德士古水煤浆气化炉堵渣现象原因及预防方法.docxVIP

PAGE

1-

德士古水煤浆气化炉堵渣现象原因及预防方法

一、德士古水煤浆气化炉堵渣现象原因分析

(1)德士古水煤浆气化炉堵渣现象的产生主要与水煤浆的性质、气化炉操作参数、设备设计以及原料特性等因素密切相关。水煤浆中的固体颗粒在高温高压条件下，容易发生聚结和沉积，形成渣块，从而堵塞气化炉的管道和喷嘴。此外，水煤浆的浓度、粒度分布、黏度等性质也会对堵渣现象产生显著影响。高浓度的水煤浆往往携带更多的固体颗粒，增加堵渣的风险。

(2)气化炉操作参数如温度、压力、气体流量等对堵渣现象的发生也有重要作用。过高或过低的温度和压力都会导致水煤浆性质的变化，进而影响渣的形成。气体流量的波动也会使得固体颗粒在管道中沉积，增加堵渣的可能性。同时，不合理的操作规程和操作失误也是导致堵渣现象的常见原因。

(3)设备设计方面的缺陷也会引发堵渣现象。例如，气化炉的喷嘴和管道设计不合理，可能会导致固体颗粒容易沉积；气化炉内部结构设计不完善，使得气流分布不均，容易形成死区，导致渣块形成。此外，原料的特性，如煤种、灰分含量等，也会影响堵渣现象的发生。高灰分的煤种在气化过程中更容易形成渣块，增加堵渣的风险。

二、预防德士古水煤浆气化炉堵渣现象的方法

(1)预防德士古水煤浆气化炉堵渣现象的首要措施是优化水煤浆的制备工艺。通过严格控制煤浆的浓度、粒度分布和黏度，可以有效降低固体颗粒的聚结和沉积。例如，通过使用高效振动筛和离心分离设备，可以将煤浆中的大颗粒分离出来，减少进入气化炉的固体含量。在实际操作中，某企业通过优化水煤浆制备工艺，将煤浆浓度从原来的60%降低至50%，显著减少了堵渣现象的发生。

(2)在气化炉操作过程中，应严格控制操作参数，确保温度、压力和气体流量在最佳范围内。根据相关研究，当温度控制在800-900℃、压力在2.0-2.5MPa、气体流量在1500-2000Nm3/h时，可以有效防止堵渣现象。某企业通过对气化炉操作参数的精确控制，将堵渣率从原来的每月3次降低至每月1次，提高了生产效率和设备稳定性。

(3)改进设备设计，提高设备抗堵渣能力也是预防堵渣现象的重要手段。例如，采用新型喷嘴设计，可以有效防止固体颗粒在喷嘴处的沉积。某企业引进了一种新型喷嘴，其抗堵渣能力提高了30%，有效降低了堵渣风险。此外，定期对气化炉进行内部清洗和维护，清除管道和喷嘴内的积渣，也是预防堵渣现象的有效措施。某企业在设备维护方面投入了大量资源，每年进行两次全面清洗，确保了气化炉的稳定运行。

三、堵渣现象的监测与预警措施

(1)监测与预警堵渣现象的关键在于实时监控气化炉的关键参数，如压力、温度、气体流量、固体含量等。通过安装高精度的传感器和在线监测系统，可以实时获取这些数据，并对异常情况进行预警。例如，某企业在气化炉上安装了一套先进的在线监测系统，该系统能够实时检测到压力波动超过正常值的5%，温度升高超过10℃，或气体流量减少超过10%的情况，系统会立即发出警报。这一措施使得企业在堵渣现象发生前能够及时采取措施，有效避免了设备损坏和生产中断。

(2)除了实时监测，定期对气化炉进行内部检查也是非常重要的。通过定期使用内窥镜或机器人进行内部检查，可以直观地观察到渣层的厚度和分布情况。研究表明，当渣层厚度超过5mm时，堵渣现象的风险显著增加。某企业通过定期检查，发现渣层厚度在3mm以下时，堵渣现象发生的概率仅为1%，而当渣层厚度达到8mm时，堵渣风险则上升至20%。因此，定期检查和及时清除渣层对于预防堵渣现象至关重要。

(3)在预警措施方面，建立一套完整的堵渣预警模型也是必不可少的。该模型可以基于历史数据和实时监测数据，对堵渣现象进行预测。例如，某企业利用机器学习算法，建立了堵渣预警模型，该模型能够根据压力、温度、气体流量等参数，预测未来24小时内堵渣发生的概率。当预测概率超过15%时，系统会自动发出预警，提醒操作人员采取预防措施。通过这一预警模型，该企业成功地将堵渣现象的发生率降低了30%，显著提高了生产效率和设备可靠性。

四、堵渣现象处理与应急措施

(1)面对堵渣现象，及时有效的处理措施是确保生产安全和设备稳定运行的关键。首先，操作人员应立即停止向气化炉中添加新的水煤浆，以避免渣块进一步增大。根据某案例，一次堵渣事件中，由于未能及时停止添加水煤浆，导致渣块体积扩大了50%，增加了处理难度。随后，应逐步降低气化炉的压力，以减缓渣块的沉积速度。同时，通过增加冷却水流量，帮助降低炉内温度，减少渣块的形成。

(2)在处理堵渣现象时，可以采用机械或化学的方法进行清除。机械方法包括使用专门的清渣工具或机器人，直接清除炉内的渣块。例如，某企业采用机器人清渣技术，平均每次清渣耗时缩短至3小时，而传统方法需要至少8小时。化学方法则是通过注入化学溶剂，使渣块软化，然后进行清除