航天炉粉煤加压气化技术及装置运行的思考探究

田巧娜

河南省中原大化有限责任公司 河南省濮阳市 457000

摘要

随着我国科学和技术的快速发展，我国航天事业也得到了有效发展，与航天相关的各种装置和技术也不断的提高，其中包含航天炉粉煤加压气化装置技术的提高，同时航天炉粉煤加压气化装置在航天事业中也是非常重要的装置。本文主要通过对航天炉粉煤加压气化装置的运行情况进行有效的思考和研究，并分析航天炉粉煤加压气化装置在运行中存在的问题，并根据其中所存在的问题进行有效研究。

关键词：航天炉；粉煤加压气化技术；装置运行

引言

航天炉粉煤加压气化技术长久以来都是我国航天事业中最为重要的技术，并且这项技术的研发主要是根据粉煤制成气体，这样可以有效的促进传统技术的提高，同时也对我国航天炉方面的技术的发展也带来了较大的创新。从研究的结果可以看出来，我国在关于航天炉方面技术经验经过10多年来的摸索，目前规模已经形成，从航天工程项目来讲，对于这一项技术的要求较高。因此，粉煤加压气化技术的长久发展对我国航天系统的发展有着非常重要的意义，所以，有效研究航天炉粉煤加压气化技术的运行情况，并根据其中存在的问题进行有效的研究，从而更加有效的保证我国航天事业的长久发展。

1. 航天炉粉煤加压气化工作开展的装置要求

航天炉煤粉加压气化工作相对来说，拥有更加有效的运行效果，需要保证粉煤加压气化技术在使用中装置功能正常且覆盖面积较广，其中主要是包含了四种不同的单元，这些单元主要是：以磨煤与干燥处理为主要任务的11单元；以粉煤加压与输送为主要任务的12单元；以粉煤气化为主要任务的13单元；以灰水与渣处置为主要任务的14单元。对于11单元而言，其中包括了两条生产运行线，即1开1备，以便达到维持装置持续运行的效果。

对12单元装置来讲，可以有效实现对储存粉煤的加压处理之后，需要将煤粉运送到给料罐当中，而对于13单元装置来讲，是一种煤粉的加压气化装置的核心组织部分，可以起到一定的燃烧作用，一系列复杂的氧化还原反应，同时还可以对气激冷和相关设施进行有效的清洁。而14单元，可以对装置实施的黑水进行有效的处理，从而进行反复循环使用，从而起到节约资源的效果。

2. 航天炉粉煤加压气化装置的运行状况分析

本次主要通过将两套航天炉煤粉加压气化装置运行情况进行案例分析，本次项目粉煤加压气化装置工程项目在2011年10月份正式开工，其中一期项目气化炉已于2013年4月14日首次成功点火。该项目从基建到首次点火成功花费了一年多的时间。二期项目也于2014年4月一次性点火成功。其两套航天炉粉煤加压气化装置2015年全年有效运行时间为354d，2016年全年有效运行时间为360d，2017年全年有效运行时间为361d。从2016年到现今，其单炉连续运行的最长时间高达320d，创世界气流床气化技术连续运行（A级）时间世界纪录。通过对炉温、煤质类型、磨煤颗粒以及合成气灰分的相关检测之后，经过有效的分析与商讨，使得航天炉粉煤加压气化装置得到了很大改进，采用了更为先进的技术，让航天炉粉煤加压气化装置可以有效适应不同的煤种类型，保持稳定运行，并使该周期获得了增加。从当前针对此航天炉粉煤加压气化装置的相关调查资料中可知，其单炉日处理煤量高达950t，其中每小时的产气量则为73000m3，此为标准状态下的产量，从而成功产出合成氨28t。以其年运行360d作为计算分析的前提，可以得出每年的合成氨生产量大概为241kt。

