第3期(總第148期)煤化工No.3(Total No.148)2010年6月Coal Chemical IndustryJun.2010Shell粉煤氣化裝置主要運(yùn)行問(wèn)題的分析徐國(guó)壯周紅軍周廣林崔隆起(中國(guó)石油大學(xué)(北京) ,北京100220)摘要為解決Shell粉煤氣化裝置運(yùn)行中存在的問(wèn)題,根據(jù)工業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室研究成果，分析了煤種、粉煤加樂(lè)進(jìn)料及粉煤氣化控制對(duì)Shell 粉煤氣化裝置運(yùn)行的影響,并進(jìn)一步探討了煤種優(yōu)化選配、粉煤穩(wěn)定加壓進(jìn)料及粉煤氣化優(yōu)化控制的具體措施和研究方向。關(guān)鍵詞Shell 粉煤氣化運(yùn)行問(wèn)題文章編號(hào): 1005 -9598 (2010)-03-0015-05中圈分類號(hào) :TQ545文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :AShell氣流床粉煤氣化技術(shù)(SCGP)是第二代先并探尋解決方法,有利于開(kāi)好.開(kāi)穩(wěn)SCGP裝置,充分進(jìn)的粉煤氣化工藝,具有煤種適應(yīng)性較廣,運(yùn)行周期發(fā)揮SCGP裝置的經(jīng)濟(jì)效益，積累粉煤氣化工業(yè)生產(chǎn)長(zhǎng),單爐生產(chǎn)能力大,運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低,環(huán)境效益好經(jīng)驗(yàn),增強(qiáng)我國(guó)煤化工自主研發(fā)能力,促進(jìn)我國(guó)煤化等優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)已有19套煤氣化裝置與殼牌簽約，工相關(guān)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。采用SCGP工藝生產(chǎn)合成氣。雙環(huán)、安慶、岳陽(yáng)、枝江、柳州、永城云沾化、云天化及神華等企業(yè)的SCGP裝1問(wèn)題產(chǎn)生的原因置已陸續(xù)成功投料,并轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。由于SCGP工藝首次在中國(guó)應(yīng)用，也是第一次在對(duì)于工業(yè)運(yùn)行裝置,工藝設(shè)計(jì).工程施工、工藝控合成氣生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用,在試車及運(yùn)行過(guò)程中遇到了諸制以及儀表設(shè)備狀況等均會(huì)影響裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性。如:粉煤高壓放料不暢;粉煤加壓時(shí)間長(zhǎng);粉煤密相輸仔細(xì)分析SCGP裝置運(yùn)行中產(chǎn)生的主要問(wèn)題，不難發(fā)送不夠穩(wěn)定,輸送能力不足;粉體關(guān)鍵設(shè)備、儀表、閥現(xiàn)這些問(wèn)題主要集中在煤種的選配、粉煤加壓進(jìn)料以門易損壞;氣化爐超溫,煤燒嘴隔焰罩、水冷壁耐火材及粉煤氣化控制這幾個(gè)方面，而這幾項(xiàng)也是SCGP工料和銷釘易損壞;煤燒嘴頻繁跳車;除渣系統(tǒng)易堵渣,藝技術(shù)的關(guān)鍵所在。撈渣機(jī)故障率高;合成氣廢熱鍋爐積灰較為嚴(yán)重;廢1.1煤種的影響水處理系統(tǒng)運(yùn)行不佳,嚴(yán)重時(shí)管道、塔罐被渣灰堵死Shell在漢堡的實(shí)驗(yàn)裝置休斯敦的SCGP-1及荷等問(wèn)題([4。