texaco煤氣化爐激冷室內(nèi)多相流動(dòng)的數(shù)值模擬

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1、東南大學(xué)碩士學(xué)位論文題進(jìn)行了一系列的改造：(1)取消了爐算，改為布風(fēng)噴嘴向爐內(nèi)送風(fēng)，使煤粉得以充分流化，并解決了爐底結(jié)渣的問(wèn)題：(2)在發(fā)生爐出口增設(shè)了旋風(fēng)除塵返料裝置，減少了氣體帶出物，提高了碳轉(zhuǎn)化率：(3)將廢熱鍋爐改設(shè)在旋風(fēng)除塵器后面，減輕塵粒對(duì)鍋爐爐管的磨損，大大延長(zhǎng)了廢熱鍋爐的使用壽命和檢修期。經(jīng)過(guò)一系列的革新改造后，運(yùn)轉(zhuǎn)率可達(dá)90％以上，單爐生產(chǎn)能力也逐漸擴(kuò)大，形成了獨(dú)具特性的恩德粉煤氣化技術(shù)“”。(5)溫克勒(霄inkier)流化床氣化技術(shù)溫克勒(Winkier)流化床氣化技術(shù)是20世紀(jì)20年代，前西德戴維電力煤氣

2、公司為了使用當(dāng)?shù)睾置憾_發(fā)的。溫克勒氣化爐屬于第一代氣化爐，也是世界上最早的流化床氣化方法。第一套工業(yè)化裝置于1926年在德國(guó)投入運(yùn)轉(zhuǎn)，前西德萊茵褐煤公司和伍德公司合作，在一般常壓溫克勒氣化工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高操作溫度和操作壓力，稱作“高溫溫克勒爐”，目的在于提高單爐產(chǎn)氣量和改善煤氣質(zhì)量，并節(jié)省一部分壓縮功?1。20世紀(jì)50年代，朝鮮“七·七”化工廠從前蘇聯(lián)引進(jìn)了兩套溫克勒氣化爐，并針對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行了一系列開發(fā)改造，隨即發(fā)展成為恩德粉煤氣化技術(shù)“”．(6)U-Gas氣化技術(shù)U-Gas氣化技術(shù)是由美國(guó)芝加哥煤氣工藝研究所(t

3、GT)于1974年開發(fā)的。美國(guó)煤氣工藝研究所在美國(guó)能源部(DOE)資助下，在芝加哥建立了灰熔聚氣化技術(shù)的中試裝置，定名為U-Gas氣化法。開發(fā)U-Gas新工藝有3個(gè)主要目標(biāo)：(1)用各種煤生產(chǎn)電低熱值煤氣：(2)碳轉(zhuǎn)化率高，且煤氣中又不含焦油和油類：(3)減少環(huán)境污染?．在初期的試驗(yàn)中，8-GasI藝裝置累計(jì)運(yùn)行超過(guò)IODODOh，完成了120多次試驗(yàn)。長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，取得了較好的物料平衡和熱量平衡結(jié)果。對(duì)各種煤長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行結(jié)果表明，煤的利用率可這985，并開發(fā)了可靠的開車、停車、調(diào)荷及過(guò)程控制的技術(shù)。中試裝置的運(yùn)行肯定了過(guò)程的可

4、行性，并獲得了大量適用多種煤的設(shè)計(jì)資料。1985年，美國(guó)煤氣工藝研究所(IGT)又開發(fā)了加壓流化床氣化試驗(yàn)，目的是取得美國(guó)煤在加壓(2．0盱a)下的灰熔聚流化床氣化數(shù)據(jù)。該試驗(yàn)代號(hào)為P叫，于1984年9月開始，己試驗(yàn)了三個(gè)煤種，對(duì)美國(guó)煤的灰熔聚氣化提供了有價(jià)值的資料?‘1”．1．2．3國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀上世紀(jì)80年代末以前，我國(guó)的煤氣化完全依賴常壓固定床技術(shù)，國(guó)內(nèi)有常壓固定床氣化爐數(shù)千臺(tái)，配套小型合成氨生產(chǎn)裝置及少量甲醇和聯(lián)醇裝置，這些氣化裝置中一部分至今仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。上世紀(jì)80年代初我國(guó)開始引進(jìn)第二代煤氣化技術(shù)，1家引進(jìn)加壓Lurgi技

