常见煤气化技术及工艺特点范文

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关键词 煤气化技术 优点 应用

Technology of Coal Gasification

Shi Xiao-bing

（Shanxi jinfeng coal chemical company limited 048000）

Abstract The traditional technologys of coal gasifying are introduced in this article，and the advantages of every method are analysed.A conclusion is obtained that Underground Coal Gasification and flow bed technic including texaco coal gasification process and Shell coal gasification process will be widely used in the future.

Keywords methods of coal gasification advantage application

前言

煤气化是洁净、高效利用煤炭的主要方法之一，是许多能源高新技术的关键环节。煤气化有完全气化和部分气化（煤的干馏技术）两种途径。由于受到煤种和产品综合发展的制约，部分气化只能满足局部的需要；而我国煤炭资源中有一半以上煤种适合完全气化，因此煤制气技术的立足点应放在完全气化方面。

煤气化分类无统一规定，最常见的是按原料在气化炉内的移动方式分成固定床、流化床和气流床三种。此外，还有使煤炭在地下直接气化，获得煤气的方法，即地下气化法（Underground Coal Gasification，UGG）。

1.固定床气化技术

1.1常压固定床气化技术

由于气化剂的不同，常压固定床煤气化可能产生的产品有空气煤气和混合煤气，前者以空气为气化剂，热值约为4.6MJ/m3。后者以空气和水蒸汽为气化剂时，称为间歇气化法；以纯氧或富氧空气和水蒸汽为气化剂时，称为连续气化法。混合煤气组成中无效气体约占60%左右，热值约为5.02～5.86MJ/m3，主要用作工业燃料气，亦可作为民用燃气的掺混气。

一般而言，气化剂中氧气含量越高，气化强度也就越大，气化效率也就越高，而对纯氧的消耗量也就越高。连续气化较间歇气化在气化强度、气化效率、有效气体组成及制氨能耗等方面具有明显的优越性。

自1882年第一台常压固定床煤气发生炉在德国投产以来，该技术不断得到完善。由于技术成熟可靠，投资少，建设期短，在国内外仍广泛使用。在冶金、建材、机械等行业用于制取燃气，在中小型合成氨厂用于制取合成气。

常见的混合煤气发生炉有M型、3MT（威尔曼）型、W-G（威尔曼-格鲁沙）型、TG型和U.G.I型。此外，美国的FW-STOIC炉和波兰循环鼓风两段炉也可以生产发生炉煤气或水煤气。

1.2固定层加压气化技术

目前，德国鲁奇公司利用鲁奇（Lurgi）炉开发的加压下，碎煤（5～50mm）与气化剂（水蒸汽或纯氧）进行反应的技术较为成熟。该技术在中国城市煤气生产和制取合成气方面已受到广泛重视。

鲁奇炉可气化褐煤、无烟煤，直至水分、灰分较高的劣质煤；单炉生产能力可达7500m3（标）/h（干基）；由于是连续气化过程，有利于实现自动控制；气化压力高，可缩小设备和管道尺寸，利用气化后的余压可进行长距离输送；气化较年轻的煤时，可以得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品；通过改变压力和后续工艺流程，可以制得H2/CO各种不同比例的化工合成原料气。

但是，由于鲁奇炉采用了固态排渣，蒸汽分解率低，蒸汽消耗较大，未分解的蒸汽在后序工段冷却，所以造成气化废水较多，废水处理工序流程长，投资高；且需要配套相应的制氧装置，一次性投资较大。

2.流化床（或称沸腾床）煤气化技术

流化床床层温度均匀，传热传质效率高，气化强度大，可气化多煤种的粉煤，煤气中基本不含焦油和酚类物质；不过，气体中带出细粉过多而影响了碳转化率。使细煤粉再次循环可一定程度的克服这一缺点。

