刍议德士古水煤浆加压气化废热锅炉流程的探究

刘鑫 朱玉琴

摘 要：在春秋战国的时期，我国就已经开始使用煤炭资源了；英国的工业革命，更是把燃煤的地位推上了一个新的高度。然而，这样的方式不仅仅是非环保的，而且还是很低效的利用方式。煤气化技术解决了上面的问题，让煤炭成为较为环保的资源，这种技术大概有百年的历史了。本文从煤气化技术入手，引出了德士古水煤浆加压气化废热锅炉流程技术（一种煤气化技术）。进一步讲述了废热锅炉流程在德士古水煤浆加压气化技术方面探究中遇到的问题以及解决的办法等等。

关键词：德士古；煤气化技术；水煤浆；加压气化；废锅流程

中图分类号： TQ546 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）03-179-2

1 煤气化技术的发展

有人说煤炭工业是夕阳工业，因为它是污染严重的重工业。其实不然，煤炭素来有“工业的粮食”之称，它的重要性也就不言而喻了。怎样利用煤炭资源，能减少环境的污染就成了我们要面对的问题。所以，煤气化技术也就应运而生了。煤气化技术在煤化工业有着极其重要的地位，在技术方面和设备方面也都有着极高的要求。在国内，煤化工业正在向世人展示它的蓬勃活力，煤气化技术的发展正如火如荼，类别同样也是多种多样。

1.1 煤气化技术的定义

煤气化技术，就是在特定的温度和压强之下，在经过特殊设备的处理之后，把煤炭加工成为比较清洁的能源——粗煤气（由氢气、一氧化碳、二氧化碳等混合气体组成）。煤气化技术包含了化学反应以及物理反应这两种反应过程，并且还涉及了煤炭的气、液、固三种状态的变化。随着现代科技的不断进步和迅速发展，煤气化技术也是层出不断、多种多样。德士古水煤浆加压气化就是一种我们常见的、也是在国内实际效果比较好的一种煤气化技术。

1.2 煤气化技术的发展现状以及未来的发展

现代煤化工业的发展离不开煤气化技术的支持，这种利用煤炭资源作为工业原料，再经过诸多工序加工后，生产煤气的技术其实已经有上百年的历史了。经过近几十年的发展，我国在煤气化技术方面越来越娴熟了，种类也是变得越来越多。特别是德士古水煤浆加压气化技术，在我国已经由发展期转向了成熟期。

我国未来煤气化技术的发展一定要符合我国的国情，结合国际上煤气化的发展趋向，形成一套真正适合我国煤化工业运行的煤气化技术。加强此类技术研发和这类技术人才的发展，未雨绸缪总不会有错的。

2 德士古水煤浆加压气化废热锅炉流程

2.1 德士古水煤浆加压气化技艺

德士古水煤浆加压气化技艺主要有：全废锅流程、半废锅流程以及激冷流程（这是根据其回收热量方式的差异来分类的），德士古全废锅流程水煤浆加压气化技术，一般是用在发电方面。在反应室经过一系列反应之后的合格水煤浆，会生成含有大量杂质的粗煤气。然后生成的粗煤气，需要经过废锅的降温，然后再送至洗涤塔进行后面的处理工作。经过上述复杂处理之后的粗煤气（主要含量为氢气与一氧化碳），经过一定比例的反应之后，就会生成较为清洁的能源——甲醇。用这样的方式利用煤炭资源，就会大大降低了对环境造成的破坏。

2.2 德士古废锅流程的发展历程

1993年我国第一次引入德士古水煤浆加压气化装置（图2），十几年来，对德士古水煤浆加压气化技术不仅仅只是简单的模仿，根据国内的实际情况加压气化技术吸收以及消化，关键是在一定的基础之上得到了长远的发展。

我国第一个投料成功的德士古废锅流程装置，就装备在神华宁煤集团（装置作用是25万吨的甲醇项目）。这个装置的成功装备与运行，说明了我国在煤气化工业与世界的正式接轨，也可以说是已经位于了世界前列，特别是对于煤气化产物，粗煤气净化方面的技术。

2.3 德士古废锅流程的优势

德士古废锅流程一个重要的特点就是节约能源，德士古废锅流程采用的是全热能回收方式，它不会像德士古激冷流程那样浪费掉大量的内能。同时，在供电方面，它的供电效率也是比较高，而且安全可靠性。环境问题是当今社会普遍关注的一个问题，尤其是污染严重煤炭工业更是会引起人们的普遍关注。德士古废锅流程在解决污染问题方面做得比其他两种流程要好。对于水资源利用方面，这种模式对水源的要求比较低，因此，可以节约大量的水资源。基于上面提到的种种优势，对提高德士古废锅流程的市场竞争力会有很大的意义。

3 德士古废锅流程在水煤浆加压气化技术方面存在的问题以及解决的办法

水煤浆的气化对氧气的要求比较高，整个过程的操作時间也是比较长的。虽然说，德士古煤气化水煤浆加压气化废锅流程，在国内已经开始运营很长一段时间了，并且取得了比较好的效果，但是有一些问题出现还是无可避免的。下面对德士古废锅流程在水煤浆加压气化技术方面，遇到的问题和解决的方法一一进行了讲述。

3.1 废锅流程存在的问题

高压下水煤浆的稳定性问题，此问题的出现会使得气化炉停止工作。水煤浆在高压水煤浆进出口处的沉积、出口线路上的电磁流量计受到信号的干扰等等原因，都会引起“水煤浆流量降低”，从而影响整个装置的稳定运行。除此之外，水煤浆出口处的焊接部位以及集水箱内壁焊接部位容易出现对流废锅水冷壁漏、因气化炉负荷的增大没及时打开空阀门降压引起水平输送管线压力的升高以及从对流废锅出口到洗涤塔的管道线路堵塞引起系统压差的升高都是造成德士古煤气化水煤浆加压气化废锅流程出现问题的原因。

3.2 废锅流程问题的解决办法

对新增水冷壁的设计进行改良。多次的调查表明，装置内部结渣的最大原因就是新增水冷壁存在问题引起的。对流废锅原设计需要改造成为热换內芯，这样会减少集水箱内壁焊接部位出现水煤浆渣的积累现象。定期对螺杆吹灰机进行修检，同样也会降低水煤浆渣的积累。系统压差的升高这个问题目前并没有好的解决办法，需要我们在今后不断地在这方面进行摸索。对汽包空间和降压换热器进行改造，使其减少受到气化炉负荷的影响。

4 总结

煤炭能源在我国占了很大的比重，但是因为煤炭是化石燃料，所以对环境污染是很严重的。德士古煤气化水煤浆加压气化废锅流程的面世，让煤炭资源的清洁化利用不再是梦想。对于德士古煤气化水煤浆加压气化废锅流程，本文做了较为详细的介绍，特别是对于德士古废锅流程的优势所在，以及存在的问题和解决问题的办法。

参 考 文 献

[1] 陈宽平.浅析水煤浆气化工艺过程与技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2011（05）.

[2] 张利军.德士古水煤浆废锅流程能耗模拟及工艺优化[D].华东理工大学，2015.

[3] 孟晋斌.煤粉气化与水煤浆气化法的成本比较[J].山西科技，2012（06）.