國內(nèi)首套以煤為原料的大型國產(chǎn)化氮肥裝置于2004年底在山東華魯恒升化工股份有限公司建成并投產(chǎn)，其中水煤漿加壓氣化工藝是大氮肥裝置的核心技術(shù)，氣化爐則是氣化裝置的核心設(shè)備，而激冷環(huán)是氣化爐的核心部件。從2004年底大氮肥裝置開車至今，根據(jù)實際運行及出現(xiàn)的問題，對激冷環(huán)的結(jié)構(gòu)做了部分改動，現(xiàn)總結(jié)如下。
1 氣化爐激冷室的工藝特點
出燃燒室的工藝氣體夾帶有燃燒后的灰渣，經(jīng)激冷環(huán)和下降管，被激冷水降溫洗滌并除渣，然后通過水封由上升管與下降管之間的通道到達托磚錐體后出氣化爐。
工藝流體的流動特點：熱質(zhì)同時傳遞，兩者相互影響相互制約，實現(xiàn)粗合成氣的洗滌(除渣)、冷卻(熱量回收)和增濕過程。高溫的合成氣通過輻射和對流將熱量傳給下降管內(nèi)壁的激冷水膜，使水膜內(nèi)的水部分汽化后進入合成氣主流，使合成氣的溫度急劇降低并增濕，出口氣體中的水汽與激冷水達到相平衡；激冷水要保持足夠量，這樣水膜內(nèi)雖然不斷有水蒸發(fā)，但水膜依然存在，且均布在下降管的內(nèi)壁面，因此水膜的溫度保持不變，以保護下降管免受高溫?zé)釕?yīng)力的破壞。激冷水在其中的作用有兩點：①洗滌并冷卻介質(zhì)；②保護激冷環(huán)和下降管，使其免受高溫損壞。
進入激冷室的粗合成氣溫度為～1320℃，激冷環(huán)處于高溫工藝氣與～220℃的循環(huán)黑水之中，循環(huán)黑水經(jīng)激冷水分布環(huán)分布后，沿下降管內(nèi)壁膜狀下行，強化管內(nèi)的傳熱和傳質(zhì)。而激冷環(huán)內(nèi)部的水由于受熱汽化，不斷隨機地產(chǎn)生氣泡甚至氣膜，使激冷環(huán)的壁表面時而與氣相接觸，時而與水....