2.1常压温克勒（Winklee）煤气化技术

气化剂（氧气和水蒸汽）消耗量低；气化负荷弹性大；操作温度低，控制维修简易，运转稳定可靠。但由于其操作压力和气化温度均较低，使得单炉处理量较小，碳转化率低，带出物和灰渣中碳含量较高（一般带出物含碳30～50%，灰渣含碳20～30%）；并且气化炉体积庞大，单位容积气化率较低。

常压温克勒的缺点限制了其推广应用，80年代以后国内已停止使用。针对这一缺点，通过提高气化温度和气化压力，改进气化剂分布器结构，成功开发了多种新型流化床气化技术，主要有高温温克勒、U-Gas、KRW和CFB等气化炉。

2.2高温温克勒（HTW）煤气化技术

HTW保留了传统Winkler气化技术的优点，提高了气化温度和气化压力，粗煤气带出的固体煤粉尘参与了循环利用，使气化炉大型化成为可能。

2.3灰熔聚流化床煤气化技术

该技术改变了以往的排渣方式，实现了灰熔聚排渣。代表炉型有美国的U-Gas炉，KRW炉以及中国科学院山西煤炭化学研究所的ICC炉。

与一般流化床煤气化炉相比，灰熔聚煤气化炉结构简单，操作控制方便，运行稳定；可气化小于6mm的包括黏结煤、高灰煤在内的各种等级的碎粉煤；气化温度高，气化强度为一般固定床气化炉的3～10倍；碳转化率高，气化效率达75%以上；煤中含硫可全部转化为H2S，也可用石灰石在炉中脱硫，简化了煤气净化系统；与熔渣炉（Shell）相比气化温度低的多，耐火材料使用寿命可达10年以上；煤气夹带的煤灰可返回气化炉内，进一步燃烧、气化，碳利用率高。

2.4循环流化床（Circulating Fluidized Bed）煤气化技术

CFB克服了鼓泡流化床中存在大量气泡造成的气固接触不良，以及气流床中气化温度过高、大量煤转化为热能而不是化学能的缺点；产品气和反应器内的温度均一，避免了鼓泡床中局部高温造成的结渣现象；除外循环还存在内循环，利于新加入的物料迅速升温和反应的迅速完成；另外，由于循环比率高达几十倍，增加了颗粒在床内停留时间，提高了碳转化率。代表炉型是鲁奇CFB炉。

2.5其它型式的流化床煤气化技术

1、FM1.61型间歇式常压流化床水煤气炉，由江苏理工大学开发，能直接生产CO﹤20%的中热值煤气。

2、恩德炉粉煤气化技术，由中国抚顺恩德机械有限公司在国外专利技术的基础上改进而成。该技术成熟可靠，运行安全稳定，煤种适应性较宽，气化效率较高，操作弹性大，建设投资较少，生产成本低，环境影响小。但也存在设备体积大，灰渣含碳量较高，煤气有效成份（CO+H2）较低，气化压力较低等缺点。

3、载热体常压循环床粉煤气化技术，由上海申江化肥成套设备有限公司与宁夏吴忠富荣化肥工业有限公司联合开发。操作简单、运行稳定，且可连续制气；但是其常压操作不利于大型化生产，且对环境污染较严重。

3.气流床煤气化技术

气流床气化的主要特点是：粉煤进料，高温气化，液态排渣。它的代表炉型及相关的进料形态、气化压力和气化剂见下表：

3.1 K-T（Kopper-Tolzek）炉

与固定床煤气炉相比，K-T炉对原料煤的限制较少，生产能力大（为其5～10倍）；合成气有效成分（CO+H2）高达85～88%，甲烷含量低于0.1%。

K-T炉的不足之处是：碳转化率、冷煤气效率与shell炉比较低，氧、煤消耗较高；煤粉制备工序电耗高，环保问题多；气化炉带出物（飞灰）多，除尘效率低，必须设置洗涤、机械除尘、静电除尘等逐级的除尘设备。

3.2 Shell炉

能成功地处理高灰分、高水分和高硫煤种；对煤的性质，诸如活性、结焦性、水、硫、氧及灰分等，并不敏感；能源利用率高，气化过程的碳转化率达99%；设备单位容积产气能力高，且在同样生产能力下，设备尺寸较小，结构紧凑，占地面积小，相对的建设投资也比较低；环境效益好，属于“洁净煤”工艺。