此外,原料消耗較大,石灰石、煤、氧、水、蘭的Demkolec 裝置上,先后對(duì)大量的煙煤、褐煤、石電、氮及蒸汽等消耗定額明顯高于設(shè)計(jì)值，如岳陽(yáng)油焦及混合煤進(jìn)行了試燒。不同原料的應(yīng)用效果表SCGP裝置最好煤種的原煤消耗也是設(shè)計(jì)值的明:幾乎所有煤種都能在SCGP裝置上氣化,碳轉(zhuǎn)化率107. 2%,達(dá)到0. 682t煤/10m有效氣2。目前,雖然均在99%以上,但不同的煤種,氣化條件相差較大田。岳陽(yáng)SCGP裝置連續(xù)運(yùn)行取得了一些成績(jī)(在較高負(fù)煤種不僅影響助熔劑、原煤、氧氣的消耗定額,而且還荷下突破了100d),但相對(duì)于水煤漿氣化,國(guó)內(nèi)SCGP關(guān)系到冷煤氣效率及能量回收。裝置還未實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。國(guó)內(nèi)SCGP裝置運(yùn)行中，雖然對(duì)于物性相差較大分析和研究SCGP裝置運(yùn)行中產(chǎn)生的這些問(wèn)題,的煤種,通過(guò)調(diào)整劑煤比(助熔劑與粉煤的質(zhì)量比)、水氧比及氧煤比后,均能在同一套裝置上氣化,但發(fā)現(xiàn)使用不同的煤種.煤線穩(wěn)定性相差很大。如岳陽(yáng)裝收稿日期:2010-01-05作者簡(jiǎn)介:徐國(guó)壯(1974-),男,1994年畢業(yè)于華東理工大置在中國(guó)煤化工,易磨碎,即使調(diào)學(xué)金山石油學(xué)院有機(jī)化工專業(yè),中國(guó)石油大學(xué)新能源中心|Y片CNM H G細(xì)，導(dǎo)致粉煤輸在讀研究生,曾參加了Shell 氣化裝置的原始開(kāi)車,現(xiàn)從送不穩(wěn)2。另外,有些煤種氣化時(shí),廢熱鍋爐(SGC)經(jīng)事潔凈煤技術(shù)和碳四綜合利用方面的研究。常出現(xiàn)嚴(yán)重的積灰,換熱效果不佳,合成氣SGC出口- 16-煤化工2010年第3期溫度逼近聯(lián)鎖值。如安慶裝置氣化原煤主要為皖北劉升高。因此,任何能引起管道內(nèi)氣速變化較大的因素,二礦煤種，運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)，SGC 嚴(yán)重積灰,提高蔽擊裝都將影響粉煤在水平及垂直管道中的輸送狀態(tài)。置的敲擊頻率,優(yōu)化吹灰裝置工況,均不能有效清除工業(yè)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),粉煤物性的變化、粉煤給料罐積灰川]。岳陽(yáng)裝置在使用山西潞安王莊礦煤作為氣化與氣化爐的壓差波動(dòng)、煤線通氣設(shè)備的工況及粉煤管煤種時(shí), SGC也出現(xiàn)了嚴(yán)重積灰田。道是否被異物堵塞,都會(huì)導(dǎo)致粉煤管道內(nèi)氣速發(fā)生變由.上可以看出:不僅原煤的組成及物化性質(zhì)直接化,影響粉煤穩(wěn)定輸送[4n。此外,煤速、密度、氮?dú)饬饔绊懛勖簹饣^(guò)程，如原煤粒度或硬度不適宜，粉煤量、煤線壓力及粉煤溫度等儀表的失真,均會(huì)引起煤粒徑分布很難達(dá)到理想值,粉煤不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加壓進(jìn)量的失真,導(dǎo)致煤閥大幅開(kāi)關(guān),引起煤線的波動(dòng)。但不料;而且氣化產(chǎn)物的物性,如爐渣的黏溫特性及飛灰少情況下,儀表失真的根本原因還是因?yàn)槊壕€不穩(wěn)。的黏結(jié)特性,對(duì)粉煤氣化裝置的穩(wěn)定運(yùn)行也有重要影煤速、密度及煤量校正系數(shù)等對(duì)煤量測(cè)量的影響見(jiàn)公式(1)、(2)。1.2粉煤高壓放料不暢G校=CG+Cz(1)為了實(shí)現(xiàn)粉煤連續(xù)加壓進(jìn)料,粉煤氣化采用鎖斗c= uAp,Ja.rp.P(273+2)/[P(273+) ]I(2)加壓。