清華爐在山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司的應(yīng)用

2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司1清華爐在山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司的應(yīng)用山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司二零一一年三月一、企業(yè)簡(jiǎn)介2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司2

山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司是一個(gè)集化肥、化工、化機(jī)制造于一體的國(guó)家大型煤化工企業(yè)集團(tuán)，是山西省最大的化工企業(yè)之一。綜合實(shí)力在全國(guó)化工企業(yè)500強(qiáng)中名列第62位，在全國(guó)氮肥企業(yè)100強(qiáng)中名列第6位。集團(tuán)總部設(shè)在山西省運(yùn)城經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，注冊(cè)資本6.69億元，總資產(chǎn)80億元，員工10000余人。

集團(tuán)氨醇年生產(chǎn)能力為160余萬(wàn)噸，化肥、化工產(chǎn)品實(shí)物總量360萬(wàn)噸以上，化工機(jī)械設(shè)備制造能力5萬(wàn)噸，年可實(shí)現(xiàn)銷售收入80億元以上。

二、煤氣化技術(shù)的選擇2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司3我公司原有煤氣化爐是以白煤為原料的常壓固定床間歇?dú)饣癄t，由于白煤價(jià)格高，采購(gòu)困難。2002年我們決心采用新技術(shù)，對(duì)原料結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展。2002年在國(guó)內(nèi)可以比較的有四種技術(shù)：1.德國(guó)魯奇爐：以碎煤為原料，主要應(yīng)用廠家有天脊集團(tuán)（原山西化肥廠）、義馬煤氣化廠、哈爾濱氣化廠。此煤氣化工藝成熟，但存在以下問(wèn)題：第一、氣體中含有焦油，處理流程長(zhǎng)，第二、氣體中甲烷含量較高，還需配套建設(shè)甲烷轉(zhuǎn)化裝置；第三、污水難于處理，沒(méi)有一種有效的處理方法。2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司42.殼牌爐：以干粉為原料，世界上唯一一套工業(yè)化裝置在荷蘭，用于發(fā)電，年運(yùn)行不足5500小時(shí)，國(guó)內(nèi)裝置均在建設(shè)中，且投資巨大。3.美國(guó)德士古爐:以水煤漿為原料，運(yùn)行的工業(yè)裝置多，當(dāng)時(shí)已運(yùn)行廠家主要有魯南化肥廠、上海焦化廠、淮南化肥廠、渭河化肥廠。此氣化技術(shù)生產(chǎn)穩(wěn)定，環(huán)境友好。主要存在問(wèn)題是燒嘴壽命短，一般為45天左右。2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司5

4.清華爐：以水煤漿為原料，國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的煤氣化技術(shù)，當(dāng)時(shí)已完成專利、數(shù)學(xué)模型、冷態(tài)試驗(yàn)，正在進(jìn)行φ1000mm氣化爐熱態(tài)試驗(yàn)。根據(jù)比較，我們認(rèn)為德國(guó)魯奇爐和英荷殼牌爐不適合我們。美國(guó)德士古爐和清華爐適合我們，但各有千秋。從我們的經(jīng)驗(yàn)考慮，清華爐具有美國(guó)德士古氣化爐的所有優(yōu)點(diǎn)，用分級(jí)給氧方式解決美國(guó)德士古爐的燒嘴壽命時(shí)間短的問(wèn)題。三、清華爐示范項(xiàng)目簡(jiǎn)介2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司6

清華爐氣化裝置是以山西豐喜肥業(yè)（集團(tuán)）臨猗分公司30萬(wàn)噸／年甲醇項(xiàng)目，一期工程年產(chǎn)10萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目依托進(jìn)行建設(shè)的。一期工程于2003年開(kāi)工建設(shè)，于2006年元月23日一次化工投料成功，氣化爐一開(kāi)一備，裝置投運(yùn)后，當(dāng)月即達(dá)設(shè)計(jì)要求。2007年10月20日石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)組織了現(xiàn)場(chǎng)考核時(shí)，截至2007年10月20日，累計(jì)自然天數(shù)637天，運(yùn)行天數(shù)603天，在這637天期間運(yùn)轉(zhuǎn)率94.66%，平均日負(fù)荷率107.3%，年負(fù)荷率達(dá)到120%。達(dá)到了國(guó)內(nèi)外以水煤漿為原料的同類裝置運(yùn)行的先進(jìn)水平。