3.3湿法（水煤浆）气流床加压气化技术

除可气化除大部分煤种外，还可气化石油焦、煤液化残渣、半焦、沥青、可燃垃圾、可燃废料（如废轮胎）等；与干粉进料相比，既安全又易于控制；工艺技术成熟，流程简单，设备布置紧凑，运转率高；气化炉内没有机械传动装置，操作性能好，可靠程度高；单台气化炉的投煤量[400～1000t/d（干煤）左右]选择范围大，美国的Tampa装置气化能力甚至可达2200t/d（干煤）；可供选择的气化压力范围广，碳转化率（95～99%）高，操作弹性（50～105%）大，粗煤气中有效成分（CO+H2）可达80%左右，除含少量甲烷外不含其它烃类、酚类和焦油等物质，采用传统气体净化技术即可达到要求；气化过程污染少，环保性能好。

但是，该技术高温高压的生产环境都对管道及设备的材料提出了更高的要求；并且水煤浆含水量太高，使得冷煤气效率和煤气中的有效气体成分（CO+H2）偏低，氧耗、煤耗均比干法气流床要高一些。

当前，湿法气流床加压气化技术仍被广泛采用。有代表性的技术有美国德士古发展公司开发的水煤浆加压气化技术、道化学公司（Dow Chemical Company）开发的两段式水煤浆气化技术、中国自主开发的多喷嘴煤浆气化技术等，前者开发最早、应用最广。

4.地下煤气化技术

煤炭地下气化集建井、采煤、转化工艺于一体，简化了生产工艺流程，舍弃了庞大、笨重的采煤设备和地面气化设备，变传统的物理采煤为化学采煤，提高了煤的转化率，产品煤气便于输送和使用，因而具有安全性好、投资少、效益高、污染小等优点，深受世界各国的重视。早在上世纪50年代，我国已先后在山西、江苏、黑龙江、河北等地进行了试验研究，并已取得了一定成效。

但是，由于地下气化是在地下煤层中的反应空间进行的，这种反应在很大程度上取决于煤层的赋存条件，这就使煤炭地下气化的过程比地面煤气发生炉复杂得多。较之固定床气化（与地下气化过程类似），地下气化具有以下基本特征。

（1）煤层的不规则冒落，形成了不均匀大尺度煤块的水平渗流床，气化区边界有质量交换，因而比地面气化更具复杂性。

（2）地下气化过程中煤层不能移动，而是通过燃烧工作面（气化工作面）的移动来保持气化过程的连续，而且各反应带的长度在不断改变。

（3）因煤层及岩层冒落，气化通道截面在不断发生变化；此外，气化反应通道与煤层的顶底板发生热量交换，不利于气化过程的进行。

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关键词：煤化工 污水处理 技术分析

0. 引言

我国大量工业废水和生活污水夹杂着氮污染。生活污水中氮的污染较轻、处理难度低、处理率高，在我国已基本得到有效治理或控制。工业废水中氮污染比较严重，特别是煤化工行业（包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等）、合成氨工业、屠宰养殖业、垃圾填埋场等，废水中氮污染的绝对浓度高，处理难度大。因资金、技术等因素制约，此类废水超排的情况时有发生。要解决我国水体的富营养化污染首先需要从这些行业着手。

因能源危机和石油价格上涨，近年来代表新能源领域的煤气化工业在我国发展迅猛，但由于所排废水的氮污染十分严重，达标处理难度极高，在部分地区煤化工项目因环保原因而招到否决。我国缺油富煤，为保障能源安全，煤的气化是大势所趋，因此如何合理解决煤气化高氮氮废水的达标排放或回用问题显的尤为重要。

