航天炉粉煤加压气化技术探究

2022-09-30

航天炉粉煤加压气化技术是由北京航天万源煤化工工程技术有限公司在壳牌和德士古等煤制合成气工艺的基础上自主开发, 在保留了借鉴工艺优点的基础上增加了航天炉技术的独创性。根据相关介绍可知, 航天炉技术在应用于建设工业化示范项目的时候并未经过中小型测试, 然而该技术的应用却基本满足应用项目的要求, 极大程度上确保了工业化建设的速度。下面就让我们来了解一下航天炉粉煤加压气化装置的主要情况。

一、完成粉煤加压气化工作所需装置的主要介绍

通常情况下, 完成粉煤加压气化工作所需的装置由四个单元构成, 第一个就是完成磨煤和干燥工作的U1100单元, 完成粉煤加压和输送工作的U1200单元, 实现粉煤气化的U1300单元以及处理渣和灰水的U1400单元。

在U1100单元里具有两条1开1备的运行生产线, 以此来确保装置的连续运转, 装置里的U1200单元能够对储存的粉煤进行加压, 并将粉煤输送到料罐。作为气化装置核心的U1300单元, 能够实现粉煤的燃烧, 制造气激冷和设备的清洁工作, 最后的U1400单元则进行装置的黑水处理和循环利用工作。

二、航天炉粉煤加压气化技术的主要特点

1. 航天炉粉煤加压气化技术必须使用适应性较强的原料煤

航天炉粉煤加压气化装置经过试烧之后, 试烧人员观察得知, 原料煤粒度会对碳的转化过程造成影响, 另外, 如果原料煤含有的水分过高就会降低U1200单元煤粉的输送效率, 如果原料煤内部的灰分较少, 试烧过后渣就无法顺利挂在水冷壁上, 因而航天炉内部无法拥有稳定的保护渣层。综上所述, 航天炉粉煤加压气化技术必须要使用适应性较强的原料煤。

2. 应用此技术缩短了开停车的时间, 提高了负荷升降的速度

应用航天炉粉煤加压气化技术之后, 通过对装置的运行情况进行观察, 装置操作人员观察到开停车时间大大缩短, 并且负荷升降的速度得以提高。主要表现在如下两个方面:一、应用航天炉技术之后停车到开车这一段过程最多只需消耗两个小时;二、在投料的时候, 要想使气化炉负荷从40%增加到100%也最多消耗两小时。上述两点都大大降低了物料的消耗数量, 并用最少的资源合成最优质的氨产品。

3. 应用此技术能提高监控的安全性和便捷性

与其他煤制合成气工艺相比, 航天炉技术将火焰检测器转换成高清晰度的摄像头, 通过摄像头, 监控人员就可以通过总控制室的显示屏得知航天炉中的情况, 与火焰检测器相比, 摄像头的应用大大提高了监控的安全性和便捷性。

三、航天炉的结构特征

一般来讲, 航天炉主要由组合式烧嘴、含水冷壁的气化炉燃烧室、承压空壳和承压外壳组成。组合式烧嘴主要包括点火烧嘴、开工烧嘴和粉煤烧嘴。气化炉燃烧室中的水冷壁能够抵抗高温和熔渣的侵蚀, 并在中压锅炉循环泵的帮助下保证水的循环, 并完成副产蒸汽的热量吸收任务。承压空壳又称为激冷室, 能够进行室内水浴。

四、航天炉技术与其他煤制合成气方法的比较分析

1. 与壳牌煤制合成气相比航天炉技术的优点

(1) 航天炉技术的操作简单, 消耗的资金少

应用航天炉技术的主要目的就是完成甲醇或合成氨的生产过程, 为完成此生产过程, 航天炉技术只在装置中利用简单的水冷壁和洗涤除尘等流程。然而壳牌粉煤气话技术在设计的时候, 主要的目的是解决联合循环发电问题, 因而要想生产甲醇或合成氨, 就好耗费更多的资金。

(2) 航天炉技术与壳牌煤制合成气相比耗电低

对于壳牌粉煤气化技术来说, 为了完成除尘工作, 要利用废热锅炉和干法流程, 因此需要大量的合成气二氧化碳或氮气, 与清理航天炉所需的合成气相比, 壳牌煤制合成气工艺需要更多的合成气, 另外, 通入的合成气温度必须保持在900℃左右, 所以必须要利用激冷气压缩机来将处于高温的合成气进行降温, 因而大大增加了电量的消耗。

(3) 应用航天炉技术只需耗费少量的资源进行结构的制造

与航天炉技术相比, 壳牌粉煤气化技术在进行装置清洁的时候, 需要使用合金钢材质来制造出呈多段竖管排列的水冷壁, 然而该种水冷壁具有复杂的水路, 因而制作难度较大。另外, 壳牌粉煤气话技术所需的设备需要进口, 不仅加大了投资, 还提高了操作和维修的难度。

(4) 航天炉气化装置所使用的构件全部由我国自行制造

与壳牌粉煤气化技术所使用的构件相比, 航天炉气化装置内部的构件都是由我国自行设计并制造出来的, 因而实现了航天炉设备的国产化, 并降低了购买设备所需的资金, 大大缩短了设备加工所需的时间。

(5) 航天炉技术的应用缩短了项目的建设周期

通过查阅相关资料可知, 航天炉粉煤加压气化技术的应用能够大大缩短项目建设的周期。比如说, 安徽临泉化工股份有限公司就只耗用了24个月完成了项目的建设与安装调试, 这速度是壳牌粉煤气化技术无法比拟的。

2. 与德士古煤制合成气相比航天炉技术的优点

(1) 航天炉技术只消耗少量的原材料, 并具有较先进的气化指标

经过两种技术的应用对比, 我们发现应用航天炉技术使用的原料煤要比德士古煤气化技术使用的原料煤少, 并且消耗的氧气也存在15%的差距, 虽然应用航天炉技术消耗的电量更多, 但是与它前面的优势相比是微不足道的。

(2) 航天炉技术使用的原料具有较强的适应性

虽然我们在前文说到航天炉技术使用的原料煤的粒度会对碳的转化过程造成影响, 但是德士古煤气化技术却对原料煤的灰分和灰熔融性温度有着更高的要求, 并且一旦原料煤的某项指标不能达到60%以上就不能作为原料进行生产工作。

总结语

迄今为止, 航天炉气化技术的各大优势不仅能够减少原料煤、电量等资源的消耗, 还提高了可操作性, 是与我国国情相适应的一项技术, 对此, 从事航天项目的人员必须要熟悉深入航天炉粉煤加压气化技术。并应用于我国的现代化建设, 加快现代化建设的步伐。

摘要：随着科技的进步, 我国的航天事业得到迅猛发展, 为了给航天项目提供充足优质的合成氨产品作为燃料, 必须要提高人们对航天炉粉煤加压气化技术的认识。本文将介绍航天炉粉煤加压气化装置以及航天炉粉煤加压气化技术的主要特点, 然后分析航天炉的主要特点, 并将航天炉粉煤加压气化技术与其他煤制合成气相比, 探讨航天炉粉煤加压气化技术的优势, 进而利用正确的煤制合成气方法来合成充足优质的氨产品, 确保航天事业的飞速发展。

关键词：航天炉,粉煤加压气化技术,特点