2007年12月順利通過(guò)了國(guó)家組織的專家組現(xiàn)場(chǎng)考核和技術(shù)鑒定，專家們一致認(rèn)為：“該技術(shù)優(yōu)于國(guó)外同類技術(shù)，具有國(guó)際先進(jìn)水平”。

2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司72008年6月，甲醇二期工程完工（第三臺(tái)氣化爐未完工），兩臺(tái)氣化爐全開(kāi)不備運(yùn)行，至2010年10月由于全球金融危機(jī)，甲醇停產(chǎn)。第三臺(tái)氣化爐2010年6月和合成氨系統(tǒng)一起投運(yùn)，目前氣化爐三臺(tái)全開(kāi)，共生產(chǎn)40萬(wàn)噸尿素/年和12萬(wàn)噸甲醇/年。第四臺(tái)氣化爐為水冷壁型，目前正在安裝階段，預(yù)計(jì)2011年5月投運(yùn)，建成后氣化爐三開(kāi)一備。水冷壁氣化爐建成以后，可以利用無(wú)煙煤進(jìn)行氣化。清華爐（水冷壁型）的技術(shù)選擇2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司8由于神木煤等低灰熔點(diǎn)煤采購(gòu)逐漸困難，如何利用高灰熔點(diǎn)的煤氣化，成為國(guó)內(nèi)眾多煤氣化廠家的新問(wèn)題。清華爐（水冷壁性）主要有以下優(yōu)點(diǎn)：1、水煤漿輸送比較穩(wěn)定，且投資較小，我們和煤科院合作，利用其雙峰級(jí)配技術(shù)提高水煤漿濃度，山西當(dāng)?shù)責(zé)熋好簼{濃度一般為70—80%（一般高灰熔點(diǎn)煤的成漿性均較好）。2、氣化爐壓力不受限制，氣化爐可以在6.5MPa以上運(yùn)行，隨著壓力的提高，裝置的投資和運(yùn)行費(fèi)用都將會(huì)降低。3、水煤漿氣化較粉煤氣化，投資較小，能耗低，維修費(fèi)用。低。四、清華爐氣化示范裝置建設(shè)概況2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司9氣化裝置的建設(shè)采用分布實(shí)施的步驟進(jìn)行：

第一步：氧氣不分級(jí)運(yùn)行

在甲醇裝置投運(yùn)的初期，為了保證整個(gè)甲醇裝置的順利開(kāi)車，氣化爐采用氧氣不分級(jí)運(yùn)行。

因?yàn)閷?duì)于豐喜來(lái)講，加壓氣化、深冷空分、汽輪機(jī)等都是全新的技術(shù)，在首次開(kāi)車中，暫時(shí)不加二次氧，待全系統(tǒng)流程打通，操作工熟練以后再加二次氧。一方面，可以降低工程風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，便于對(duì)不加二次氧和加入二次氧的兩種工況作出比較。2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司10第二步：氧氣分級(jí)運(yùn)行，中心不加二氧化碳

在甲醇裝置運(yùn)行穩(wěn)定，操作熟練后，氣化爐耐火材料開(kāi)二次氧加入口，投二次氧運(yùn)行。

第三步：氧氣分級(jí)，中心加二氧化碳運(yùn)行加二次氧運(yùn)行穩(wěn)定后，中心改加二氧化碳運(yùn)行。燒嘴中心加入二氧化碳，分布運(yùn)行也是為了比較二氧化碳對(duì)于氣化過(guò)程的影響。氣化示范裝置建設(shè)概況2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司11

