[重奖贴]壳牌公司干煤粉气化炉开车问题分析

zhdguo · 发表于 2006-12-27 19:43

初来。楼上都是高手。多句嘴。应该是氧气管路设计有问题。即快开阀后加调节阀，以此控制不同工艺状况下（如升压后）的氧油比例。另外氧气中适当加入氮气。同时，油枪的间隙，机械方面应调整适当。

feixiangdeyu · 发表于 2006-12-27 22:14

就整个煤气化现状而言，国内建成投产的有四家，湖北双环，湖北枝江，湖南岳阳，安徽安庆．其中后三家是中石化下属单位．而湖南岳阳是中石化和壳牌的合资公司．另外近期将建成有广西柳州．湖北双环现已经被宜化集团收购．可能与煤气化严重亏损有关系，该单位以前也有个论坛，现已关闭．那上面倒是有些有价值的东西．前面大家谈到的问题，在目前四家厂都有出现．现在也成为了壳牌粉煤气化的一个技术问题．湖南岳阳现在采用的是降低氧气纯度的方法．也就是有人提到过的加氮．比例约为４：１．开工烧嘴，图片如楼主所发．壳牌粉煤气化炉目前应用于中国的是６个烧嘴．即开工，点火烧嘴和４个煤烧嘴．气化炉壳体由上海锅炉厂和大连金州重型机器厂制造．需要说明的是，烧嘴头的结构已经可以把柴油雾化的非常好．开工烧嘴的结构很复杂．中间大约有５个夹套，分别将水，油，氧隔离．不知道楼主是否有图片提供．

arronyu · 发表于 2006-12-29 01:36

没有现场的经验，只是单独从喷嘴的设计的角度分析一下可能存在的问题：1、按照楼主提供的资料，燃油从圆孔喷出与氧气在环隙内混和，如果是正面撞击，我们做实验的时候曾经发现这种喷嘴结构下，压力高的时候气液两相分层可能性很大，而且喷嘴环隙的长度比较短，油气在撞击后的混和状况肯定不会很好。这时的氧气基本上只是起一个助燃的作用对雾化的作用不大。2、这种斜向撞击的喷嘴，油气的入口压力相差不大，柴油会穿透氧气层附到喷嘴外筒壁上，而且外筒的结构在喷口部位应该有一个圆弧的过渡段，这个过渡段的设计也非常重要，如果设计不当会导致柴油以及少量气体在此产生旋流。3、圆孔的设计对这个喷嘴的影响应该也是很大的，燃油由十二个圆孔喷出，那么圆孔的长径比对这一级雾化的雾化锥角的影响非常大，合适的长径比应该保证十二个圆孔喷出后的燃油总的雾矩呈环形。国外的喷嘴设计技术确实是很牛，不过也不排除出问题的可能，因为雾化的介质是柴油，而且雾化压力如此之大，可能会忽略这些细节，导致燃烧时局部过热，产生烧穿。

feixiangdeyu · 发表于 2006-12-31 05:23

wangli6768的分析有一定道理，但也不完全：1.氧气和柴油各行其道，即使在间隙里也不存在间隙混合的问题。2.外壳本来就设计的是水夹套。3.损坏的不应该仅仅是火嘴，而且还有水夹套（外壳）。请各位专家继续分析。

毛笋 · 发表于 2006-12-31 18:16

首先，更正某些帖子的错误说法，由于安庆和湖北枝江化肥厂开车早，开工烧嘴烧坏只在它们两厂出现过，在岳阳开工烧嘴从未烧坏过。双环情况不清楚。目前，安庆，湖北枝江和岳阳都已掌握了开工烧嘴开车技能，该问题目前已不再是问题了。开工烧嘴烧坏，肯定是烧嘴喷口处燃烧温度过高，即刚投入柴油和氧气时，氧油比过高导致燃烧温度过高。最重要的如何解决氧油比过高问题？目前安庆和湖北枝江化肥厂采用延迟氧气进料时间的做法，即在柴油进入开工烧嘴后过段时间再投入氧气；岳阳采用氮气稀释纯氧气的做法，三厂开车都非常好。我的想法是在柴油中加入蒸汽，提高柴油的雾化效果，并且使燃烧区尽可能的远离烧嘴头部。Shell的渣油气化就是纯氧，渣油和蒸汽通过气化烧嘴在气化炉内燃烧，工业运行证明完全是可靠安全的。

