一種改進的激冷段強化傳熱操作方法
2023-06-12 07:14:46 2
一種改進的激冷段強化傳熱操作方法
【專利摘要】本發明公開了一種改進的激冷段強化傳熱操作方法，它包括以下步驟：(1)氣化爐開車時先將總管上的第二調節閥以及第一手閥和第二手閥關閉，將第一支管上的第三手閥以及第二支管上的第四手閥打開，鍋爐水依次經汽包流入激冷段的換熱管以及輸氣導管段的換熱管，再經激冷段出氣管線以及輸氣導管段出氣管線回流至汽包；(2)氣化爐運行平穩後，打開所述的第一手閥和第二手閥，逐漸關閉調節閥，緩慢打開總管上的第二調節閥，隨著第二調節閥打開，觀測激冷段出氣管線上的第一水密度表和輸氣導管段出氣管線上的第二水密度表顯示的數值並通過調整第一支路和第二支路的進水量。採用本方法過熱段溫度下降30℃，氣化爐負荷可提高3％左右。
【專利說明】一種改進的激冷段強化傳熱操作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及殼牌煤氣化爐氣化系統。尤其涉及到氣化爐產生合成氣以後提高換熱 效率方法。
【背景技術】
[0002] SHELL幹煤粉氣化工藝是由荷蘭於上世紀70年代研發成功，並成功應用於熱電聯 產項目，90年代中期引進我國，目前已經有23套氣化爐落戶我國，該技術的引進對我國煤 化工產業有著極其深遠的影響。該氣化爐是以煤粉和氧氣為原料，主要用來生產化工原料 合成氣和工業用燃料氣，具有單爐生產能力大、氣化效率高、安全和環保等顯著優點，在業 內有明顯的竟爭優勢和推廣潛力。
[0003] 殼牌煤氣化氣化爐內反應後產生1600°C合成氣，在激冷段經壓縮機送來的210°C 激冷氣激冷並且與汽包來水換熱溫度降至900°C。溫度降至900°C的合成氣流經輸氣導 管段與汽包來水再次換熱，溫度降至830°C，然後再送至過熱段經換熱管換熱後，溫度降至 750°C，過熱段溫度在750°C時容易造成氣化爐十字支撐積灰。為降低過熱段溫度，目前通常 的做法是降低氣化爐負荷，氣化爐負荷通常最高只能達到75 %，不能滿足後續工序對氣量 的要求，制約了生產的連續穩定運行。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於克服已有技術的不足，提供一種能夠使煤氣化爐連續滿負荷運 行的改進的激冷段強化傳熱操作方法。
[0005] 本發明的一種改進的激冷段強化傳熱操作方法，它包括以下步驟：
[0006] (1)氣化爐開車時先將總管上的第二調節閥以及第一手閥和第二手閥關閉，將第 一支管上的第三手閥以及第二支管上的第四手閥打開，鍋爐水依次經汽包流入激冷段的換 熱管以及輸氣導管段的換熱管，再經激冷段出氣管線以及輸氣導管段出氣管線回流至汽 包；與此同時根據汽包液位調整第一調節閥的開度；
[0007] (2)氣化爐運行平穩後，打開所述的第一手閥和第二手閥，逐漸關閉調節閥，緩慢 打開總管上的第二調節閥，隨著第二調節閥打開，觀測激冷段出氣管線上的第一水密度表 和輸氣導管段出氣管線上的第二水密度表顯示的數值並通過調整第一支路和第二支路的 進水量使第一水密度表數值與第二水密度表數值控制不超700kg/m 3並且第一水密度表數 值與第二水密度表數值密度差不超200kg/m3;同時在緩慢打開總管上的第二調節閥過程 中，第二調節閥的流量每多增加 nkg/s，則通過調整氣化爐中的氧氣與二氧化碳的比值使爐 溫保持在4. 0+0. 13n±0. lkg/s，式中的η為正整數。
[0008] 本發明方法的有益效果是：
[0009] 當鍋爐水（120t/h)全部從氣化爐的激冷段和輸氣導管段進入時，過熱段溫度下 降30°C，氣化爐負荷可提高3%左右。本發明投入較少，但改造完成後氣化爐負荷突破壓縮 機改造後的生產瓶頸，負荷從92%增加到95%，從而降低了運行生產成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 附圖是本發明一種改進的激冷段強化傳熱操作方法工藝過程示意圖。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合附圖和具體實施例對本發明加以詳細說明。