氣化示范裝置建設(shè)概況2023/5/22北京達(dá)立科科技有限公司12

氣化示范裝置建設(shè)概況2023/5/22北京達(dá)立科科技有限公司13

五、清華爐示范工程技術(shù)集成的主要內(nèi)容2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司14清華爐在豐喜的應(yīng)用過(guò)程中，針對(duì)水煤漿氣化存在的問(wèn)題，進(jìn)行了全流程的優(yōu)化，從磨煤開(kāi)始，對(duì)氣化爐、鎖斗、排渣系統(tǒng)、洗滌塔、閃蒸系統(tǒng)都進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化，使清華爐更能安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行。2023/5/22山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)公司15氣化爐的創(chuàng)新鎖斗系統(tǒng)的改進(jìn)排渣系統(tǒng)的改進(jìn)合成氣洗滌塔的內(nèi)件改進(jìn)高壓閃蒸系統(tǒng)閃蒸蒸汽的綜合利用黒水閃蒸系統(tǒng)的位差布置高壓閃蒸、真空閃蒸的內(nèi)件改進(jìn)氣化航爐的灑創(chuàng)新20脅23凱/5測(cè)/1燦8山西滋陽(yáng)煤闖豐喜雀集團(tuán)虎公司161、采煮用分話級(jí)給犁氧技哄術(shù)，歉在氣趕化爐鍛增加鈔二次東氧噴量嘴，柳一方扯面：手改變僵了氣攏化爐鼓內(nèi)的捕流場(chǎng)棚分布強(qiáng)，氣蹦化爐曉內(nèi)溫?fù)岫雀鼊h均勻椒，更戀有利附于氣銀化反槍應(yīng)的宅進(jìn)行憂，氣隸化爐態(tài)高溫歐點(diǎn)下曬移，形使渣績(jī)口溫碼度提怎高，違在相瓣同的淺氧煤帆比條傻件下膊，氣仁化爐臂渣口割溫度支較不救加二蒜次氧細(xì)提高炮約10獨(dú)0℃，橫煤種摩適應(yīng)籮性增咳加，炕在豐吃喜操蜓作時(shí)邊，使漏用神市木煤限和白土煤的圈混煤煮，白曉煤摻搶入量惑為10贊—2晃0%，混璃煤灰五熔點(diǎn)子控制乖在14陪00℃。嫁另一犁方面幣，由梨于二初次氧冠的加研入，徹減小初了主著燒嘴恥的燃臂燒強(qiáng)塌度，詳也降折低了依出燒最嘴的蒜流速植，燒遲嘴的抖運(yùn)行泳條件粱緩和寄了許爛多，兇在材蝕質(zhì)不鍛變的擋情況石下，侍主工囑藝燒果嘴連取續(xù)運(yùn)暢行時(shí)孫間由避原來(lái)忌的45天提擱高到10臘0天以蔽上。20剛23爬/5進(jìn)/1魯8山西孩陽(yáng)煤扁豐喜軋集團(tuán)玩公司172、氣困化爐厘主工狂藝燒澡嘴中句心霧患化氣端體可羅以采萍用氧嚇氣也俘可以節(jié)采用長(zhǎng)二氧壘化碳框。加騰入二圓氧化件碳，夢(mèng)主要監(jiān)是為單了進(jìn)命一步皆延長(zhǎng)稼燒嘴及使用盾時(shí)間協(xié)和提蒜高碳貌轉(zhuǎn)化雞率，鴿在豐撒喜運(yùn)第行的芹結(jié)果摧表明持，主騙工藝但燒嘴抵加入紐奉二氧屑化碳鑒后，躬燒嘴替端部?jī)€溫度是可以才降低20縮慧0℃左棗右，忌有效嗚氣成督分可議以提證高1%左右濤。在苗工程們上采施取措國(guó)施，跡可以建實(shí)現(xiàn)駁二氧寸化碳但的在氣線切訊換，弄不會(huì)稻應(yīng)為究二氧震化碳漆氣體豈的故檢障而塘增加座氣化韻爐的盾故障劈燕點(diǎn)。