Shell粉煤氣化爐相對于其他類型氣化爐具有碳轉化率高、煤種適應性廣、有效氣含量高、環(huán)境污染小等優(yōu)勢，因而在最近幾年得到國內化肥、甲醇、發(fā)電行業(yè)的推崇。但由于其運行經(jīng)驗少，設計上還有不完善之處，造成現(xiàn)已開車的多套裝置運行周期較短，經(jīng)濟效益受到影響。各Shell氣化爐用戶通過不斷地技術改造、經(jīng)驗交流，陸續(xù)解決了飛灰過濾器濾芯損毀、燒嘴罩燒蝕、激冷氣壓縮機故障等諸多問題。目前來看，合成氣冷卻器(SGC)積灰問題卻愈來愈突出，成為制約裝置長周期運行的最大障礙。以河南某50萬t／a甲醇煤化工裝置為例，截至2009年9月，因SGC積灰清理的停車時間占總停車時間的14％，因積灰造成中壓蒸汽過熱器換熱管2次斷裂，停車檢修時間占總停車時間的32％。若除去因甲醇價格偏低裝置主動停車所占停車時間的28％，則裝置因SGC造成的停車占總停車時間高達63.8％。如何減少飛灰在冷卻器換熱管表面積聚，避免結垢，成為各Shell氣化爐用戶亟待解決的問題。
1 合成氣冷卻器(SGC)結構形式
合成氣冷卻器總體結構為水管式，與氣化爐內件相似，均為膜式水冷壁結構。包括：膜式水冷壁、多層環(huán)束管、環(huán)形空間和承壓殼體。合成氣的冷卻換熱在多層環(huán)管束的管內進行，合成氣走管間，水/蒸汽走管內。合成氣冷卻器膜式壁長度覆蓋了中壓蒸汽過熱器和中壓蒸發(fā)器Ⅰ、Ⅱ段，為翅片管結構。在合成氣冷卻器膜式壁中間設置了3組多層環(huán)管，自上而下是：中壓過熱器、中壓蒸發(fā)器Ⅰ、中壓蒸發(fā)器Ⅱ。這3組環(huán)管的受熱面都是由整體翅片管式的集中分布式圓筒制成，可整體從合成氣冷卻器的殼體內拆裝。
2 灰渣的形成及組分
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