發(fā)分脫離、裂解、燃燒轉(zhuǎn)化等物理化學(xué)過程。其典型逡逑流程圖如圖１．１所示。逡逑原煤在煤場經(jīng)破碎由皮帶輸送至磨煤系統(tǒng)，在磨煤機的研磨作用下將原料煤逡逑磨成粉煤，并在低壓熱氮的作用下完成干燥過程（水分小于２％）。粉煤依次經(jīng)過逡逑常壓煤倉、加壓煤倉、給料煤倉完成從低壓系統(tǒng)到高壓系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，并在高壓氮逡逑氣的輸送下進入氣化爐，與來自空分系統(tǒng)的高壓純氧（混合部分高壓蒸汽，不必逡逑需但常用）進行各種氧化還原及變換反應(yīng)，產(chǎn)生合成氣與爐渣及少量的飛灰，其逡逑－６－逡逑

邋—Ｉ邋＾ＱＳｌ邋ＢｌＵｌ逡逑圖１．１邋ＳＣＧＰ裝置流程示意圖逡逑Ｓ邋Ｃ邋Ｇ邋Ｐ煤氣化裝置典型產(chǎn)品成分及含量比例如下表］．４所示，其中氣體成分變逡逑化不大，但爐渣及飛灰產(chǎn)量與煤耗（裝置負(fù)荷）成正比，此處爐渣及飛灰按設(shè)計逡逑值日投煤２０００噸計算。逡逑－７－逡逑

Ｃ邋＋邋Ｃ０２邐？邋２ＣＯ邋＋１７３邋ＭＪ／Ｋｍｏｌ逡逑從反應(yīng)式可以看出此反應(yīng)是體積增大的吸熱反應(yīng)。低壓及高溫對平衡有利。逡逑圖１．３中說明了方程（３）、（４）和（５）的典型反應(yīng)平衡。逡逑煤氣化總的反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，從化學(xué)平衡來講，提高壓力對平衡不利，逡逑但是低壓設(shè)備要做到如此大規(guī)模的耗煤量，裝置的尺寸和項目投資都無法接受，逡逑而且壓力的提高增加了反應(yīng)物的濃度，對提高反應(yīng)速度是有利的。逡逑１0０邐５００邐１０００邐ｔ邐５００邐ｌＯＯＯ逡逑：：＝＝表丨：＝在＝逡逑0邋１邋＿邋｜邐｜」邋0邋１邋，邋Ｉ邋Ｉ邋＞邋Ｉ邋．邋Ｉ邋．逡逑３００邐７00邐１１００邐１邋５００邐３００邐７００邐１１００邐１５００逡逑＇Ｔｖｍｐａｒａｔｕｆ邋Ｖ？邋Ｋ＊邐Ｔｅｍｐ？ｆ0ｉｕｆ邋Ｉｎ邋Ｋ逡逑Ｃ邋－＋邋Ｃ０２邋＜＝＞邋ＣＯ邐Ｃ邋Ｈ２０邋＜Ｔ＞邋ＣＯ邋－＋？邋Ｈ２逡逑ｌＯＯ邐５００邐ｔＯＯＯ邐ＸＴ逡逑“ＴＴＯＴＲ逡逑５邐＾＿＼邐逡逑５０－邐＼逡逑１邋二＝立土邋＝＝逡逑0：＿，＿＿，＿＿＿逡逑３００邐７００邐１１００逡逑Ｔｅｒ？ＤＣｆａｔｕｆ邋Ｋ逡逑圖１．３反應(yīng)條件對反應(yīng)平衡的影響逡逑－９－逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2773385