自然心 · 发表于 2006-12-31 18:53

<div class="msgheader">QUOTE:</div><div class="msgborder">以下是引用毛笋在2006-12-31 10:16:56的发言： 开工烧嘴烧坏，肯定是烧嘴喷口处燃烧温度过高，即刚投入柴油和氧气时，氧油比过高导致燃烧温度过高。最重要的如何解决氧油比过高问题？目前安庆和湖北枝江化肥厂采用延迟氧气进料时间的做法，即在柴油进入开工烧嘴后过段时间再投入氧气；岳阳采用氮气稀释纯氧气的做法，三厂开车都非常好。我的想法是在柴油中加入蒸汽，提高柴油的雾化效果，并且使燃烧区尽可能的远离烧嘴头部。Shell的渣油气化就是纯氧，渣油和蒸汽通过气化烧嘴在气化炉内燃烧，工业运行证明完全是可靠安全的。</div>关注这个帖子好久了，因为不是这个专业的一直不敢说什么，但是对毛笋的分析比较赞同，我厂有一套空分装置，见过高浓度的氧环境下钢质输送管线的剧烈燃烧（小事故），从楼主的描述第一反应就是氧的浓度、压力同时过高……喷嘴的选材一定是考虑了油燃烧产生的温度了，从几位专家的跟帖计算也说明了这一点，但是在高压、高浓氧的环境下，金属也会燃烧的，据我的知识，其燃烧的温度绝对超过油的燃烧。因此我觉得喷嘴是自己“烧”掉的，不是被高温“烫”坏的！  快过年了比较轻松，发表一下浅见，希望国内的几家早解决问题，早出效益，不然国家的投资浪费了心疼哦！！

feixiangdeyu · 发表于 2007-1-2 03:27

目前建成投产的四家装置，开工烧嘴的问题已经基本解决。前述岳阳厂没有烧烧嘴也的确是个事实，因为降低了氧气的纯度。老外的设计上从现在的使用状况来说其实没有什么问题。问题是我们对这个东西的认识不清楚。经过反复的实验。失败的尝试，到现在为止。已经基本解决了这些问题。四家装置已经可以修复损坏的烧嘴，可以及时的投入生产。个别厂已经在尝试自己制造开工烧嘴头，并且已经取得了一定的成果！可以这样说，开工烧嘴的问题已经不在是困扰四家装置开车的瓶颈！大家反复论证了这么久了。我觉得这个问题也是不是应该结束了。1.氧油比的问题可以通过仪表改变顺控逻辑，串级控制PID参数得到解决。2.氧油的混合问题可以通过调整间隙的方式解决。3.对于烧嘴容易损坏的问题，四家基本上有个共识，就是通过降低氧气纯度的方式解决。4.最坏的状况，即使损坏以后，目前四家的修复水平也有了整体性的提高。不再存在任何问题和风险。5.更多的经验，应该在实际操作中去摸索！感谢提供这样一个平台，给大家一个交流的机会！壳牌粉煤气化技术，作为洁净煤化工的典范被引进，的确有点过于急噪！现在很多煤工业基地都在引进该项目，应该冷静的思考一些问题。其实，壳牌的技术本身也不太完善，目前四家在投产的装置正在给壳牌逐步的完善它的技术。但是，四家的损失是巨大的！客观的说，这有该技术的先天的不足，也有国内设计，施工，技术保障等多方面的原因。应该说，既然装置已经建成，并且陆续的在投产，虽然困难很多，但是最终一定会有一个比较完满的结果！要强调是：引进技术的厂家，在和壳牌签定相关合同和技术文件的时候，一定要明确各自的职责，把自己的损失降到最低！毕竟和洋人做买卖不是那么的好做的．糊弄了四家，后来者要前车之鉴！总而言之，煤化工是个大的趋势，它是我们国家能源战略的一个重要的组成部分．所以，问题只是暂时的，困难也只是暂时的．它的前景一定会非常的广阔！

sharp2003 · 发表于 2007-1-5 17:47

烧嘴在纯氧下使用，燃烧强度是非常大的，如果冷却不好，烧坏烧嘴很正常！shell居然在点火燃烧喷嘴处使用铜材料？不知为何考虑？

奶牛 · 发表于 2007-1-5 20:29

你们都是行家,多多向你们学习!