1. 煤化工污水特点及其危害

1.1煤化工污水特点

煤在加工过程中产生的污水要比石油、天然气高得多。传统的煤化工更是高耗能、高污染、高排放的行业。近年来新型煤化工是煤深化加工的一个重要方向，但新型煤化工将煤深加工为各种煤基化工产品时，也产生大量的废水。有关资料显示，生产1吨合成氨需耗新鲜水约12.5m3，生产1吨甲醇需耗新鲜水约15m3，生产1吨二甲醚需耗新鲜水约15m3，直接液化1吨油需耗新鲜水约7m3，间接液化1吨油需耗新鲜水约12m3。

煤化工企业排放的污水以高浓度煤气洗涤污水为主，废水中所含组分非常复杂达300多种，主要有焦油、多环芳香族化合物、苯酚、氨氮化合物、硫化物等，污水中COD一般在5000mg/L，氨氮在200-500mg/L。这些组分中，易降解的主要有苯类和酚类化合物，如砒咯、萘、呋喃、眯唑等。难降解的有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。

1.2煤化工污水的危害

（1）污水COD浓度较高，排向水体后，会消耗水体中的氧，水体中溶解氧降低后水生生物在水体中不能生存。

（2）污水中氨氮浓度较高，会造成藻类异常繁殖，引起水体富营养化，当大量藻类繁殖，水中光线透射度降低，光合作用产生的氧量降低，而消耗的氧在增加，会造成大量藻类死亡，藻类死亡会消耗水中的氧，从而引起鱼类大批死亡，水体发黑、发臭。

（3）污水中主要含有油、酚、氰、苯及衍生物等污染物，在这些污染物分解过程中，会消耗水中的氧，这些污染物还对水体生物有直接的毒害作用，同时在水体生物中蓄积，人类食用这些被污染的水体生物后，会引起蓄积和中毒，对人类健康产生较大的危害。

2.煤化工污水处理方法

2.1煤化工污水处理的物化除氨氮工艺

（1）折点氯化法

折点氯化法是利用氯的强氧化性，将氨氮氧化成硝酸盐，其特点是：折点氯化法是直接法，氨氮转化速度快，系统建设费用低；折点氯化法只是转变氮的形态，总氮未变，因此未从根本上消除氮污染；折点氯化法达到折点状态的控制要求很高，难以掌握：折点氯化法处理后余氯含量较高；需要进行除氯处理：氨氮浓度高时采用一步折点氯化法无法保证达到排放标准。

（2）吹脱法

吹脱法是利用空气扩散机理，在一定条件下使废水中的氨氮扩散进入大气或吸收回用，从而消除氮污染，其特点是：统建设费用低；造成氨氮的二次污染问题；适用范围较窄，寒冷地区吹脱塔易结冰；运行费用较高，要达到较好的效果需要合适的温度和pH值；处理程度低，出水氨氮通常仍高达200mg/L以上，不能实现达标排放。

（3）晶析法

晶析法是通过化学药品与氨氮反应结晶，从而从废水中分离出氨氮，其特点是：属于直接法，反应速度快，系统简单，建设费用低：适用于超高浓度氨氮（氨氦≥1000mg/L）废水的处理：处理程度低。出水氨氮不能实现达标排放。

2.2煤化工污水处理的生化脱氮工艺

（1）A/O法

现在所指的A/O工艺其特征是缺氧与好氧为不同空间的串联反应器（空间分隔），通常缺氧池设置在好氧池前。为达到反硝化的目的和效率，回流液提供的硝态氮越多越好。提高参与反硝化的回流硝态氮量有两种方法可选：一是增加回流量，二是提高回流液中硝态氮肋浓度。提高回流量时，由于回流渡（曝气后的废水）氧含量高，有可能造成A级池的富氧化，而反硝化要求无氧或低氧，所以提高回流量容易破坏反硝化环境，降低反硝化率，同时也增加了回流动力消耗。提高硝态氮浓度时，由于0级池出水和回流液水质相同.提高硝态氩浓度意味着出水总氨的升高，将直接导致出水超标。因此对于传统A/O工艺需要统筹回流量与硝态氮的不良影响。由于存在硝态氮反硝化时重新转化为氪氮的客观事实.因此传统A/O工艺脱氮是有限度的，A/O工艺的脱氨效率通常不超过85%.处理氨氢≥lOOmg/L的废水时超标情况比较严重。