每臺(tái)粉煤儲(chǔ)罐底部都設(shè)有通氣錐,它是粉煤加P.7P.P273+o)/[P(273+)廣壓進(jìn)料技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備，擔(dān)負(fù)著粉煤儲(chǔ)罐的加壓、粉式中:Gx-一-粉煤質(zhì)量校正流量, kg/h;煤的流化及除橋等工藝任務(wù)。目前,通氣錐大多采用G一粉煤質(zhì) 量流量,kg/h;燒結(jié)金屬件。由于材質(zhì)的限制，為了滿足透氣性要求，A一粉煤管道截面積,m;通氣錐一般按單面承壓1. 0MPa設(shè)計(jì)網(wǎng)。工業(yè)運(yùn)行中,u-粉煤速度 ,m/s;由于上游氮?dú)鈮毫Φ牟▌?dòng)以及粉煤放料順控的欠缺,p.--粉煤混 合密度,kg/mr;放料罐通氣錐承壓常常超過(guò)設(shè)計(jì)值,易造成通氣錐的P:-粉煤骨架密度,kg/m2;破裂,影響粉煤的加壓及除橋效果。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氮?dú)饷芏?kg/m';此外,SCGP裝置運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間后,粉煤鎖斗系統(tǒng)p煤線的壓力 ,MPa;停車檢修時(shí)發(fā)現(xiàn),粉煤給料罐通氣錐上方存有較多壓煤線溫度,C;實(shí)的粉煤。被壓實(shí)的粉煤塊很硬，積存在通氣錐錐體標(biāo)準(zhǔn)壓力, 100kPa;上方,下料通道也因存在粉煤塊而明顯縮小。在粉煤t一標(biāo)準(zhǔn)參考溫度,25"C;放料罐,流化狀態(tài)不好的粉煤也易壓實(shí)。每次檢修時(shí),C、Cr--粉煤流量校 正系數(shù)。放料罐經(jīng)多次吹掃打開(kāi)后，底部仍可見(jiàn)不少粉煤塊。從上述公式可以看出:煤量校正系數(shù)對(duì)煤線的穩(wěn)這說(shuō)明在操作壓力下(4.8MPa),粉煤易在通氣錐與儲(chǔ)定十分重要。如果煤循環(huán)測(cè)試獲得的煤量校正系數(shù)與罐的交匯處被壓實(shí)。實(shí)際需要產(chǎn)生偏離,粉煤實(shí)際流量會(huì)偏高或偏低。煤由于粉煤在操作壓力下容易被壓實(shí)架橋,如果通量測(cè)量的偏離，破壞了- -定條件下粉煤速度與密度的氣錐工況又不佳,極易造成放料不暢。放料不暢,除橋?qū)?yīng)關(guān)系，不利于粉煤與氮?dú)庑纬上鄬?duì)均勻的混合就較為頻繁，易造成相關(guān)煤線及氧煤比較大波動(dòng);鎖物，易造成煤線的不穩(wěn)定”。斗高壓隔離閥磨損也較快,導(dǎo)致粉煤給料罐與鎖斗隔粉煤的密相輸送不穩(wěn)定，會(huì)引起實(shí)際氧煤比失離效果不好,給料罐罐頂壓力波動(dòng)較大,氮?dú)庀拇?調(diào)。若不能及時(shí)調(diào)整,煤燒嘴及氣化爐運(yùn)行不穩(wěn)定,易;也加劇了煤線的不穩(wěn)定。另外,粉煤放料不暢,放料周造成煤燒嘴跳車。另外,未轉(zhuǎn)化的高溫煤粉直接落人'期延長(zhǎng),也造成了放料能力的不足。渣池,導(dǎo)致渣水的固體含量偏高,除渣廢水排放量也1.3 粉煤密相輸送不穩(wěn)定被迫加大,廢水處理工況無(wú)法運(yùn)行正常。工業(yè)級(jí)管道粉煤密相輸送實(shí)驗(yàn)表明:粉煤在水平1.4 粉煤氣化控制欠佳管道上層懸浮相中含量較少,在下層沉積相中含量較粉煤、氧氣及蒸汽經(jīng)對(duì)置式噴嘴進(jìn)入氣化爐,在高。兩相分界面在軸向呈波浪狀的運(yùn)動(dòng)。在流化氣量高溫高非均胡名件下實(shí)成粉煤氣化反應(yīng)。粉煤偏小時(shí),粉煤的流動(dòng)減小并且不連續(xù),甚至短時(shí)間內(nèi)進(jìn)人中國(guó)煤化工救，顆粒的對(duì)流及中斷[5。