气化炉型-航天炉PPT文件格式下载.ppt

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,HT-L粉煤气化炉为航天粉煤加压气化装置核心、关键专利设备。

粉煤、氧气蒸汽按一定比例通过燃烧器进入气化炉，在气化室中进行燃烧气化反应，生成的含有高温熔渣的粗合成气，一部分高温熔渣挂在复合水冷壁上，形成稳定的抵抗高温的渣层，其余熔渣和粗合成气进入激冷室。

粗合成气在激冷室中被激冷水激冷降温，并蒸发水蒸气到饱和，同时熔渣迅速固化，通过分离装置实现合成气、液态水、固渣的分离。

合成气通过管口输出进入后续工段，主要成分为一氧化碳和氢气。

固渣通过排渣口进入破渣机中，并断续排出。

含有细灰的黑水通过管口进入渣水处理系统。

工艺系统介绍1、磨煤与干燥系统磨煤与干燥系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，两套系统一开一备，单套能力35吨/小时，目的是制造出粒度小于90微米的大于80%、水含量小于2%的煤粉。

没有单独的石灰石加入系统，只是利用皮带秤通过比值调节将粒状石灰石加到输煤皮带上，一块进入磨煤机研磨。

2、加压输送系统加压输送系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与SHELL工艺相同，目的是将制出的合格煤粉利用压差输送至气化炉进行燃烧气化。

不同是V1205下面是三条腿，三条线输送，到烧嘴处汇合从烧嘴环隙呈螺旋状喷入炉膛。

3、气化及净化烧嘴设计同GSP，采用单烧嘴顶烧式气化，气化炉采用TEXACO激冷工艺，气化炉升压到1MPa时，煤粉及氧、蒸汽混合以一定的氧煤比进入气化炉，稳压1小时挂渣，炉膛内设置有8个温度检测点，可以作为气化温度的参考点，也可以判断挂渣的状态。

设计气化温度1400-1600，气化压力4.0MPa。

热的粗煤气和熔渣一起在气化炉下部被激冷，也由此分离，激冷过程中，激冷水蒸发，煤气被水蒸汽饱和，出气化炉为199，经文丘里洗涤器、洗涤塔洗涤后，194、固体含量小于0.2mg/m3的合成气送去变换。

4、渣及灰水处理系统渣及灰水处理系统的工艺流程、运行原理、控制参数都与TEXACO工艺相同。

渣经破渣机，高压变低压锁斗，排到捞渣机，进行渣水分离，水回收处理利用；

灰水经高压闪蒸、真空闪蒸后到沉降池，清水作为激冷水回收利用，浆水经真空抽滤后制成滤饼。

四、关键设备,气化压力：

4MPa气化温度：

14001700设计炉型能力：

42000Nm3/h（CO+H2）单炉能力：

2000075000Nm3/h（CO+H2）炉体材料：

15CrMoR+316L水冷盘管材料：

15CrMo,HTL粉煤气化炉,关键设备,气化烧嘴,关键设备,破渣机,关键设备,热风炉（惰性气体发生器）,关键设备黑水调节阀、煤粉阀、煤粉调节阀、煤粉换向阀、锁渣阀,关键设备,激冷水循环泵,锁斗循环泵,关键设备,立式高速泵,关键设备,卧式高速泵,四、特点,航天炉的优点1、具有较高的热效率（可达95%）和碳转化率（可达99%）；

2、气化炉为水冷壁结构，能承受1500至1700的高温；

3、对煤种要求低，可实现原料的本地化；

4、拥有完全自主知识产权，专利费用低，关键设备已经全部国产化，投资少，生产成本低。

据专家测算，应用航天炉建设年处理原煤25万吨的气化工业装置，一次性投资可比壳牌气化炉少3亿元，比德士古气化炉少5440万元；

每年的运行和维修费用比壳牌气化炉少2500万元，比德士古气化炉少500万元。

它与壳牌、德士古等国际同类装置相比，有三大优势：

一是投资少，比同等规模投资节省三分之一；

二是工期短，比壳牌炉建设时间缩短三分之一；

三是操作程序简便，适应中国煤化工产业的实际，易于大面积推广。

缺点问题：

1、航天炉系统联锁多，特别试车时，数据变动有可能造成跳车。

2、多种因素会导致炉温超温，烧坏耐火材料甚至盘管。

3、由于操作不稳定等因素，会造成粗渣、滤饼中残炭含量较高。

4、粗渣和滤饼中含水量较高，后续处理较为困难，一般无法回收。

5、水处理系统不太完美，水温较高，易造成滤布变形跑偏或打折损坏滤布，两级闪蒸不如三级闪蒸。

6、副产蒸汽为饱和蒸汽，如需用过热蒸汽只能降压使用，给全厂的蒸汽平衡带来一定困难。

五、技术参数,HT-L粉煤气化装置对煤种的一般要求:

HT-L粉煤气化工艺对煤种的适应性广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤到石油焦均可作为气化的原料。

即使是高灰分、高水份、高硫的煤种也能使用。

但从经济运行角度考虑，并非所有煤种都能够获得好的经济效益。

因此，使用者应该认真细致地选择合适的煤种，在满足设计要求的前提下，保证装置的稳定运行。

目前航天长征公司根据不同用户的需要，主要提供三种不同的炉型，三种炉型基本结构相同，主要区别在日投煤量的差异。

1、2800型气化炉直径：

2.8-3.2米；

气化炉高度：

14.5米；

气化压力：

4.0MPa；

日投煤量：

750吨（与煤种有关）；

（CO+H2）有效气产量：

40000-51000Nm3/h（根据要求确定）。

2、3200型气化炉直径：

3.2-3.8米；

19.5米；

1500吨（与煤种有关）；

8000011000Nm3/h（根据要求确定）。

3、4000型气化炉直径：

4.0米；

24.5米；

2500吨（与煤种有关）；

140000-180000Nm3/h（根据要求确定）。

煤种分析项目数据范围总水（AR；

%）4.530.7灰分（%；

MF）5.735.0含氧（%；

MF）5.316.3总硫（%；

MF）0.35.2总氯（%；

MF）0.010.41Na2O（%；

onAsh）0.13.1K2O（%;

onAsh）0.13.3CaO（%;

onAsh）1.223.7Fe2O3（onAsh）5.927.8SiO2（%;

onAsh）24.958.9AL2O3（%;

onAsh）9.532.6高热值（MJ/kg;