5、術(shù)，于山西潞城建廠，開始有4家引進(jìn)Texaco水煤漿氣化裝置。分別建于山東魯南、上海吳徑、陜西渭河、安徽淮南。這四套裝置均用于生產(chǎn)合成氣，制氨或甲醇，而且都采用激冷式氣化爐”1。陸續(xù)地山東華魯恒升、南京金陵、南京化學(xué)工業(yè)公司、陜西榆林，中海石化等廠家也相繼引進(jìn)Texaco水煤漿氣化裝置。概況地講，國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的大型煤氣化裝置均為引進(jìn)技術(shù)，而且引進(jìn)的勢(shì)頭還在繼續(xù)，尤其是Texaco煤氣化技術(shù)在國(guó)內(nèi)花了較大力氣進(jìn)行消化吸收后，積累了大量設(shè)計(jì)、建設(shè)、開車和正常操作等工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)的煤化工發(fā)展注入了新的生機(jī)和活力。經(jīng)過(guò)對(duì)Texaco

6、水煤漿氣化裝置的建設(shè)、試車、運(yùn)行，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，使水煤漿氣化技術(shù)在我國(guó)不斷改進(jìn)完善，現(xiàn)已達(dá)到了長(zhǎng)周期、高負(fù)荷、安全、穩(wěn)定的要求，開工率達(dá)90-95％““。經(jīng)過(guò)近20年的探索，在應(yīng)用中完善，n：期∞已經(jīng)形成了氣化爐系列(見表1-2)．3東南大學(xué)碩士學(xué)位論文表1-2Texaco氣化爐系列氣化爐容積爐膛內(nèi)徑氣化爐壓力單爐投煤量m，mm脅t／d使用廠2．6400魯南、UBE、12．7416764．0540上海三聯(lián)供、首銅6．082016．9818283．O700CoolwatcrCoolwater、金陵、洞庭、枝25．4824303

7、．0-4．0looO江等油改煤擬采用方案51不詳2．82400Tampa目前我國(guó)煤化工總體水平還較低，當(dāng)前主要存在如下不足：(1)高能耗、高污染、低效率、低效益煤化工由于煤的特性造成加工過(guò)程長(zhǎng)，投資大、污染重等問(wèn)題，這樣的過(guò)程更適宜采用新技術(shù)，實(shí)施大型化。(2)煤化工氣化技術(shù)進(jìn)步緩慢煤氣化是煤化工的龍頭和基礎(chǔ)，在相當(dāng)程度上影響煤化工的效率、成本和發(fā)展。我們追求的應(yīng)該是高效、低耗、無(wú)污染的煤氣化工藝。煤氣化工藝至今己有100多年，煤氣化技術(shù)演進(jìn)的歷程：以氧氣(或富氧)氣化代替空氣氣化。以粉煤代替塊煤、碎煤，以氣流床和流化床代替固定

8、床，由常壓氣化進(jìn)展到高壓氣化，這些都是煤氣化工藝技術(shù)演進(jìn)升級(jí)的重要趨勢(shì)。我國(guó)煤氣化工藝的更新進(jìn)展緩慢。我國(guó)亦做過(guò)一些煤氣化技術(shù)的開發(fā)改進(jìn)，但真正工業(yè)化的不多。近年來(lái)我國(guó)恩德爐的改進(jìn)，灰熔聚爐的開發(fā)均有進(jìn)展。有的已工業(yè)化，并在繼續(xù)提高”’。為積極提高我國(guó)煤化工氣化