多喷嘴对置式水煤浆气化技术

华东理工大学洁净煤技术研究所长期研究煤气化技术，基于对置撞击射流强化混合的原理，提出了多喷嘴对置的水煤浆或粉煤气化炉技术方案，在气流床煤气化技术的应用基础研究和产业化方面取得了重要进展，先后完成了多喷嘴对置水煤浆和粉煤中间试验，建设了多喷嘴对置水煤浆气化工业装置。     

华东理工大学煤气化技术产业化获突破

由华东理工大学洁净煤技术研究所于遵宏教授领衔的“多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程化应用”项目日前取得重大突破。建于山东充矿集团国泰化工有限公司的多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程化装置一次投料成功，一次打通整个工艺流程，并完成80小时连续、稳定运行。它标志着我国具备自主知识产权的、与国家能源结构相适应的煤气化技术获得重大突破。     

多喷嘴对置式水煤浆气化技术的发展前景

我国化石能源资源的现状是富煤、贫油、少气,如何加强能源及其利用技术的研究是我们急于要解决的问题。详细阐述了多喷嘴对置式水煤浆气化技术的发展前景。     

隔膜泵跳车原因研究及分析

"多喷嘴对置式水煤浆气化技术"是我国首个拥有自主知识产权的大型煤气化技术,隔膜泵在气化炉技术中做为煤浆输送的动力装置,对系统运行具有重要的作用。本文通过阐述隔膜泵出现多次不明原因的停车,通过分析查找原因,并进行改进,消除了故障,从而保证了系统的稳定运行。     

多喷嘴对置式煤气化炉激冷室颗粒运动及碰撞特性研究

多喷嘴对置式水煤浆气化技术是我国自主研发的一种洁净煤技术,具有转化率高、有效气含量高等优点.气化炉是煤气化工艺的核心设备之一,其主体结构包括燃烧室与激冷室两部分.燃烧室反应生成的粗合成气夹带固体灰渣颗粒进入激冷室液池,在气液两相湍流作用下与炉体发生碰撞,造成冲蚀磨蚀等破坏,对气化炉安全和长周期稳定运行造成影响.本文以多喷嘴对置式气化炉为研究对象,建立了激冷室三维物理模型;利用VOF多相流模型和DPM离散相模型研究了气液固三相流场,得到连续流场和不同粒径颗粒的分布状态;通过FluentUDF对灰渣颗粒与炉体碰撞位置和碰撞参数进行了统计分析,得到激冷室内碰撞多发区域及破坏机理.研究结果表明:合成气进入激冷室液池中形成负浮力射流,动量逐渐衰减,最终改变运动方向而向上反折流动;不同粒径的颗粒在激冷室流场中的分布不同,粒径较小的颗粒气相跟随性更为明显,分布范围更广;颗粒粒径影响其与激冷室壁面主要碰撞区域,粒径为0.05 mm和0.1 mm的小尺寸灰渣颗粒碰撞主要发生在下降管下端;0.5 mm的大尺寸灰渣颗粒碰撞主要发生在激冷室炉体下部,在设计制造过程中要重点关注;分析碰撞角度发现各壁面碰撞破坏机...     

浅析在线分析仪表的选用

研究了监测对置四喷嘴水煤浆气化水洗塔出口合成气的相关技术手段。根据工艺控制必须不间断对不同组分含量进行监测的要求,兼顾到具体的项目,阐述了在线分析仪表的选型、预处理系统等基本机制,然后,根据水洗塔出口合成气具体工况,科学选定具有较高性价比的仪器,运行以后,合成气体积分数能够通过DCS进行显示,从而为安全高效生产奠定了基础。     

煤气化方法的选择

1.Texaco气化该装置是世界第五套、国内第一套水煤浆加压气化装置,国产率达90%以上。1989年4月正式动工,1993年4月建成并顺利投入试生产,同年6月份通过国家技术鉴定,1995年全面达产。该装置设计单炉日投煤量450吨,由原料煤制得水煤浆,经煤浆泵送入气化炉内,与氧气混合燃烧,通过激冷、洗涤,制得水煤气。经过十年的刻苦攻关,水煤浆加压气化技术逐渐成熟,单炉产量达到设计能力的138%,运行周期逐步提高,创造了许多运行纪录,单炉连续运行纪录106天,喷嘴我厂可以自己制造,喷嘴的使用寿命达到一百多天,且修复后可以重复利用,耐火砖全部国产化,使用寿命达到了12000小时,大大提高了其装置的可靠性、经济性。     