粉煤在垂直管道中向上進(jìn)行氣力輸送時(shí),氣輻射MHCNMHG燃燒、殘?zhí)康臍饣佥^高的情況下,粉煤顆粒分散懸浮于氣流中;如果反應(yīng)、灰渣中礦物質(zhì)之間的固相反應(yīng)等過(guò)程。氣速下降至噎塞速度,會(huì)出現(xiàn)騰涌現(xiàn)象,壓力降急劇粉煤與氧氣、蒸汽的混合擴(kuò)散氣化狀況,決定著2010年6月徐國(guó)壯等: Shell粉煤氣化裝置主要運(yùn)行問(wèn)題的分析-17-爐膛及水冷壁的溫度場(chǎng)分布以及爐膛內(nèi)的濃度場(chǎng)分的煤種，可以根據(jù)Si02A120-Fe0-Ca0相圖預(yù)測(cè)助熔布。這些都會(huì)影響到粉煤的轉(zhuǎn)化率、冷煤氣效率、膜式劑的添加量。此外,可運(yùn)用公式來(lái)估計(jì)煤灰的流動(dòng)溫水冷壁掛渣狀況及渣灰的形態(tài)和流量。度Tr,指導(dǎo)助熔劑的添加,如A.Collot等0提出的公由于氣化爐內(nèi)相關(guān)流場(chǎng)分布狀況不能直接檢測(cè)，式(3)。因此無(wú)法通過(guò)常規(guī)方法對(duì)粉煤氣化進(jìn)行控制,目前采T,=27. 793 1X+1 236. 89(3)用合成氣質(zhì)量控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)CO2(CH)含量,間接控制其中:X = ([Si0]+ [A10;])/ ([Fe0.]+ [Ca0]+氧煤比和爐膛溫度,但此控制系統(tǒng)嚴(yán)重滯后,工況變[Mg0]+ [Na20]+[K_0])化時(shí),不能迅速穩(wěn)定爐膛內(nèi)溫度,易造成氣化溫度大不同煤種的爐渣可分為2種類型:一種為玻璃性幅波動(dòng)。爐膛溫度過(guò)高時(shí),會(huì)快速縮短燒嘴隔焰罩、耐能渣,另一種為水晶性能渣。對(duì)于玻璃性能渣來(lái)說(shuō),其火材料和銷釘?shù)膲勖?也會(huì)造成除渣單元的堵渣。黏度在氣化溫度范圍內(nèi)的變化是連續(xù)的,但在氣化溫度區(qū)間內(nèi)黏度相對(duì)大,易引起堵渣;而水晶性能渣的2解決方法的探討?zhàn)ざ仍谂R界黏度溫度(T、)上,其變化是連續(xù)的,但在T。處及以下溫度,其黏度變化迅速,此時(shí)極易引起排針對(duì)SCGP裝置存在的主要問(wèn)題，國(guó)內(nèi)裝置在開(kāi)渣系統(tǒng)的堵塞。因此,新煤種的選擇須測(cè)試其爐渣的車及運(yùn)行過(guò)程中,在抓好設(shè)計(jì)、施工源頭,確保儀表、熔融溫度及黏溫特性.要保證氣化溫度在T。以上8。.設(shè)備運(yùn)行正常的基礎(chǔ)上,積極地進(jìn)行技改,解決了不在1350C~1 550C氣化溫度下，因?yàn)榛以懈魃傥＜吧a(chǎn)的緊急問(wèn)題,并通過(guò)摸索不同煤種對(duì)氣化種礦物質(zhì)組分之間存在固相反應(yīng),會(huì)生成新的無(wú)機(jī)成工況的影響,逐步提高了裝置連續(xù)運(yùn)行時(shí)間。分,甚至?xí)l(fā)生低溫共熔現(xiàn)象,從而影響爐渣的熔融例如:安慶、岳陽(yáng)等幾家SCGP裝置,加大了煤燒特性,所以有時(shí)灰分組成相差不大的煤種,爐渣的熔嘴隔焰冷卻盤管限流孔板的直徑,從原來(lái)的5mm擴(kuò)至融溫度及黏度相差卻較大。這也說(shuō)明了煤灰的灰熔融7mm,有效解決了冷卻盤管易損壞的問(wèn)題。但由于粉煤性溫度及黏性，與其爐渣的相關(guān)物性也可能差異較氣化溫度波動(dòng)較大的根本原因尚未解決,后來(lái)有的裝大。因此,新煤種最好先在試驗(yàn)裝置上進(jìn)行試燒,以便置煤燒嘴頭又出現(xiàn)了高溫疲勞損壞。針對(duì)合成氣質(zhì)量準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)爐渣黏性及助熔劑的添加量?？