MF）22.833.1,1、水分煤中水分包括外表水和内存水，他们属于化合水部分，游离水也是煤中水分的一部分。

外表水是煤粒表面的水分，来源于机械采煤的润湿，露天放置或运输中的雨水，防止自然飞灰的洒水。

煤的外表水对气化虽然没有影响，但外表水高会增加运输费用。

对磨煤时可能因水分高使原煤仓下煤不畅，外表水分不稳定还易造成煤干燥系统热能量消耗的波动，从而使燃料气量和助燃风量增加提高了成本。

外表水突然增大，煤干燥系统为保证如炉中水储量的稳定，就要增大燃料的消耗，造成原料浪费及污染环境。

外水的高低与采煤、贮存、运输方式有关，通过人的努力是可以改变的。

因此应尽量降低外水表含量，以节省开支且方便操作。

内存水是煤的内在水分，即煤的结合水，以化学态形式存在于煤中。

煤的内水高，同样会增加运输费用。

更重要的是，去除内水要比去除外表水消耗更多的加热燃料。

因此，内水越高，送入气化炉的粉煤中含水量会增高，水分气化所消耗的能量增多，粗合成气中的有效气体成份降低，气化效率因此降低，煤耗增加。

2、灰分灰分是煤中不直接参加气化反应的惰性物质，但灰的熔化却要消耗煤在气化反应过程中的大量热。

煤灰分含量高，则气化后的有效气体成分就少，送入气化炉同质量的煤，灰分高的煤产气量少，灰渣量大，能耗高。

根据资料介绍。

在同样反应条件下，灰分增加1%，氧增大0.7%0.8%，煤耗增大1.3%1.5%，灰分越高气化煤耗、氧耗越高，灰渣对炉内构件的冲刷磨蚀越快；

另外，灰渣量越大，对输煤，气化炉灰渣水处理系统的影响越大，气化炉及灰渣处理的系统除渣负荷也就越重，对管道和设备的磨蚀也随之加快。

严重时会影响气化炉的正常运行。

但由于HT-L粉煤气化装置是采用冷壁结构，以渣抗渣，如果灰分含量太低，气化炉的热损大，且不利于炉壁的抗渣保护，影响气化炉的使用寿命。

3、灰熔点及灰组成HT-L粉煤气化装置采用液态排渣，为保证气化炉排渣顺利。

正常操作温度应高于灰熔点FT（流动温度）约200。

如煤灰熔点过高，势必要求提高气化操作温度。

提高操作温度虽然有利于碳转化及气化炉排渣，但操作温度过高，辐射室水冷壁散热量增大，锅炉蒸汽量也大幅提高，使得冷煤气效率下降，从而影响气化炉运行的经济性。

因此选择灰熔点低的煤种，可以降低操作温度，提高煤的利用效率。

另外，如果煤的灰熔点低，操作温度就可以降低，与高灰熔点煤相比较，无需消耗过多氧与碳反应生成CO2来维持较高的操作温度。

有效气体的产率就高。

对高灰熔点煤，一般可以通过添加助熔剂来改变煤灰的熔融特性，一般为石灰石，但是加石灰要适量，石灰石添加不合适会直接影响氧炭比，过量会形成结垢对水系统的循环也是不利的，适量的石灰石以保证气化炉的正常运转。

煤灰主要是由SiO2、AL2O3、CaO、MgO、TiO2及Na2O、K2O等组成。

一般而言，煤灰中酸性组分SiO2、AL2O3、TiO2和碱性组分Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等的比值越大，灰熔点越高，煤灰组成一般对气化反应无多大影响，但其中某些组分含量过高会影响煤灰的熔融特性，造成气化炉渣口排渣不畅或渣口堵塞。

六、现状,濮阳龙宇航天炉平稳运行创纪录截止2012年10月8日，濮阳龙宇甲醇项目航天炉装置已连续运行210天，创国内同类型气化炉最长运行周期纪录。

9月份，该公司累计生产成品甲醇15637.67吨，平均日产甲醇504.4吨，是装置设计负荷的112.1%。

而在10月5日生产甲醇556.76吨，创建厂以来日产量最高纪录。

安徽昊源原料改造项目航天炉点火成功2013年3月22日，安徽昊源20万吨/年合成氨原料路线改造项目航天炉点火投煤成功，并试运行近六个小时。

该项目于2012年初开工建设，目前，该项目二氧化碳压缩机、空分已开车成功。

晋开百万吨总氨项目尿素装置投料成功2013年7月3日，由五环工程设计的河南晋开百万吨总氨项目40万吨/年大颗粒尿素（C系列）装置投料成功。

该项目位于河南开封，分两期同时开工建设4台航天炉，年产120万吨合成氨、120万吨尿素、81万吨稀硝酸、60万吨硝酸铵、60万吨硝基复合肥、20万吨浓硝酸。

项目于2010年4月开工。

沧州正元6080项目氨合成塔运抵现场2013年9月5日，由石家庄正元塔器设备有限公司制造的DN3000氨合成塔运抵沧州正元6080项目施工