（2） 生物滤池

生物滤池属生物膜法，其脱氮机理也为A/O。生物滤池在空间上也可以组成A/O系统，使之达到传统A/O工艺同样的脱氮效果，但实际上生物滤池的脱氮效果较传统A/O工艺好.原因是氧在生物膜处形成了浓度梯度。生物膜外例与氧首先接触，艘外侧处于好氧状态，进行硝化反应。而内侧由于氧传递的速度受到生物膜的制约，处于缺氧甚至厌氧状态，发生反硝化反应。所以以形式A/0串联的生物淀池脱氮效果较好。废水中的硝态氮也会园生物膜的制约而影响传递效率，在硝态氮的扩散过程中，只有一部分可以进入生物膜内侧而被反硝化.故生物滤池的脱氮效率通常不超过90%。

（3） SBR法

SBR工艺是一种间歇式的活性污泥法，其特点是所有生化反应均在同一池内完成，不需要好氧废水的回流，因此理论上脱氮效率更高，也更节能。但常规SBRI艺处理含氮废水时，硝化和去除COD的过程同时进行，反硝化时因废水中COD物质已基本消耗怠尽。碳源不足，故反硝化效果不佳，出水的硝态氮含量仍较高。要提高反硝化效果就需要外加碳源，运行成本较高。因此，不能有效利用原水中的COD物质是SBR脱氮工艺最主要的缺点。

3.氨氮废水的IMC处理技术

3.1工作原理

IMC法是一种改进型的SBR工艺，其基本原理是：在反应的不同时间段，使反应器内环境处于好氧和缺氧的连续变化之间，从而在环境条件上形成多个A/O的串联：另外由于反应器内好氧和缺氧环境不断变化，反应器不同空间上的溶氧并不均匀，且在不同时间点上的溶氧变化也可以导致SND现象的发生。IMC法采用连续进水的方式，在反应的主要过程中均有原水的COD物质存在，从而可以充分利用原水中的COD进行脱氮反应，达到节约运行成本的效果。

3.2工艺特点

由于IMC池集反应、沉淀于一身，节约了沉淀池。所以占地面积省；硝化和反硝化在同一池内进行，不需要好氧混合液的回流，节约了污泥和污水回流系统。运行费用低、设备简单、维护方便。由于每次滗水只排出池中少量达标废水，其它剩余泥水对进水有很强的缓冲功能，因此IMC法的抗冲击负荷能力很强，对原污水水质、水量变化的适应能力较高。IMC反应器中BOD浓度梯度的存在有利于抑制丝状菌的生长，能克服传统A/0法常见的污泥膨胀问题。按照水力学的观点，活性污泥的沉降，以在完全静止状态下沉降为佳，IMC池几乎是在静止状态下沉降，因此沉降的时间更短，效率更高。IMC反应器进水采用连续流，能够充分利用原水中的COD进行脱氮反应，克服了SBR及其其它变形工艺不能充分利用原水COD的缺点，从而更节能。

总结与展望：

近年来，随着经济社会的发展和人们环保意思的提高，煤化工废水的处理显得格外重要。煤化工废水的处理，单纯靠物理、物理化学、化学的方法进行处理，难以达到排放标准，往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。因此，加强对煤化工污水深度处理的技术和再生回收利用技术的研究与综合应用，是行业发展的一个重要方向。

参考文献

【1】刘兰燕.煤气化废水处理研究进展[J].宁波化工.2014（01）.