刂葡鄬?duì)滯后,不能快速有效地調(diào)整氧煤比,調(diào)控氣研究不同煤種的飛灰組成、黏結(jié)特性及物性,對(duì)化溫度,岳陽(yáng)裝置嘗試運(yùn)用膜式水冷壁的蒸汽產(chǎn)量作引導(dǎo)煤種的選撣十分重要,因?yàn)轱w灰引起的黏堵現(xiàn)象為調(diào)控參數(shù),間接控制氧煤比。這種方法雖然可以相可能與飛灰中的氯、氟、鉛、鉀、鈉、磷、鍋、釷和錫等對(duì)快速地調(diào)控氣化溫度,但膜式水冷壁的蒸汽產(chǎn)量與元素有關(guān)。它們?cè)跉饣瘯r(shí)蒸發(fā),并在合成氣冷卻器的爐溫?zé)o可靠的對(duì)應(yīng)關(guān)系，只能反應(yīng)爐溫相對(duì)高低,因操作范圍內(nèi)(900C~600"C)冷凝,也就是會(huì)在灰粒之此限制了此技術(shù)的推廣應(yīng)用。間形成“黏結(jié)”而引起黏堵測(cè)。因此,若從根本上解決上述問(wèn)題,并防止新問(wèn)題2.1.2配煤工藝的開(kāi)發(fā)的出現(xiàn),必須進(jìn)一步 研究SCGP工藝核心技術(shù)。不同灰熔融性溫度的原煤,按--定的配比,可有2.1重視煤種的選配 .效降低高灰熔性原煤的灰渣熔融溫度,降低助熔劑消2.1.1煤種的選擇耗、氧耗及排渣熱損失。另外,采用混煤氣化,也能改選擇煤種的主要指標(biāo)有原煤的水分、灰分、揮發(fā)變飛灰的黏結(jié)特性,解決SGC上易堵灰的問(wèn)題。安慶裝分化學(xué)活性、熱穩(wěn)定性、灰熔融性溫度、灰渣的黏溫置通過(guò)葉式給煤機(jī)輪流上混煤,通過(guò)皮帶輸送到磨煤特性、煤中的微量元素、原煤的可磨性及飛灰、爐渣等千燥單元,將皖北劉二礦煤與云南鎮(zhèn)雄煤混合，進(jìn)行配氣化產(chǎn)物的物化性質(zhì)。煤試燒,不僅大幅降低了助熔劑消耗,而且解決了皖北灰分的含量、組成和灰熔融性溫度及灰渣的黏溫劉二礦煤在SGC上易堵灰的問(wèn)題。此外，采用混煤技特性、飛灰的黏結(jié)特性,是煤種選擇的關(guān)鍵參數(shù)。SCGP術(shù),還有利于擴(kuò)充原料的來(lái)源,防止氣化爐頻繁換煤。工業(yè)運(yùn)行表明，灰分在8%~15%時(shí)，冷煤氣效率比較國(guó)內(nèi)云南沾化SCGP奘管設(shè)計(jì)時(shí).者慮到其周邊無(wú)大煤理想;較低的灰分有利于裝置長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，但考慮膜礦，中國(guó)煤化工鎖斗系統(tǒng)混合進(jìn)式水冷壁的保護(hù)渣層厚度,原煤灰分比例不能太低。煤的IYHCNMHG因此，開(kāi)發(fā)適合灰分組成不同,其灰熔融性溫度不同。煤種試燒前，SCGP 裝置的配煤工藝，不僅能降低SCGP裝置的運(yùn)行一般應(yīng)測(cè)試灰熔融性溫度?；胰廴谛詼囟雀哂? 400C費(fèi)用,還能穩(wěn)定裝置運(yùn)行,拓寬能氣化的煤種范圍。8-煤化工2010年第3期相對(duì)于水煤漿氣化工藝，目前SCGP工藝在配煤氣體通過(guò)通氣錐壁的速度應(yīng)選撣在臨界流化速度和技術(shù)上的研究成果尚鮮見(jiàn)報(bào)道。不過(guò),由于二者同屬粉體沉降速度之間。于氣流床氣化工藝,而且又同是液態(tài)排渣的煤氣化工根據(jù)通氣錐的孔隙率、有效表面積、氣體密度及藝,故SCCP配煤工藝可借鑒水煤漿配煤技術(shù)。上、下限速度,可針對(duì)不同的煤粉,估計(jì)通氣錐的進(jìn)氣配煤灰渣的礦物質(zhì)組分之間同樣存在固相反應(yīng),量,以便生產(chǎn)操作時(shí)通人適量的氮?dú)?保證錐部及附熔融溫度并不是兩種煤的灰熔融性溫度的簡(jiǎn)單加和，近的粉煤始終處于流化態(tài)。因此配煤技術(shù)應(yīng)著重尋找煤種比例與灰熔融性溫度2.2.2穩(wěn)定粉煤密相輸送之間的聯(lián)系。有研究表明[0]:配煤灰熔融性溫度的變保持粉煤處于良好的流化狀態(tài),也是保證粉煤穩(wěn)化與配煤比不呈線性,而與其三元相圖上相應(yīng)的液相定輸送的關(guān)鍵。