[0012] 本發明方法中將溫度較低（通常為150度左右）的鍋爐水由原來進汽包改到直接 加至進氣化爐激冷段和輸氣管段循環水入口（此處原水溫270°c )，來增加換熱能力，從而 降低過熱段合成氣溫度。
[0013] 根據上述原理，本發明的改進的激冷段強化傳熱操作方法，它包括以下步驟：
[0014] (1)氣化爐開車時先將總管上的第二調節閥FV2以及第一手閥BV1和第二手閥 BV2關閉，將第一支管上的第三手閥BV3以及第二支管上的第四手閥BV4打開，鍋爐水依次 經汽包流入激冷段的換熱管以及輸氣導管段的換熱管，再經激冷段出氣管線以及輸氣導管 段出氣管線回流至汽包；與此同時根據汽包液位調整第一調節閥FV1的開度；
[0015] (2)氣化爐運行平穩後，打開所述的第一手閥BV1和第二手閥BV2,逐漸關閉調節 閥FV1，緩慢打開總管上的第二調節閥FV2,隨著第二調節閥FV2打開，觀測激冷段出氣管線 上的第一水密度表和輸氣導管段出氣管線上的第二水密度表顯示的數值並通過調整第一 支路和第二支路的進水量使第一水密度表數值與第二水密度表數值控制不超700kg/m 3並 且第一水密度表數值與第二水密度表數值密度差不超200kg/m3 ;同時在緩慢打開總管上的 第二調節閥FV2過程中，第二調節閥FV2的流量多增加 nkg/s，則通過調整氣化爐中的氧氣 與二氧化碳的比值使爐溫保持在4. 0+0. 13n±0. lkg/s，式中的η為正整數。如η可以為 1-3、4-5、5-10 的整數等。
[0016] 實現本發明方法的裝置可以包括（a)鍋爐水送水管線；(b)汽包，所述的汽包的 進口通過裝有第一流量計F1以及第一調節閥FV1的蒸汽進氣管線與鍋爐水送水管線相連 通，所述的汽包的出口分成兩個支路，裝有第三流量計F3的第一支路的出口與激冷段的換 熱管相連通，激冷段的換熱管出氣口通過裝有第一水密度表的激冷段出氣管線與汽包相連 通，裝有第四流量計F4的第二支路的出口與輸氣導管段的換熱管相連通，輸氣導管段的換 熱管出氣口通過裝有第二水密度表的輸氣導管段出氣管線與汽包相連通；（c)兩個鍋爐水 送水支管，所述的兩個鍋爐水送水支管通過依次安裝有第一進水手閥BV1、第二流量計F2、 第二進水手閥BV2和第二調節閥FV2的總管與鍋爐水送水管線出水口相連通，裝有第三進 水手閥BV3第一個鍋爐水送水支管的出水口與第三流量計F3進口處的第一支路相連通，裝 有第四進水手閥BV4第二個鍋爐水送水支管的出水口與第四流量計F4進口處的第二支路 相連通。
[0017] 實施例1
[0018] (1)氣化爐開車時先將總管上的第二調節閥FV2以及第一手閥BV1和第二手閥 BV2關閉，將第一支管上的第三手閥BV3以及第二支管上的第四手閥BV4打開，158度鍋爐 水依次經汽包流入激冷段的換熱管以及輸氣導管段的換熱管，再經激冷段出氣管線以及輸 氣導管段出氣管線回流至汽包；與此同時根據汽包液位調整第一調節閥FV1的開度；
[0019] (2)氣化爐運行平穩後，打開所述的第一手閥BV1和第二手閥BV2,逐漸關閉調節 閥FV1，緩慢打開總管上的第二調節閥FV2,隨著第二調節閥FV2打開，觀測激冷段出氣管線 上的第一水密度表和輸氣導管段出氣管線上的第二水密度表顯示的數值並通過調整第一 支路和第二支路的進水量使第一水密度表數值與第二水密度表數值控制不超700kg/m 3並 且第一水密度表數值與第二水密度表數值密度差不超200kg/m3 ;同時在緩慢打開總管上的 第二調節閥FV2過程中，第二調節閥FV2的流量增加 lkg/s，通過調整氣化爐中的氧氣與二 氧化碳的比值使爐溫保持在4. 0+0. 13±0. lkg/s。
[0020] 經試驗，採用本方法當鍋爐水從新增管線經調節閥FV2進入100t/h時，過熱段溫 度下降30°C，氣化爐負荷提高3%。
[0021] 實施例2
