濕法氣化技術(shù)工藝噴嘴冷卻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
作者/來(lái)源:徐宏偉,朱春鵬,賀根良,門長(zhǎng)貴(西北化工研究院,陜西西安 710600) 日期: 2010-04-16 點(diǎn)擊率:1577
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(guò)工藝噴嘴混合霧化后噴入高溫氣化爐內(nèi)進(jìn)行快速氣化反應(yīng)得到產(chǎn)物機(jī)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(guò)氧流股與料漿流股的動(dòng)量交換,達(dá)到霧化煤漿的目的,為爐內(nèi)的氣化與燃燒過(guò)程創(chuàng)造條件。噴嘴的運(yùn)行狀態(tài)和使用壽命直接決定著裝置能否長(zhǎng)周期、穩(wěn)定運(yùn)行。為保護(hù)在高溫下噴嘴的正常工作,噴嘴冷卻水通過(guò)冷卻結(jié)構(gòu)連續(xù)循環(huán)流動(dòng),以冷卻噴嘴,防止高溫?fù)p壞。
目前工業(yè)運(yùn)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(shí)際運(yùn)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(jìn)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(diǎn),可以提高噴嘴的使用壽命,保證氣化裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。
1 優(yōu)化前噴嘴的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
國(guó)內(nèi)大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)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(jìn)入噴嘴,在噴嘴頭部進(jìn)行混合霧化,最后進(jìn)入氣化爐內(nèi)進(jìn)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(hù)工藝噴嘴頭部不被....