多喷嘴气化炉带压连投技术

在多喷嘴水煤浆气化装置的1对烧嘴因非烧嘴原因跳车、高压煤浆泵或空分装置故障、无波动倒炉、系统需要等情况下,实施带压连投可以避免气化及后系统不必要的开、停车,具有很好的经济效益。但带压连投是一种以增加气化安全风险来减少经济损失的操作,如果没有十足的把握,不宜盲目模仿。     

榆树湾矿区煤质掺加沙土降低灰熔点的研究与应用

陕北榆树湾矿区煤质灰熔点较高,煤质粘温特性随温度变化较为显著,不能完全满足水煤浆加压气化工艺技术的要求,经过在煤中掺加沙土后降低了煤质灰熔点,提高了装置的操作弹性。     

水煤浆气化技术浅析及工程设计问题探讨

该文简述了水煤浆气化技术在我国的应用及发展,介绍了水煤浆气化技术工艺流程,并就水煤浆气化工程设计若干问题进行了探讨.     

多级电场的粉煤灰物理化学性质差异及意义

以华能南京电厂为例，研究了燃煤电厂不同电场收捕的粉煤灰化学成分和物理性质的差异。从第一电场至第５电场，粉煤灰的平均粒径变小，化学成分一定的差别，而矿物相组成则基本相同，各种微量元素趋向于四、五电场的细粒径灰中富集。采用多个装置分别收集干灰，可促使粉煤灰资源的优化。还要尽可能降低细粒径灰逸入大气中的数量并物尽其用。     

高灰熔点煤气化特性的实验研究

研究高灰熔点煤气化特性,以水煤浆为气化原料,在沉降炉内进行了我国典型高灰熔点煤老矿中煤气化反应的实验研究.考察了气化温度和O/C摩尔比对合成气组分、碳转化率和冷煤气效率的影响.结果表明,在相同O/C摩尔比条件下,有效合成气体积分数、碳转化率及冷煤气效率随气化温度的升高而升高.在气化温度相同的条件下,随着O/C摩尔比的增加,CO2的体积分数和碳转化率随之增大,而冷煤气效率呈现出先增大后减小的趋势.在实验条件下,老矿中煤的最佳O/C摩尔比为0.90~1.05.     

神府煤掺石油焦气流床气化细渣的CO2气化反应特性

采用高温热台显微镜系统对比和研究了石油焦、细渣和神府煤焦的气化反应特性,并制备了掺灰石油焦样品,采用热重分析仪对比和分析了不同样品的气化反应活性.结果表明:相比石油焦,细渣具有更为丰富的孔隙结构,其样品中存在较多孔径为2～10 nm的孔,比表面积约为石油焦比表面积的15倍;细渣石墨化程度较低,其含有的灰分促进了气化反应...     

大规模气化过程系统模拟、集成及优化基础研究

该研究主要进展包括:(1)建立了水煤浆水冷壁气化炉降阶模型,计算了气化炉内温度分布,水冷壁表面渣层厚度分布,以及水冷壁内温度分布,同时模型计算量小,可以满足在整体系统流程中的耦合优化计算;(2)开发了气化岛整体系统动态仿真机;(3)建立了工业多喷嘴对置式气化炉的分区模型,模型计算快速,模拟结果经与工业气化炉运行结果比较,模拟结果准确可靠;(4)通过对煤、煤灰、气化生成灰渣以及废水中氯元素含量的实验分析以及热力学分析,获得了气流床煤气化过程中氯元素的迁移特性;(5)采用Aspen Plus建立了两种以石油焦为原料的气化制氢模拟流程,通过对两个方案进行了模拟分析和评价,获得了两个方案的能量转换热效率和火用效率。     