wordface · 发表于 2007-1-5 23:21

只有安庆和湖北枝江的开工烧嘴被烧坏了，但是也都已修复好可以做备用。岳阳的点火一次成功。煤烧嘴均是一次成功！不过现在三家在去年底已经全部试开车成功，安庆和枝江已经产出合格的尿素成品。至于烧嘴被烧坏的原因有很多，不过主要是在开工烧嘴点火时喷出的柴油和氧气比失调，柴油压力不够，氧气多导致回火而烧到了烧嘴口。

feixiangdeyu · 发表于 2007-1-7 06:36

我想即使在开车的话,也是腿子发软,心里发慌,两眼泪汪汪啊!

wlm0166 · 发表于 2007-1-8 01:33

因为是象气焊割过的一样可以推断是油和氧的配比问题和燃烧时炉内压力问题.相当于一个环型气割焊在10秒内将喷嘴割掉了.

yuanying628 · 发表于 2007-1-8 08:04

像这种情况一般都是冷却和氧的问题造成的，但从你介绍的十秒钟就烧坏，可以肯定是氧的问题造成的，可以从以下两个方面着手处理：1、在点火控制逻辑上延迟氧阀的开启时间，最好做到油进烧嘴后氧立即进烧嘴，避免烧嘴周围氧气的堆积。2、适当减少点火时助燃氧气流量。

kange · 发表于 2007-1-13 00:04

现在看上去，Shell气化技术在国内需要有几年的摸索实践过程.烧嘴问题只是一个方面. 据了解,安庆shell炉的开车算是比较顺利的了，但在运行了2-3百小时后，出现了1.烧嘴罩烧蚀，2.下渣口堵渣等一系列问题。其中下渣口堵渣是影响气化装置的主要问题。 个人认为，这是Shell技术进入中国市场后面临的一个比较大的煤种适应性问题。Shell技术并非如其宣传的那样具有很强的煤种适应性。现在安庆用的煤添加助熔剂后，其灰熔点也就1380度左右，但却出现了下渣不畅的问题。这一方面，可能是煤渣粘温特性的问题，即虽然渣是烧熔了，但是粘度很高，跟糖浆似的，不容易流下来，另一方面，也可能是由于Shell采用气、渣逆流的方式，熔渣只能通过重力作用流下，而无法借助气体的带动朝下流动，第三方面，熔渣进入渣池激冷，会产生大量蒸汽，进入燃烧室，蒸汽上升过程也可能阻碍熔渣的向下流动。 Shell在国外开的比较好，可能有煤种比较适应的问题。这只是个人猜测。 另外，煤粉的输送也是个大问题，并不能迷信Shell已经将这个问题解决。据了解，目前几家已经开车的Shell装置，其煤粉输送系统运行并不稳定，只不过其他地方问题更多，暂时将输送问题掩盖掉了。某厂介绍，现在即使没有其他问题，其粉煤输送系统也只能达到70%左右的负荷。

00007 · 发表于 2007-1-13 01:29

虽然不从事这个领域，但也在煤化工行业，也一直关注煤气化方面，所以，整个讨论一字不差的看过了，对技术问题不是十分明了，但对思考问题的思维很有帮助。最后还想听听楼主对此做个总结，说说为什么会出现这个问题，是技术提供方工艺包不完善，还是设计问题，还是操作有误，等等。楼主很郑重、很有激情的提出这个问题，您也参与研究解决这个问题，给个最终解释也是应该的吧，虽然前面有人做了总结性解答，但感觉有点是代表某利益集体发言。新装置开车出现问题是正常的，更不用说是新工艺（shell粉煤气化在国内商业化生产这几家是首例），但问题本身肯定不正常，关键是解决问题，公开讨论这样的问题也不至于伤及任何方面的利益吧，煤气化在国内肯定是要大发展的，煤化工前景也会是光明的，我们业内的同行也都希望并祝愿煤化工能取得好成果，大家畅所欲言，讨论这样的不涉及商业秘密的问题，应该有助于行业的发展。