《制约壳牌气化炉长周期稳定运行因素分析》
该文是因素分析有关专科毕业论文范文与气化炉和壳牌和因素分析类毕业论文开题报告范文.
[摘 要]随着环境污染越来越严峻,清洁能源成为发展的趋势.过去我国矿物质煤作为主要的燃料,经过初步的简单处理直接使用,煤中含有大量的有机质,燃烧过程中直接排放到大气中,产生污染.为提高煤的利用效率以及减少直接燃烧带来的空气污染,煤气化技术应运而生.壳牌煤气化装置是应用较广的煤气化设备,设备中最关键的部分是气化炉,这就需要在煤气化运行过程中,必须制定严格的安全管理条例和日常检修手册等,对气化炉的安全稳定运行作出保障.本文以壳牌煤气化装置中的气化炉作为研究对象,通过对气化炉全方位的概括说明,对气化炉的特点进行了简要的介绍,并对气化炉在运行过程中的问题与措施进行了简要的阐述,希望可以为气化炉的日常检修提供参考.
[关键词]制约；壳牌气化炉；稳定运行；因素
中图分类号：G711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0027-01
前言
在本文中主要介绍了壳牌气化炉的相关技术,陈述了壳牌煤气化的特点,重点分析了壳牌气化炉在生产运行的过程中中出现的主要问题.壳牌气化炉具有煤种适应性广、气化效率高、污染少的优点,通过研究其运行中的常见问题及解决方法,以期优化壳牌气化炉的工作质量,推动煤气化工艺的发展,创造更大的经济效益和社会效益.
1煤气化技术简介
煤炭在我国是最为重要的能源之一,对于煤炭的利用是國家需要解决的一项重要课题.煤炭直接燃烧会对环境造成非常大的危害,于是人们根据化学反应原理将煤炭进行气化处理后再进行使用,这样就不会产生较多的有害气体,并且煤炭的利用率也有很大的提升.煤炭的这些特性更加促使人们对煤炭气化技术进行研究,如今煤气化技术已经成为煤炭处理最为重要的一项技术,对于人们的生产生活都有着很大的影响.煤气化的水平越来越高效,并且越来越环保,气化的产品已经渗入到生活的方方面面,给经济的发展带来很大的动力.煤气化的技术可以根据不同的气化炉而分成不同的几种,例如固定床气化技术、流化床气化技术和气化床气化技术等,不同的技术有着不同的优点和缺点,可以选择合适的进行气化工作.其中气流床气化技术中应用到的气化炉就是壳牌气化炉,相比于其他种类的气化炉,这种气化炉对于煤炭颗粒的要求非常高,要求入炉粒度应当要在5μm-90μm之间,若是煤炭的力度不能够满足其要求,就可能有很大的影响,气化的效率就会降低,并且对于后续的工作也带来很大的难题,因此,对于壳牌气化炉来讲,煤炭粒度的影响非常值得人们去进行讨论.
2壳牌气化炉的特点分析
首先,壳牌气化炉通常的温度都会在1400℃以上,所以需要使用水冷壁和液态的排渣方法,而不能只是使用水煤浆气化炉的结构.通常情况下,需要在水冷壁外部加上一些比较耐火耐热的材料,内部可以设置一些金属的销钉.材料的耐热温度应该在1400℃-1700℃,最起码应该在短时间内承受住这一个温度的范围.另外,耐火材料不能在高温的环境下停留过长的时间,不然会减少材料的使用寿命,最后可能导致水冷壁出现问题,而壳牌气化炉通过一定的方法可以有效地对水冷壁进行保护.其次,壳牌气化炉下边都会安装一些粉煤的烧嘴,以一定的方向插进水冷壁中.在实际使用的过程中,粉煤烧嘴会在较快速度下喷出大量的粉煤,然后在炉膛内进行转换,经过不完全的反应,会产生较多的粗煤气,最后将粉煤中的灰分熔化成为一些小颗粒.粗煤气中的微小颗粒经过离心作用,会覆盖在水冷壁的表层,形成一定的渣层.渣层可以简单地分为两个层次：一个层次是固定的渣层,会有固定的厚度；另外一个是液态渣层,这部分的厚度相对比较大,因为受到重力的作用会出现下降的现象.再次,当整体的渣层相对比较薄时,因为耐火材料的热传导作用,液态渣层部分的内部会逐渐地进行冷却,使固定层以及整体层变厚.而当整体的渣层变厚时,其热阻就会提高,传热的速度就会降低,然后将液态的渣层进行升温,其流动性会逐渐增加,最后会形成一种平衡.最后,将进入气化炉的氧气和煤灰的成分比例进行稳定,使水冷壁内部的系统形成一种稳定的状态,气化的实际温度不会产生较大的变化,会将渣变得稳定,渣层的厚度也会更加稳定,对水冷壁产生很大的帮助,使其不会受到腐蚀,不会受到高温的影响,对其产生更多的保护.