有研究表明:輸送速度與固體流量/溫度線有很好的相似性(見(jiàn)圖1)。混煤灰成分在二元流化氣量存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。為了保證粉態(tài)固體具有合適共晶線和低熔融共晶點(diǎn)附近的灰熔性溫度隨灰熔融的流化狀態(tài),一定的固體流量/流化氣量,輸送速度性溫度變化顯著,而且低于周圍灰成分的灰熔融性溫有相應(yīng)的最低值(見(jiàn)表1網(wǎng))。這就說(shuō)明了一定煤量下，度,這為尋找最佳配煤比提供了方向。如果煤速控制太低，粉煤密相輸送將不穩(wěn)定。不同1800負(fù)荷下，都應(yīng)逐個(gè)尋找穩(wěn)定輸送狀態(tài)下，煤量與煤1 700相圖的概相線溫度速的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于煤速與流化氣量也存在一定的G風(fēng)慌材寢五度.600t關(guān)系，而通常給料罐通氣錐的流化氣是固定的，由、1500煤量與煤速預(yù)置關(guān)系調(diào)整煤速，再由煤速調(diào)整補(bǔ)充流1 400化氣，因此合理分配好流化氣量也是工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)300 A.B混煤匯動(dòng)溫度所1 200調(diào)整方向。A.C混煤流動(dòng)溫度F100102030405060708090100.表1固體流/流化氣量與最小輸送速度對(duì)應(yīng)關(guān)系B、C煤灰添加比例/%縮流化氣粉媒質(zhì)最小輸最小輸送速度計(jì)算值/m*'s圖1混煤灰流動(dòng)溫 度與相圖液相溫度比較號(hào)質(zhì)量流量量流率送速度GeldartRiz模型/kg.s1 /t.h /m"s1 /Li模型SCGP工藝配煤技術(shù)還須特別注意原煤的可磨A 0.0306 1. 49 10. 006. 8711.90性。有研究表明:配煤的哈德格羅夫指數(shù)(HCI)與配0. 031 42. 629.506. 7513.82煤比例在煤種HGI相差不大( <14)的條件下,呈線0. 040 13.63 11. 206.6214.96性關(guān)系;當(dāng)煤種HGI相差很大時(shí),不呈線性關(guān)系,有D0.04173.8211.406. 5915.13些煤種可顯著降低HGI,有些可顯著提高HCI山。另.0. 040 45.09 10. 406.4716.26外,如果兩種原煤的HCI相差較大,不應(yīng)在磨煤機(jī)前混合,應(yīng)先制成粉煤再按比例混合,否則粉煤的粒度偏離的煤量校正系數(shù)能顯著改變煤量與煤速的分布很難達(dá)到要求，不利于粉煤在管道中穩(wěn)定地進(jìn)行對(duì)應(yīng)關(guān)系。為了獲得符合實(shí)際需要的煤量校正系數(shù)，氣力輸送。煤循環(huán)測(cè)試時(shí),數(shù)據(jù)采集應(yīng)在粉煤低壓儲(chǔ)罐稱重儀線此外,SCGP配煤技術(shù)也應(yīng)著重研究飛灰的黏結(jié)性范圍內(nèi),避免引人較大誤差;煤線標(biāo)定工況還應(yīng)與特性,避免飛灰在裝置中出現(xiàn)黏堵現(xiàn)象;應(yīng)研究如何正常生產(chǎn)工況保持- -致。配煤,能同時(shí)改善飛灰的礦物質(zhì)構(gòu)成,增強(qiáng)飛灰的水粉煤的水含量、粒徑及其分布對(duì)粉煤密相輸送影硬性,使飛灰成為優(yōu)良的類水泥建筑材料。響也較大,因此當(dāng)煤種切換時(shí),磨煤及干燥工序應(yīng)及2.2優(yōu)化粉煤加壓 進(jìn)料時(shí)調(diào)整磨煤機(jī)的加載油壓.旋轉(zhuǎn)分離器的轉(zhuǎn)速及循環(huán)2.2.1確保粉煤放料順暢風(fēng)量。粉煤加壓過(guò)程中，確保各路充壓氮?dú)獾木?可此外,通氣錐工況良好,有利于粉煤在流化狀態(tài)保證粉煤處于流化狀態(tài),也是保證粉煤放料順暢的關(guān)下加壓和輸送。