篇3

关键词排渣，非机械阀，L阀，流动密封阀，加压粉煤密相输运床

中图分类号： C35 文献标识码： A

1引言

加压粉煤密相输运床技术特别适用于我国储量大且目前技术难以有效利用的劣质煤(高硫、高灰分、高灰熔点煤)，同时能克服碳转化率低的问题，是先进的煤气化技术发展方向[1]。目前，常压下的高温炉渣排放冷却技术比较成熟，但是针对加压粉煤密相输运床气化炉内高温高压的环境，需开发一种针对高温高压炉渣的排放技术，同时需要满足：系统密封及灰渣的卸压问题；高可靠性；实现连续排渣；排渣速率可控。

2加压排渣速率控制阀

灰渣排放速率控制方式一般可分为两种：机械控制和非机械控制。机械控制方式通过改变旋转部件的转动速度，来调节排渣速率。非机械控制方式通过改变充气量大小，调节颗粒的质量流率。目前国内外常用的两种机械阀，为水冷螺旋排渣阀[2]和叶轮旋转阀[3]，非机械阀多为L阀。水冷螺旋排渣阀，如图1所示，在高压多尘环境下，水冷螺旋排渣阀易轴端漏气，需要经常调试和维修，寿命比较短，设备维修费昂贵[2]。

叶轮旋转阀，如图2所示，广泛用于管道中颗粒的气力输送[4]。颗粒从料斗向腔体中连续进料，在转子的作用下，颗粒被排入输送管路，最后由气体输送。

L阀由垂直段和水平段组成，如图3所示，松动风从垂直段下方充气口通入，被广泛使用在循环流化床中，具有良好调节特性。利用L阀进行高压排渣的排放也得到了应用[5,6]。常用排渣控制阀的优缺点如表1所示。

表1各种排渣控制阀的优缺点

控制阀 优点 缺点

水冷螺旋排渣阀 定量准确，线性度高，不易失控 对材料和机械加工精度的要求高，高压下会漏气，转动部件易磨损，会产生堵塞现象

叶轮旋转阀 容易加工，并且操作简单方便，可承受较高压力，漏气率比较低，颗粒流率较大时，运行比较稳定 颗粒流率较小时[7]，运行不稳定，同时高压多尘环境对密封提出了更高的要求

L阀 不存在易磨损卡塞的转动部件，结构简单、加工容易、操作方便、价格低廉 控制排渣速率的定量性差，精度相对低，回调性较差，易发生失控

常用的加压排渣控制阀在国内外的应用如表2所示。德国Rheinbraun公司开发了高温温克勒煤气化技术(HTW)[8]，采用水冷螺旋排渣阀控制排渣速率。在Babcock公司设计的高压排渣装置中[9]，应用叶轮旋转阀控制排渣速率，如图5所示。美国Tidd增压流化床燃烧联合循环（PFBC-CC）电站，采用L阀控制排渣速率，如图6所示。

表2 国内外加压排渣控制阀的应用

控制阀 国内外应用 示意图 参考文献

机械阀 水冷螺旋排渣阀 高温温克勒炉(HTW) 图1 [2]

叶轮旋转阀 Bobcock 图2 [3]

非机械阀 L阀 Tidd 图3 [5]

图1 水冷螺旋排渣阀[2] 图2叶轮旋转阀[3] 图3L阀示意图[10]

图4高温温克勒气化炉(HTW)排渣工艺[8]

图5Babcock设计的排渣装置[9]

图6 Tidd PFBC-CC排渣速率控制方式[5]

目前国内外通常选取水冷螺旋排渣阀或者叶轮旋转阀控制加压灰渣排放速率。这种排渣方式对旋转机械阀的要求高，且价格昂贵。旋转的机械阀在加压多尘的环境下工作，反复启闭达数百万次，转动部件容易磨损，因此，传统商用系统平均可用性不到70%[11]。但是非机械阀不存在转动部件，也就不存在容易磨损的问题，具有广阔的应用前景。常见的非机械阀有L阀和流动密封阀，结构很简单，价格低廉，操作容易，可用作为加压灰渣排灰控制装置，其调节特性值得研究。