3制约壳牌气化炉长周期稳定运行的主要因素
3.1气化炉无法直接测得反应温度
煤粉在在壳牌气化炉内与氧气、蒸汽混合后一同进行反应,生成主要为一氧化碳和氢气的粗合成气,粗合成气中还含有少量的二氧化碳和甲烷.气化炉内反应温度高,约为1500℃,为此,不乏通过测量原件对炉膛内的温度进行直接测量,通过一些关键指标综合判断炉温情况.当负荷保持不变时,炉温的高低可通过调节氧气与煤粉的比来调节,炉温的判断则可借助气化炉反应室的蒸汽产量,合成气中各种气体含量的多少及气化炉的排渣形态的综合分析来进行判断.当气化炉内的温度高于正常温度时,会导致换热后产生过多的蒸汽.当温度超过灰熔点时,则会使气化炉内壁无法挂渣,会烧坏气化炉内壁.如果气化炉内温度过低,煤粉受反应条件的影响无法反应完全,大部分的煤粉将随渣进入排渣系统,导致排渣系统无法正常运转甚至出现堵渣现象.
3.2水冷壁损坏及解决方法
由于温度过高,气化炉内的温度只能通过蒸汽产量、合成气的组分含量和炉渣外观的综合分析进行判断,而不能直接测得,同时,气化炉炉温会受煤种变化而变化,还会受操作过程中氧碳比的影响.炉温的高低会对水冷壁上渣层的形成及厚度造成直接的影响.当煤种保持不变时,若炉温过高,则形成的渣层会过于薄,无法对水冷壁形成足够的保护,容易导致高温熔掉衬钉,损坏水冷壁；当炉温过低时,形成的渣层会较厚,能很好的保护好水冷壁.当水冷壁的管道出现堵塞或水量不足的情况时,反应热不能及时被循环水带走,也会造成水冷壁干烧,损坏水冷壁.
3.3烧嘴、烧嘴罩损坏原因
壳牌气化炉运行中常常会出现烧嘴、烧嘴罩损坏,导致烧嘴冷却水漏入气化炉,阻碍气化炉正常运行,难以控制炉温,造成渣口堵渣,最终导致气化炉停工.壳牌气化炉的烧嘴、烧嘴罩的损坏原因主要有以下几点.第一,煤线速度、密度标定偏高,实际煤粉流量偏低.在气化炉的运行中,通过速度计和密度计计算得出煤烧嘴的煤粉流量,从而确定O/C,进而确定合适的气化炉温度.若速度计、密度计偏高,将导致气化炉温度过高,水冷壁无法挂渣,损坏烧嘴、烧嘴罩.
4保证壳牌气化炉长周期运行的措施
4.1保证煤质和温度符合要求
煤质是十分重要的一个因素,所以,必须保证煤质处于稳定性,要采取合理的措施,稳定入炉煤的质量.现在我国很多壳牌气化炉都在使用配煤的措施,将煤质进行充分的稳定,最后产生的实际效果也比较好,算是一种最有效、合适的方法.另外,就是要对气化炉内部的温度进行有效的控制,只有温度保持稳定,才能保证整个系统的稳定,才可以更加长周期的运行.
4.2强化对设备的管理
能够影响气化炉长期稳定运行的设备很多,应该保证每一个部分都能够正常的运转.管理人员应该重视设备的日常管理,按时进行维护和修理,保证设备一直处在完好的状态,同时也要保证备用设备的完好.
5结语
壳牌气化是新的气化工艺,虽在国内有多套设备引进,但是目前还不能达到较为长周期的运行,也还有较多的问题出现,还需要不断的摸索和总结,经过长期的实践和改进才会趋于完善.
参考文献：
[1]张宗飞,唐凤金,王光友,等.环境友好的煤气化技术壳牌煤气化[J].化肥设计,2015.
[2]高宇.壳牌煤气化技术及其在工厂安全稳定中应用[J].化工设计通讯,2016,42（5）.
[3]黄守斌.浅谈壳牌煤气化生产的特点及安全管理对策[J].内蒙古石油化工,2015（10）.
本文总结：该文是关于气化炉和壳牌和因素分析方面的因素分析论文题目、论文提纲、因素分析论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文.
因素分析引用文献:
[1] 开题报告中要考虑的因素 如何写开题报告
[2] 因素分析论文范文 因素分析相关自考毕业论文范文2万字
[3] 因素分析论文范文 因素分析学术论文怎么写2万字