進(jìn)一一步改善通氣錐的流化效果,這就鍵所在。這要求優(yōu)化Shell粉煤放料順控,合理分配要求中國(guó)煤化工r、設(shè)備結(jié)構(gòu)等方各路氮?dú)饬髁?并穩(wěn)定上游氮?dú)鈮毫?穩(wěn)定加壓氮?dú)饷孢M(jìn)YHCNM H G求,對(duì)其材料、錐的流量。體角度、微孔孔徑、機(jī)械強(qiáng)度、孔隙率等進(jìn)行合理的設(shè)為了防止粉煤在通氣錐與儲(chǔ)罐的交匯處被壓實(shí),計(jì),保證其使用效果及壽命。2010年6月徐國(guó)壯等:Shell粉煤氣化裝置主要運(yùn)行問(wèn)題的分析-19-2.3建立工 業(yè)生產(chǎn)數(shù)學(xué)模型SCGP工藝大量采用復(fù)雜調(diào)節(jié)回路及順序控制系參考文獻(xiàn):統(tǒng),提高了自動(dòng)化程度,但由于煤化工與傳統(tǒng)油化工[1]韓啟元.油改煤工程建設(shè)與運(yùn)行情況總結(jié)[J]. 化肥相比,工藝控制難度大,對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析和處理的要工業(yè), 2008 ,35 (6) :52-58.求很高。因此根據(jù)工業(yè)運(yùn)行數(shù)據(jù),建立數(shù)學(xué)模型,為生[2]胡益民，岳陽(yáng)Shell粉煤氣化裝置運(yùn)行情況總結(jié)產(chǎn)操作提供支持非常必要。[J].大氮肥.2007 , 30(6):420-426.目前,在煤質(zhì)分析方面已有成功的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｈ鏪3]李相軍,魏學(xué)新,牛巧霞.粉煤加壓氣化工藝對(duì)煤質(zhì)Shell提出了渣分析模型,利用爐渣的化學(xué)組成對(duì)爐的要求[J].河南化工,2008, 25 (6):45-47.渣的熔融溫度.黏度、密度、表面張力等進(jìn)行日常估[4]章晨暉。通氣錐在粉煤氣化中的應(yīng)用及其改進(jìn)[J].測(cè)，可有效預(yù)測(cè)相應(yīng)煤種所需的氣化溫度。大氮肥, 2008 ,31(1):66-69.粉煤氣化已實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的模擬，如王輔臣[5]肖為國(guó)郭曉鐳，代正華,等.工業(yè)級(jí)管道中粉煤濃相等叫基于Shell粉煤氣化爐內(nèi)流體流動(dòng)特征,對(duì)Shell流動(dòng)特性[J].化工學(xué)報(bào),2007 , 58(11):2 759-2 763.粉煤氣化過(guò)程進(jìn)行了分析,建立了氣相物料的混合模[6]邱晉剛.粉煤氣力輸送在殼牌煤氣化中的應(yīng)用[J].氮型、殘?zhí)剂康挠?jì)算模型及基礎(chǔ)熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算模型,肥技術(shù), 2008 , 29(5):14-17.數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)裝置經(jīng)驗(yàn)值吻合良好。[7]徐國(guó)壯.粉煤密相輸送影響因素分析及對(duì)策探討[J].如果建立能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)安慶石化,2008(6):52-53.生產(chǎn)在線數(shù)據(jù),校驗(yàn)及修改建立的數(shù)學(xué)模型,動(dòng)態(tài)描[8] Collot A. Matching Gasificat ion Technologies to述氣化爐爐內(nèi)的溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng),可提高粉煤氣化控Coal Properties [J]. Hydrogen from Coal ,2006, 65制水平。