3L阀和流动密封阀排渣速率

非机械阀排渣速率，即颗粒质量流率，与通入的辅助松动风量有关。对于L阀，排渣速率与松动风量基本呈线性关系。不同的充气位置，调节特性有一定差异。Knowlton和Hirsan[12]最早探究了L阀充气点高度与L阀调节特性的关系，推荐最佳充气点高度应在水平管段轴线上方两倍管径处。

流动密封阀广泛应用在循环流化床系统中，通常负责把颗粒从低压区输送至高压区。如图7所示，一个典型的流动密封阀由四个部分组成：给料室(supply chamber)、输送室(recycle chamber)、水平通道(horizontal passage)、返料管道(recycle pipe)。

图7 流动密封阀示意图[16]

在流动密封阀中的气固两相的流动特性方面，国内外学者已做了大量研究。流动密封阀流化风和松动风是其调节和控制颗粒质量流率的主要因素。阎周琳和Han等[13,14]也发现固定流化风，改变松动风可以使流动密封阀有更好的调节效果。王擎等[15]认为侧吹风量可有效调节流动密封阀颗粒质量流率。

L阀和流动密封阀这两种气动阀调节特性曲线的线性度都较高。但是与流动密封阀相比，L阀阻力较小，L阀调节特性曲线斜率更高，意味着改变相同的风量，L阀颗粒质量流率变化更大，说明L阀颗粒质量流量调节精度较低。同时L阀最小松动风量也比较小。这是因为L阀的结构简单，运行阻力也比较小，所以只需很小的风就可以启动，流动密封阀结构较为复杂，阻力较大，所以颗粒质量流率的调节精度相对更高。

为了提高非机械阀(L阀和流动密封阀)调节精度，可以从增加非机械阀流动阻力角度入手。L阀的水平管段长度对于固体颗粒质量流率也有较大影响，可以适当增加L阀的水平段的长度，增加其流动阻力，来提高调节精度。但是长度不宜过长，会使L阀启动性能变差，还要求充气压力增大，有可能使立管段气体流化。对于流动密封阀调节特性，可以通过减小水平通道的高度、增大隔板厚度、增大溢流口高度等方式提高其调节精度。

4结论

本文介绍了各种加压灰渣排放控制技术，并分析了各种排渣阀的特点。机械阀价格昂贵易磨损卡塞，非机械阀价格低廉操作简单。常用非机械阀作为加压灰渣排放控制阀，具有广阔的应用前景。比较了L阀和流动密封阀这两种非机械阀的调节特性，线性度都较高。与流动密封阀相比，L阀阻力较小，调节精度较低。所以，可以通过增加非机械阀流动阻力的方式来提高其调节精度，对于流动密封阀可以减小水平通道的高度、增大隔板厚度、增大溢流口高度等来增加其流动阻力。

参考文献

[1]王波.基于输运床气化炉的IGCC系统集成研究[D].北京:中国科学院研究生院工程热物理研究所, 2009

[2]Kerner J W, Stetler G W. Ash Cooling Screws-A Retrospective and Looking Ahead [J].Journal of Energy Resources Technology, 2006, 128(2): 154-158

[3]Mills D. Pneumatic conveying design guide [M].Butterworth-Heinemann, 2004: 54-79

[4]Gundogdu M Y. Design improvements on rotary valve particle feeders used for obtaining suspended airflows [J]. Powder Technology, 2004, 139(1): 76-80

[5]Tidd P. Tidd PFBC Demonstration Project: Public final design report[R].1992

[6]Tidd P. Tidd PFBC Demonstration Project: Public final design report[R].1994

[7]Scheibe M. The feed characteristic of a rotary valve in a hopper feeder system [J]. International Journal of Storing Handling and Processing of Powder, 1997, 9(1): 1320

[8]沈余生.高温温克勒煤气化法(HTW)[J].煤气与热力,1985,(04):7-10

[9]荣德刚,沈湘林,章名耀.PFBC高温炉渣的排放与冷却技术[J].能源研究与利用,1993,(6): 9-12

[10]Tong H, Li H Z,et al. Hydrodynamic modeling of the L-valve[J].Powder technology,2003,129:8-14.

