(河南晋开化工投资控股集团有限责任公司,河南 开封475002)
[中图分类号] TQ 546[文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2013)
0 引 言
HT-L(航天炉)是中国航天科技集团公司自主研发的粉煤加压气化装置,具有对煤种要求低、热效率高(可达95%)、碳转化率高(可达99%)等特点。我公司百万吨总氨项目气化装置采用的即是该技术,项目分2期建设,同时施工。一期A套气化炉于
1 炉膛温度场及测温点分布
来自粉煤给料罐的粉煤用高压氮气或二氧化碳送至煤烧嘴,同时来自空分的加压氧气经预热后也进入煤烧嘴,通过煤烧嘴喷入气化炉内,在煤烧嘴合理的结构下,形成合理的流场,使煤在氧气中不完全燃烧,生成粗合成气。
火焰的中心是炉膛的射流区,氧气浓度高,煤发生完全燃烧反应,温度可达到3 000 ℃。火焰的外围为旋流区和回流区,煤在此发生不完全燃烧反应,温度在1 300~1 700 ℃。旋流区和回流区的温度对炉膛测温点温度影响大,要控制在高于煤的灰熔点100 ℃左右的范围。
气化炉炉膛长度大约9 m,测温点共分4层,呈相对位置分布。气化炉炉膛各层测温点分布如表1。
盘管内壁和上锥段测温点分布在抓钉和盘管连接处,炉膛测温点分布在耐火材料内。了解气化炉炉膛测温点位置分布后,在某个温度点超温时,可以快速地作出判断,并有针对性地采取有效措施。
2 炉膛温度控制的重要性
航天炉是根据固定渣层和流动渣层相结合实现“以渣抗渣”原理,通过渣层厚度来实现工艺的控制。而渣层的厚度需要通过温度来控制,所以炉膛温度是气化炉能否安全、平稳运行的重要指标。当炉膛温度偏高时,渣层就会减薄,严重时会烧坏耐火材料,直至烧坏盘管。炉膛温度高低主要是通过氧煤比的控制来实现的,氧煤比控制是把双刃剑,氧煤比低时,煤耗高,容易造成渣口堵塞,使后序渣水处理单元的负荷增大;氧煤比高时,煤耗低,渣水处理负荷小,但是很容易超温,不及时调整就会烧坏设备,造成事故。因此,对于不同的煤种,在调整氧煤比时,既要