20扛23夾/5錫/1想8山西強(qiáng)陽(yáng)煤填豐喜刊集團(tuán)談公司183、氣純化爐喪燃燒幫室與昆傳統(tǒng)借的水萄煤漿伍氣化耽爐相貸比，卡直筒恨段加拖長(zhǎng)了40疾0m加m，燃團(tuán)燒室纖容積遮增大兄。燃橡燒室糖容積鍬增大莫后，粘增大原了反疏應(yīng)空善間，妹提高罰了氣鉆化爐概產(chǎn)氣叔量、淺有效闖氣成測(cè)分和沿碳轉(zhuǎn)城化率蚊。4、下腫降管杜加霧車化水宵。氣建化爐凈的帶瘡水主嗽要原故因是巾因?yàn)橘R高溫仆氣體寸在氣漢化爐碗下部艘水浴拳中激柜烈換憲熱而解造成請(qǐng)的，掛在下宵降管團(tuán)中增幟加霧固化水鈴，使鬼高溫婦氣體搞在進(jìn)伏入激沈冷室歪水浴者之前加，充糠分降獻(xiàn)溫、陡達(dá)到戒飽和譯或快住飽和氣，減規(guī)少在撤激冷務(wù)室水帖浴的雀換熱保強(qiáng)度贊，減住小氣甚化爐排激冷吃室的廣帶水茫量。20側(cè)23芝/5壓/1等8山西唉陽(yáng)煤姐豐喜葬集團(tuán)計(jì)公司195、采健用水葉冷壁揪形式滅，可巧以氣千化灰百熔點(diǎn)南較高簡(jiǎn)的煤示。煤插的灰選熔點(diǎn)糧可以戴不受鼠耐火呆材料嫌的限漿制。6、與兵國(guó)家咐煤科麻院水院煤漿忠工程尼中心急合作碼，利嗎用雙畝峰級(jí)近配技哥術(shù)制必漿，程一方辮面，圍可以耽提高蓮水煤牽漿的亡濃度凍，將先水煤撐漿的低濃度哄提高秘到70顯%以上村，另捎一方扇面，仔將煤蹲漿的卵平均茫粒徑投細(xì)化倦，其認(rèn)平均濤粒徑澇小于祝等于50蠻μm，可及以彌披補(bǔ)由旋于煤魚(yú)的反憲應(yīng)活炸性不囑足對(duì)炊氣化柔的影鄙響（臨陽(yáng)泉詢白煤評(píng)的活欲性很傳低，神在11粗00℃時(shí)騙僅為42闊%）帶。鎖斗漢系統(tǒng)咱的改恒進(jìn)20線23爛/5句/1銜8山西土陽(yáng)煤坊豐喜栽集團(tuán)員公司20增大蜓了鎖揪斗的葵容積見(jiàn)，鎖交斗容徒積增荷大為16有.2酸m3，與散渭河亮相比鞏，容件積增卻加將奪近一鄉(xiāng)豐倍。鎖斗謀容積濁增大腰后，坡鎖斗時(shí)循環(huán)苗泵的屋沖渣鍵水含丸固量萍降低瘦，循態(tài)環(huán)渣潛水中荒固體屈含量各遠(yuǎn)遠(yuǎn)境小于1%，鎖鵝斗循譽(yù)環(huán)泵設(shè)運(yùn)行粉狀況辯大大銹改善傅，裝逗置開(kāi)寫車五范年來(lái)唱，從游未進(jìn)嫂行過(guò)敘檢修流。容積幟增加傾后，撲鎖斗助排渣孫時(shí)間爬延長(zhǎng)潔，可葬以一就小時(shí)丟排一辣次渣吵，相粗對(duì)于添其他憤廠家30踩-4醒0m態(tài)in排一移次渣瘋，一讀方面售可以虜減小球鎖斗觸系統(tǒng)奪閥門請(qǐng)的磨京損；福另一肥方面斥?？烧咭詼p鮮小對(duì)收氣化奶爐液煌位的徹影響靈；另踢外還碌可以京延長(zhǎng)罪鎖斗鉤使用蜂時(shí)間殘（鎖鵝斗設(shè)億計(jì)交會(huì)變30萬(wàn)次煉）合成似氣洗盯滌塔酒的內(nèi)低件改謙進(jìn)20滔23哨/5此/1匪8山西映陽(yáng)煤醫(yī)豐喜礎(chǔ)集團(tuán)布公司21取消著文丘芒里洗臺(tái)滌器管，氣金化爐低激冷趣室出傍口的架合成畏氣直僚接進(jìn)焰入合曠成氣競(jìng)洗氣窮塔，物減小關(guān)了系沙統(tǒng)壓撿差。合成采氣洗館滌塔妖下部離取消麗了上雖升管碌，增娘加了結(jié)氣體舅分布頃器，新使合丹成氣赴與水弊的接遞觸更塞加均嬸勻，飾保證戲了合秒成氣屆中的趕固體判顆粒皆與洗找滌水俯的充欄分接傳觸，艘充分琴濕潤(rùn)葛，保蜜證了哲洗滌封效果良。合成訓(xùn)氣洗妥滌塔館的洗潤(rùn)滌塔勾板增決加為火四層紛，充虹分保西證洗窩滌效滋果。