【摘要】：在煤炭氣化過(guò)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(duì)上述裝置結(jié)渣結(jié)垢的研究有很多并且比較完善。但對(duì)新一代的氣流床結(jié)渣結(jié)垢問(wèn)題研究較少且不夠深入及完善,導(dǎo)致這類(lèi)裝置在實(shí)際運(yùn)行中問(wèn)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(lái)發(fā)展趨勢(shì)出發(fā),首先通過(guò)了解研究人員對(duì)固定床及流化床裝置結(jié)渣問(wèn)題的研究,再深入分析了氣流床氣化爐的實(shí)際設(shè)備特點(diǎn)及工藝特點(diǎn),并結(jié)合爐內(nèi)氣化反應(yīng)的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)研究,對(duì)氣化爐結(jié)渣的原因及分類(lèi)進(jìn)行重點(diǎn)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(diǎn)穩(wěn)定并保證爐膛溫度與灰熔點(diǎn)的溫差穩(wěn)定。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)特點(diǎn),制定了入爐煤原煤控制表。研究發(fā)現(xiàn)將高灰熔點(diǎn)的無(wú)煙煤與低灰熔點(diǎn)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(shí),運(yùn)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(duì)管道外壁結(jié)垢積灰問(wèn)題進(jìn)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(guò)程中優(yōu)先揮發(fā)出來(lái),并在管壁上發(fā)生冷凝并集聚成團(tuán)。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(yùn)行周期都得到了極大的提高,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：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(shí)進(jìn)入反應(yīng)爐，在很短逡逑的時(shí)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(guò)程。其典型逡逑流程圖如圖１．１所示。逡逑原煤在煤場(chǎng)經(jīng)破碎由皮帶輸送至磨煤系統(tǒng)，在磨煤機(jī)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(guò)程（水分小于２％）。粉煤依次經(jīng)過(guò)逡逑常壓煤倉(cāng)、加壓煤倉(cāng)、給料煤倉(cāng)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(jìn)入氣化爐，與來(lái)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(jìn)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(jì)逡逑值日投煤２０００噸計(jì)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(duì)平衡有利。逡逑圖１．３中說(shuō)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(lái)講，提高壓力對(duì)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(xiàng)目投資都無(wú)法接受，逡逑而且壓力的提高增加了反應(yīng)物的濃度，對(duì)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(duì)反應(yīng)平衡的影響逡逑－９－逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2773385