3. 真空闪蒸罐加水流量调节控制方式

黑水对于阀门的腐蚀性非常高，在出现阀门破损后，实验过对阀门进行加耐磨层和喷涂碳化钨，但是并没有得到有效的结果；如果阀门出现破损时，那么不管进行几次的补焊，都会出现阀门作废的情况。

仅一期气化装置投运到2012年l0月已有7只阀门报废，严重影响了工艺操作。渣池泵额定转速为14OOr／min，而实际平均运行转速只需700r／min即可满足工艺要求，渣池泵电动机实际运行功率40kW，增加了消耗和生产成本。为此，对该阀门进行了改造，将气动调节阀改为变频器调节控制，在不影响流量调节的情况下，可根据流量的大小来控制变频器的输出。由于省去了此阀门，从源头上解决了调节阀的磨损，同时大大减少了电能消耗；而且由于功率的变化，电机的转速变慢，延长了电机的使用寿命。从总体来看，每台变频器只需2．8万元，一期、二期气化装置2台变频器只需5．6万元，1台40kW电机年电费157680元；加设变频器后，只需20kW就能满足要求，年电费为78840元，即改用2台变频器后年可节省电费157680元。从运行情况看，此渣池调节阀每8个月更换1只，一期和二期气化装置共用2只，平均年需更换3只，每只调节阀5万元，即可节省15万元。每年可节省更换阀门费用和减少电费支出共计约30万元。

4. 航天炉粉煤加压气化装置运行过程中存在的不足与解决对策

合成气带灰可能会导致航天炉加压气化装置在运行中出现较多的问题，合成气带灰会导致系统出现较大的阻力，从而对整个系统的使用都带来较大的影响。根据这种问题可以通过对洗涤器部件进行更换处理或者是通过洗涤塔替代洗涤器喷淋水装置，完成供给料泵的任务，从汽提塔当中抽取水之后，有效洗涤合成气。同时，使系统当中存在大量的黑水排放量，从刚开始的15m³/h提升到不低于25m³/h，而激冷室外的相对应排水量从之前的130m³/h提高到165m³/h，使系统的水循环量得到了一定的增加，并且通过这种方式，可以使洗涤塔代替洗涤器来进行喷淋水装置，并完成供给料泵的任务，虽然得到了较为良好的效果，但是却不够明显；通过对系统的水循环量进行增加的方式，使合成气的洗涤效果相对来说较为明显，减少了合成气带灰，对后系统造成影响，当在完成合成气带灰的问题之后，与之相关的装置将会得到有效长时间的稳定运行。

在航天炉粉煤加压气化装置的运行过程当中会受到磨煤机液压油站的油温太高的因素影响。鉴于磨煤机液压油站主要是单台泵的运行方式，所在设计油循环管路中，忽视了对于液压油冷却的处理因素的考虑，致使在装置设备在运行中液压油的温度在不断的升高。解决方式是通过对磨煤机液压油站，加冷却器设备，采用循环冷却水的方式，实现液压油的连续冷却处理。

通过以上的解决方法，液压油站的油温从70度变成了40度，并有效的保证了磨煤机的正常运行，并提高了安全保证，避免了风险的出现。

结论

总而言之，对我国航天炉煤粉加压气化装置的运行情况进行有效研究非常重要，只有对航天炉煤粉加压气化装置运行情况进行有效的掌控，这样才能有效的保证航天炉煤粉加压气化装置的安全性，如果在航天炉煤粉加压气化装置使用中出现问题，或者是在运行中出现问题，一定要及时的进行解决，不管在什么情况下，细节都是非常重要的。目前，我国航天事业在我国经济发展中占据了非常重要的位置，所以对于任何一项航天技术，都要对其进行不断的探索和改进。

参考文献：

[1]张艳青.航天炉粉煤加压气化装置运行分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2018(02):135-136.

[2]孟广银,吴文慧,王志勇,林翠华,陈振伟,王爱云.航天炉粉煤加压气化装置运行及改进总结[J].小氮肥,2015,43(03):1-2.