(3-4) :191-212.[9]鄭振安.煤種特性對(duì)殼牌煤氣化裝置設(shè)計(jì)和操作的影響[J].化肥設(shè)計(jì), 2003,41(6);15-23.3結(jié)語(yǔ)[10]烏曉江張忠孝,樸桂林,等.配煤對(duì)降低高灰熔融性經(jīng)過(guò)以上分析可知,Shell粉煤氣化裝置運(yùn)行問(wèn)煤的三元相圖分析[J].潔凈煤技術(shù)，2007,13(3):64-67.題主要集中在煤種氣化特性、粉煤加壓進(jìn)料及粉煤氣[11]趙 亮,熊友輝,夏利民，配煤對(duì)可磨性指數(shù)的影響化控制等關(guān)鍵工藝技術(shù)的消化、吸收及改進(jìn)上。為了規(guī)律研究[J].熱力發(fā)電, 2006 (2) :54.解決這些問(wèn)題,首先必須優(yōu)化煤種的選配,根據(jù)煤種[12] Cowell A, Glinchey D M, Ansell R. Determination的試燒經(jīng)驗(yàn),結(jié)合理論分析,尋找合適的煤種;開(kāi)發(fā)配of Pneumatic Transport Capabilities of Dry Pul-煤技術(shù),拓寬氣化原煤種類。其次進(jìn)行工業(yè)級(jí)別粉煤verised Coal Suitable for Entrained Flow Pro-加壓進(jìn)料的研究,尋求適宜的工藝條件,實(shí)現(xiàn)粉煤高cesses[J]. Fuel , 2005, 84(17):2 135-2 288.壓下穩(wěn)定進(jìn)料。另外,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)粉煤氣化爐的數(shù)值[13]王輔臣,龔欣,代正華, 等. Shell粉煤氣化爐的分模擬,以便分析粉煤氣化適宜的工藝條件,指導(dǎo)生產(chǎn)析與模擬[J].華東理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2003.29(2): 202-控制。216.The Analysis of the Main Operation Problems Exist inthe Shell Coal Gasification Process (SCGP) PlantsXu Guozhuang, Zhou Hongjun, Zhou Guanglin and Cui Longqi(China University of Petroleum, Beiing 100220)Abstract The impact of the coal variety, pulverized coal feed and the control of pulverized coal gasification on theoperation of the Shell coal gasification process (SCGP) plant was analyzed based on the commercial operation experienceincorporated with lab study result. Also discussed was the approach中國(guó)煤化工y orientation of theoptimized coal blend, stable pesurized feed of the pulverized coal an|YHC N M H Gal gaifiation. Thiseffort was made to solve the operation problems exist in the Shell coal gasification process plants.Key words Shell, pulverized coal, gasification, operation problem