濕法氣化技術(shù)工藝噴嘴冷卻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
作者/來源:徐宏偉,朱春鵬,賀根良,門長貴(西北化工研究院,陜西西安 710600) 日期: 2010-04-16 點擊率:1554
濕法加壓氣化技術(shù)屬氣流床加壓氣化工藝技術(shù)。其原理是將一定濃度的高壓料漿與高壓氧氣通過工藝噴嘴混合霧化后噴入高溫氣化爐內(nèi)進行快速氣化反應(yīng)得到產(chǎn)物機煤氣。濕法氣化工藝噴嘴是濕法加壓氣化技術(shù)的關(guān)鍵部件之一,其工藝目標(biāo)是通過氧流股與料漿流股的動量交換,達(dá)到霧化煤漿的目的,為爐內(nèi)的氣化與燃燒過程創(chuàng)造條件。噴嘴的運行狀態(tài)和使用壽命直接決定著裝置能否長周期、穩(wěn)定運行。為保護在高溫下噴嘴的正常工作,噴嘴冷卻水通過冷卻結(jié)構(gòu)連續(xù)循環(huán)流動,以冷卻噴嘴,防止高溫?fù)p壞。
目前工業(yè)運行的濕法氣化工藝噴嘴冷卻結(jié)構(gòu)主要是水冷盤管結(jié)構(gòu),實際運行表明,該結(jié)構(gòu)冷卻效果不是很理想,噴嘴頭部使用周期較短。進行優(yōu)化后的濕法氣化工藝噴嘴將盤管冷卻結(jié)構(gòu)改為夾套冷卻結(jié)構(gòu),優(yōu)化后的冷卻結(jié)構(gòu)具有阻力降低、冷卻效率高等特點,可以提高噴嘴的使用壽命,保證氣化裝置的長周期穩(wěn)定運行。
1 優(yōu)化前噴嘴的結(jié)構(gòu)及特點
國內(nèi)大規(guī)模工業(yè)化運行的幾種濕法氣化工藝噴嘴雖然其物料霧化結(jié)構(gòu)各有不同,但其冷卻結(jié)構(gòu)都是水冷盤管結(jié)構(gòu)。圖1為一種濕法氣化工藝噴嘴頭部結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)為外混式三流道結(jié)構(gòu),物料霧化結(jié)構(gòu)由內(nèi)噴頭、中噴頭、外噴頭組成。噴嘴頭部冷卻結(jié)構(gòu)為盤管結(jié)構(gòu),噴嘴端部為冷卻夾套。
氣化物料在高壓下進入噴嘴,在噴嘴頭部進行混合霧化,最后進入氣化爐內(nèi)進行氣化反應(yīng),由此反應(yīng)產(chǎn)生1 300~1 500℃的高溫。為了保護工藝噴嘴頭部不被....