矸石电厂不同粒径粉煤灰中重金属分布规律的研究

粉煤灰的大气污染是其造成环境污染的主要因素,造成的危害与其成分有密切关系。应用强酸消解法结合AAS测试研究了新汶矿区五个矸石电厂的不同粒径粉煤灰中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr五种重金属的含量,得出了在不同粒径粉煤灰中重金属分布规律,即:Cu、Zn、Pb、Cd的含量随粒径减小有不同程度的增加,细粒径灰中的重金属元素总量高于粗粒径灰,在细粒径灰中明显富集的趋势;但Cr与其它元素不同,随粉煤灰粒径变小其含量则呈降低趋势。粉煤灰颗粒的吸附性能及元素的地球化学性质影响重金属在不同粒径粉煤灰中的含量,应注意细粒径粉煤灰的环境影响。     

二灰碎石的抗拉性能

抗拉强度是二灰碎石的主要力学性能之一,研究表明,集料级配、集料最大粒径、养生条件和龄期对二灰碎石的劈裂抗拉强度有很大影响。最大粒径愈小、颗粒愈细,二灰碎石的劈裂抗拉强度就越高;二灰碎石的劈裂抗拉强度随养生温度的提高或龄期的增长而提高。     

翅片表面特性对结霜过程影响的实验研究

为研究翅片表面特性对空气源热泵结霜的影响,构建了翅片结霜实验平台,对接触角不同的4种翅片表面(亲水性铝翅片、普通铝翅片、疏水性铝翅片、超疏水性铝翅片)的结霜过程细微观特征进行了可视化研究,获得了翅片表面特性对结霜过程细微观物理特征及霜层热工特性的影响规律.结果表明,在霜晶生长初期,接触角越大,凝结形成的液滴粒径越小,分布越稀疏,液滴开始冻结的时间越滞后.霜层生长过程中,接触角大的表面霜晶相对矮小且疏松,枝晶分布不均匀,而接触角小的表面霜晶纤长且致密,枝晶多且分布均匀.随着接触角的增大,霜层的高度和导热系数减小,表面温度降低.超疏水性表面霜高比亲水性表面减少了45%,接触角越大的表面其抑霜效果越明显.     

水煤浆气化炉三通道喷嘴气相流场的数值模拟

为研究三通道喷嘴结构对气化炉宏观冷态气相流场的影响,利用计算流体力学软件F luen t对水煤浆气化炉的三通道喷嘴和简单的单通道喷嘴分别在自由射流和受限射流情况下进行了气相流场的数值模拟。通过对两种喷嘴在自由射流和受限射流流场的比较,发现二者的流场非常相似,只是在距喷嘴出口较近处速度分布有明显不同。这说明喷嘴的结构对气化炉宏观气相流场的影响并不如入口速度对气相流场的影响显著。通过对喷嘴附近处径向和轴向速度分布的分析,发现三通道喷嘴外环气流和中心气流有强烈的撞击,这对水煤浆的雾化起到重要作用。     

GE Fanuc GMR在四喷嘴水煤浆气化炉的应用

GMR是一套基于Genius总线模块式冗余容错系统，为四喷嘴水煤浆气化炉ESD紧急停车系统提供了完善的解决方案。本文详述GMR系统的三重表决机制，输入输出I／O子系统的连接方式和全局监控系统的实现。     

拉瓦尔喷嘴结构参数选取及其雾化性能数值模拟分析

为加强喷嘴在高强度粉尘的煤矿井下的雾化性能,得到最优的结构设计和理想的雾滴粒径,本文首先依据公式得出一组拉瓦尔喷嘴的最优几何结构,探究了喉管直径、扩张角及气—液体积等物理参数对拉瓦尔式结构喷嘴雾化性能的影响规律。在气—液两相流下,运用Fluent软件对喷嘴内流场进行数值模拟,得到了喷嘴内流场的速度云图。发现喉管直径对拉瓦尔喷嘴出口速度有很大的影响;不同的扩张段半锥角对结果也有不同程度的影响;液体压力的变化对雾滴粒径的影响十分明显。喷嘴内部气—液体积比为6∶4并且气—液压力比为3∶1时,除尘效果最好。