大型干煤粉气化炉渣口缺陷分析和结构改进初探

周乐

摘要：气化炉合成气冷却器“十字架”积灰、气化炉渣口堵渣、气化装置激冷气压缩机设计激冷量不足、飞灰过滤器流通量不足压差高、点火、开工烧嘴投运困难、气化炉二氧化碳工况运行周期短，以及气化炉负荷低等问题，严重阻碍了煤化工安全稳定生产及经济增长。

关键词：干煤粉气化炉;渣口缺陷;改进

1.堵渣、积灰原因分析

1.1堵渣原因分析

气化炉操作温度偏低时，渣的粘度增大、流动性变差。当气化反应室温度超过操作窗口允许范围低限时，渣口容易积聚，使得渣口缩小，严重时可能彻底堵塞，造成堵渣停车。煤质的不稳定，助熔剂（石灰石）加入量的波动都是影响煤灰熔融性及粘温特性的关键因素，当以上因素发生变化时，而气化炉温度控制不作调整则极有可能发生堵渣事故;此外，气化炉水冷壁、烧嘴罩、烧嘴头发生泄漏则会直接引起炉温的下降，尤其是气化炉内漏水时，漏进气化炉的水吸收一部分显热变为蒸气，还会发生水煤气反应：

C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.4kJ/mol

该反应是吸热反应，双重因素导致气化炉温度偏低，如果未及时发现调整炉温，长时间低炉温运行就会堵塞渣口。

2.技改的理论依据

气化炉炉内，煤（主要成分为碳）和氧的燃烧反应属于放热反应，同时设计为缺氧的不完全燃烧，则主要生成物为CO，CO是生产甲醇或合成氨等所需的有效成分之一，越多越好。从气化炉内的主要化学反应（方程式）及影响反应的因素来看，CO的生成主要源于碳与氧的不完全燃烧，其余来自CO2与碳的还原反应，CO2与碳的还原反应为吸热反应，在气化用原料煤热值稳定、氧纯度和流量一定、氧煤比稳定以及气化率相对稳定的情况下，气化系统的反应热是能相对平衡的。……