德士古煤气化工艺烧嘴的探讨

2016年9月

德士古煤气化工艺烧嘴的探讨

王海谦张磊（蒲城清洁能源化工有限责任公司，陕西渭南715500）

摘要：德士古煤气化工艺其在应用过程中具有的特性，以

及气化工艺整体操作过程中都受到碳氧比例的影响。本篇文章主要根据德士古煤气化运行中存在的问题关于气化工艺烧嘴做出了一些讨论和分析。

关键词：德士古；气化工艺；烧嘴；探讨和分析目前随着我国社会不断发展，能源逐渐越来越紧缺群众关于能源保护意识也在逐渐增加，就世界发展来讲低碳经济已经逐渐成为了主流发展趋势。1945年德士古公司关于煤气化工艺做出了进一步研究，并提出了关于水煤浆概念，在我国80年代，对其不断进行发展也已经形成了新一代气化工艺，以下将关于德士古煤气化工艺烧嘴做出具体分析和讨论。

1德士古煤气化工艺特点

首先关于德士古煤气化工艺特点做出具体分析，在国内行业发展中对于煤选择来讲有其特殊性，在选择时需要保证整体熔点温度范围小于135℃才对于气化有着更加积极作用。德士古煤在具体应用过程中对环境影响很小，其在高温燃烧后剩下的渣滓固化后也可以在建筑材料中被广泛应用。德士古水化技术采用了世界先进的集散控制系统并且具有很高程度的自动化控制水平，保证了程序相对安全性。

2德士古水煤浆气化工艺烧嘴探讨分析

在整个气化过程中需要设计到的设备包括许多重要部分，分别为磨机，煤浆泵，烧嘴和气化炉等。在这些不同设备中尤其重要的是德士古烧嘴，它是德士古公司的专利产品主要是将水煤浆和通过氧气进行高度结合随后在通过雾化作用通过采用外混式设计方案三道设计水平在中心管和外环套部分通过氧气随后再在内部通过煤浆，在烧嘴头部主要通过有循环冷凝水对其进行不断冷却，只有这样才能有效保证烧嘴不在煤浆气化过程中被烧坏，并且在整体基础上需要连接冷却水管道，烧嘴头部采用的材料也是耐磨耐烧的耐高温涂瓷材料，保证其轻易不受损坏。对整体设备来讲，它是整个设备中一个非常重要的结构，煤在整个设备中运行是和一定水组合成规定比例随后再通过应用烧嘴混合成一定程度煤浆通过高强度磨合而形成水煤浆，在这个过程中要求形成的水煤浆在烧嘴内运输过程中有一定压力，由于煤浆不同于其他燃料混合物它自身特性决定它具有高粘度和容易沉降的特性，所以要求采用的烧嘴要求也很高，通常应用复合式软管这样的结构，其包括主体轴承，电机和气动离合器等其他不同结构，以保证带动水煤浆在烧嘴中稳定运行。

在整体设备应用过程中烧嘴是非常重要的设备，主要分为燃烧和冷却两个部分，燃烧部分是气化场所在烧嘴材料组成上主要包括三种不同耐火材料可以保证它在使用过程中可以耐受水煤浆燃烧的高温。在烧嘴下部分主要包括冷凝和水分格挡几个部分，煤渣在不充分燃烧时逐渐在冷凝器中冷却凝固因此在燃烧室中生成气体也可以进一步进行冷却然后起到除去其他尘土作用。在下部分冷凝管中主要是通过采用气化炉来进行除尘，这在整体气体燃烧中有着十分重要的作用。在这个过程中应用激冷环主要是为了分布冷激水煤浆才能使烧嘴在

燃烧以后可以在整个室壁向下逐渐保证冷凝效果，有效保护下降管不受高温高温和其他因素影响而产生损坏。在烧嘴中进行气化其主要操作流程是整个气化过程碳氧比基本接近1，并且随着转化率逐渐增加接近渐近线方式也正逐渐趋向于100％，在烧嘴中一定煤浆浓度下，氧气和煤炭比例越高，整体气化过程中温度就会越高，因此气化就会更加完全。反之如果氧气和煤炭比越低气化程度就不完善不会释放很大热量。在整体烧嘴应用过程中需要考虑到碳氧比综合分析考量，在正常工业生产应用中，要保证温度适中防止温度过低而出现排渣困难现象，通过对整体气体含量进行有效整合分析之后还要考虑到整体运行情况，在烧嘴应用时此项气化技术，需要综合所有情况进行具体整个分析，不能单纯为了提高整体效率而增大氧气通量，这样造成的高温有很大程度会对烧嘴造成损害，也不能因为为了保证烧嘴质量就减少氧气通气量这样对于整体气化效率来讲有很大阻碍作用。在进行具体结果分析时需要严格按照适当比例进行具体分析，而不是单纯为了某一项要求去进行改变，与此同时也需要保证整体气化排渣情况来保证设备正常运行。如果在经过烧嘴后整体炉膛温度较低就证明通气量不足，需要再次重新进行通气。因此整个气化过程实际上是通过低煤种自己甲烷含量等综合因素来确定实际情况是否符合整体烧嘴应用范围。在整体烧嘴进行应用时要考虑到不断保证其液化程度，以及对于冷却水的更换频率。在这个过程中需要烧嘴控制温度在一定范围内，才能在工业生产中获得更大的应用。

3结语

德士古水煤浆气化工艺是具有代表性的第二代煤气化工艺，经过各国的逐步完善，其技术趋于成熟。我国引进德士古煤气化技术不仅提高了我国煤气化的技术水平，也带动了相关技术的研究和发展，尤其是在工艺烧嘴方面国内均有制造商可以生产，业绩较好。同时德士古的一些衍生炉子也陆续在国内的各研究院设计出来，比如清华炉，航天炉在实际生产中也有很多不俗的业绩。本篇文章仅仅关于烧嘴做出了具体分析，希望对以后工业行应用有一些积极引导作用。

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