采用渴以上驚改進(jìn)劣后，廚氣化漂系統(tǒng)左壓差服（從滿氣化似爐到類洗滌侮塔出翠口）引一般猾在0.縱15倡MP按a以下末；變萍換系昂統(tǒng)運(yùn)賄行穩(wěn)朽定，牧到目鞭前已盾運(yùn)行炎五年務(wù)，觸悼媒還導(dǎo)可以遷正常型運(yùn)行菊。排渣更系統(tǒng)豎的改期進(jìn)20竟23岔/5臺(tái)/1特8山西封陽(yáng)煤捷豐喜末集團(tuán)更公司22多臺(tái)氣磨化爐棍設(shè)置透一大慘渣池愛(ài)，在鐵大渣擠池中希沉淀?yè)У臓t鑄渣通居過(guò)抓俱斗起仁重機(jī)店用抓腥斗挖晶出，饞放在均晾干鎖池中詠用機(jī)袖動(dòng)車居輛運(yùn)萬(wàn)走；宮在大臘渣池茂中的勢(shì)灰水課經(jīng)沉胳淀一壩段時(shí)誤間后捏，通啟過(guò)溢兼流進(jìn)扣入清芬水區(qū)差域，趙然后悟用泵總將渣有水送缺到真曬空閃罵蒸罐緣瑞，此攀排渣玩流程妻主要陪有以反下優(yōu)榮點(diǎn)：1、渣椅池為風(fēng)多臺(tái)喊氣化體爐共丘用一件個(gè)，蠻撈渣崖可以均間歇番進(jìn)行齡，即好使撈見(jiàn)渣抓睬斗出兄現(xiàn)故椅障，阿也有掘時(shí)間仿進(jìn)行句維修福，不繳會(huì)因筋此而營(yíng)影響已氣化極爐的含正常濃運(yùn)行痛。2、抓揉斗起海重機(jī)土在化祖工生訪產(chǎn)中碌屬常促用設(shè)桿備，望一次縣性投顧資和遣正常連維修使，費(fèi)咱用都痰較低洽。高壓煩閃蒸梯系統(tǒng)大閃蒸逼蒸汽肺的綜嘴合利芽用20是23般/5荒/1好8山西撓陽(yáng)煤蠻豐喜農(nóng)集團(tuán)紡公司23山西殿豐喜握氣化甘裝置令的閃顧蒸系荒統(tǒng)采睡用兩翼級(jí)閃揚(yáng)蒸，度高壓其閃蒸0.鑒5M蹦Pa鍛G，真那空閃腳蒸-0洗.0教5M傍Pa棕G，現(xiàn)座有的虧閃蒸魔蒸汽防利用挽流程律主要杯是將奮閃蒸恰蒸汽奧和高散壓灰慌水進(jìn)梯行間但接換魯熱，魯存在熔換熱模器容升易堵滑塞，跟熱量棄利用湯率不各高等至問(wèn)題熊。山西能豐喜澤氣化叢裝置壤將高蠻壓閃艇蒸蒸乓汽作眾為熱義源直顏接利稀用，連一部斷分作棍為氣任化灰沃水除抵氧器壓的用諷蒸汽閱，另者一部籃分作素為精旋餾工成段再隱沸器雕的熱斑源。黒水混閃蒸尋系統(tǒng)敘的位潑差布摸置20劍23喪/5她/1巴8山西譜陽(yáng)煤富豐喜騎集團(tuán)掀公司24將真揭空閃棵蒸的情位置疏上移燙，取戚消真梅空閃貫蒸罐稈的液稠位調(diào)肥節(jié)系糖統(tǒng)和鴉真空驕閃蒸鬧罐去埋沉降場(chǎng)槽的沙灰水朝給料見(jiàn)泵；愉將真昏空閃似蒸罐獨(dú)下液惜管線塵直接輸插入喚沉降寺槽內(nèi)辣，沉討降槽委作為屬真空頓閃蒸千罐的己液封章槽，叛真空湊閃蒸糕罐內(nèi)篩不再庸控制脅液位杏，真搏空閃硬蒸罐反內(nèi)結(jié)內(nèi)垢，曲下液統(tǒng)管堵錦塞等草問(wèn)題乘得到喂徹底啊解決斧。將高仔壓閃嗓蒸罐鍛的位糟置與杰真空旨閃蒸構(gòu)罐位益置相儉協(xié)調(diào)排，高兇壓閃罵蒸罐傍液相勁出口賺至少賢與真救空閃痛蒸罐趨進(jìn)口隨相平撐，徹厚底解選決高噸壓閃躍蒸罐蔽內(nèi)結(jié)完垢問(wèn)景題。高壓哄閃蒸先、真呈空閃淋蒸的逢內(nèi)件最改進(jìn)20黎23稿/5妥/1腐8山西幕陽(yáng)煤謝豐喜個(gè)集團(tuán)選公司251、將革高閃臟、真?zhèn)砷W內(nèi)掙件，娘改為導(dǎo)狠流板些形式蒸。2、導(dǎo)對(duì)流板反由耐逃磨鋼