[0022] (1)氣化爐開車時先將總管上的第二調節閥FV2以及第一手閥BV1和第二手閥 BV2關閉，將第一支管上的第三手閥BV3以及第二支管上的第四手閥BV4打開，150度鍋爐 水依次經汽包流入激冷段的換熱管以及輸氣導管段的換熱管，再經激冷段出氣管線以及輸 氣導管段出氣管線回流至汽包；與此同時根據汽包液位調整第一調節閥FV1的開度；
[0023] (2)氣化爐運行平穩後，打開所述的第一手閥BV1和第二手閥BV2,逐漸關閉調節 閥FV1，緩慢打開總管上的第二調節閥FV2,隨著第二調節閥FV2打開，觀測激冷段出氣管線 上的第一水密度表和輸氣導管段出氣管線上的第二水密度表顯示的數值並通過調整第一 支路和第二支路的進水量使第一水密度表數值與第二水密度表數值控制不超700kg/m 3並 且第一水密度表數值與第二水密度表數值密度差不超200kg/m3 ;同時在緩慢打開總管上的 第二調節閥FV2過程中，第二調節閥FV2的流量增加 lOkg/s，通過調整氣化爐中的氧氣與二 氧化碳的比值使爐溫保持在4. 0+1. 3±0. lkg/s。
[0024] 經試驗，採用本方法當鍋爐水從新增管線經調節閥FV2進入100t/h時，過熱段溫 度下降30°C，氣化爐負荷提高3%。
[0025] 實施例3
[0026] (1)氣化爐開車時先將總管上的第二調節閥FV2以及第一手閥BV1和第二手閥 BV2關閉，將第一支管上的第三手閥BV3以及第二支管上的第四手閥BV4打開，158度鍋爐 水依次經汽包流入激冷段的換熱管以及輸氣導管段的換熱管，再經激冷段出氣管線以及輸 氣導管段出氣管線回流至汽包；與此同時根據汽包液位調整第一調節閥FV1的開度；
[0027] (2)氣化爐運行平穩後，打開所述的第一手閥BV1和第二手閥BV2,逐漸關閉調節 閥FV1，緩慢打開總管上的第二調節閥FV2,隨著第二調節閥FV2打開，觀測激冷段出氣管線 上的第一水密度表和輸氣導管段出氣管線上的第二水密度表顯示的數值並通過調整第一 支路和第二支路的進水量使第一水密度表數值與第二水密度表數值控制不超700kg/m 3並 且第一水密度表數值與第二水密度表數值密度差不超200kg/m3 ;同時在緩慢打開總管上的 第二調節閥FV2過程中，第二調節閥FV2的流量增加5kg/s，通過調整氣化爐中的氧氣與二 氧化碳的比值使爐溫保持在4. 0+0. 65 ±0. lkg/s。
[0028] 經試驗，採用本方法當鍋爐水從新增管線經調節閥FV2進入100t/h時，過熱段溫 度下降30°C，氣化爐負荷提高3%。
【權利要求】
1. 一種改進的激冷段強化傳熱操作方法，其特徵在於它包括以下步驟： (1) 氣化爐開車時先將總管上的第二調節閥以及第一手閥和第二手閥關閉，將第一支 管上的第三手閥以及第二支管上的第四手閥打開，鍋爐水依次經汽包流入激冷段的換熱管 以及輸氣導管段的換熱管，再經激冷段出氣管線以及輸氣導管段出氣管線回流至汽包；與 此同時根據汽包液位調整第一調節閥的開度； (2) 氣化爐運行平穩後，打開所述的第一手閥和第二手閥，逐漸關閉調節閥，緩慢打開 總管上的第二調節閥，隨著第二調節閥打開，觀測激冷段出氣管線上的第一水密度表和輸 氣導管段出氣管線上的第二水密度表顯示的數值並通過調整第一支路和第二支路的進水 量使第一水密度表數值與第二水密度表數值控制不超700kg/m 3並且第一水密度表數值與 第二水密度表數值密度差不超200kg/m3 ;同時在緩慢打開總管上的第二調節閥過程中，第 二調節閥的流量每多增加 nkg/s，則通過調整氣化爐中的氧氣與二氧化碳的比值使爐溫保 持在4. 0+0. 13n±0. lkg/s，式中的η為正整數。
【文檔編號】C10J3/82GK104194840SQ201410490506
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月23日 優先權日:2014年9月23日
【發明者】楊玉龍, 李斌, 蔣廣佩, 田海明, 馬明欽, 毛中浩 申請人:天津渤化永利化工股份有限公司