[11]南方公司.连续粗灰降压系统[P].中国专利,CN101865476A,2010

[12]Knowlton T M, Hirsan I and Leung L S. The effect of aeration tap location on the performance of a J-valve. FLUIDIZATION[M]. Cambridge University Press, 1978:128-133

[13]阎周琳,赵长遂.U型阀控制飞灰循环特性的试验研究[J].燃烧科学与技术,1997,2: 220-224

[14]Han X X,Cui Z G,Jiang X M. Regulating characteristics of loop seal in a 65 t/h oil shale-fired circulating fluidized bed boiler. Powder Technology, 2007, 178: 114118

篇4

关键词：环保型；煤化工；装车工艺；工艺设计

1煤化工产品特征

煤化工指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料及其他化学品、能源产品的过程。煤化工开始于十八世纪，十九世纪已出现完整的煤化工体系，二十世纪煤化工已成为现代化学工业的重要组成部分，二十一世纪随着全球石油市场的不断改革，油价不断攀升，石油资源短缺问题突出，煤化工从新受到关注，煤化工产品开始被广泛应用到各个领域。煤化工产品主要是燃料产品和化工产品。可应用于溶剂、医药、香料、染料、塑料、橡胶等制品中[1]。但煤化工产品大多具有危险性。例如，甲醇无色、透明、易燃，有极强的毒性，遇热、明火、氧化剂都会燃烧，虽然在常温下对金属无腐蚀性，但发挥过程中会对机械设备表面油漆产生腐蚀[2]。另如，乙烯应用非常广泛，是目前现代化工中应用量最大的化学品，但它不仅对人体有危害，还会污染大气、土地、水环境，与空气混合后，遇明火极易引起爆炸，且属于燃烧性爆炸，破坏力极强，不易扑灭，一旦发生事故后果不堪设想。丙烯则是三大合成材料的基本原料，需要量和应用量也非常大，无色无味，易燃，危险系数极高，与乙烯一样能够引起燃烧爆炸。此外，煤制油产品，如：合成汽油、合成采油、煤油、石脑油也都属于危险品，对环境有污染，属于危险性液体，易引起火灾和爆炸。煤化工产品种类繁多大多属于液态和固态，少数为气态。装卸车作业中或运输中可能会因震动、撞击、暴露在空气中、高温引起化学变化，造成爆炸、燃烧，给国家财产造成损失，给人身安全带来威胁[3]。因此，在装卸车作业中，必须做好工艺设计，充分考虑不确定性因素，考虑到污染问题，保证煤化工产品装卸车的安全性和环保性。

2煤化工产品装卸车基本情况

近年来，我国煤化工行业发展一直保持着良好的发展势头，多个煤炭资源丰富地区建立了煤化工基地。随着煤化工项目的大规模建设，煤化工产品运输与装卸车问题受到广泛关注[4]。由于我国煤化工物流尚处于起步阶段，目前大体上分为：自营物流和外包物流两大类，以自营物流为主。煤化工产品物流运输中装卸车作业非常重要，通过前文对煤化工产品特征的分析可以知道煤化工产品易燃、易爆，具有较强毒性，如运输或装卸车作业过程发生事故后果十分严重。但当前我国煤化工运输与装卸车过程中存在着许多问题，污染问题十分突出，易发生泄漏。传统装车工艺由于管线与汽车槽车密封帽存在缝隙，装车过程难免油气外溢。这不仅会造成资源的浪费，导致装卸作业成本增加，更会造成环境污染，甚至诱发事故，尤其是液体和气体产品装车，加强装卸车工艺设计势在必行。

3基于环保型装车工艺设计

通过前文分析不难看出环保型装车工艺设计融入到煤化工行业的重要性和必要性。在具体设计中要考虑到设计方案的环保性，结合煤化工产品特点来设计。环保型装车工艺系统包括：精确装车系统、自动采用系统、防尘系统等配套设施。

3.1精确装车系统的应用

精确装车系统能够将物料按规定重量连续自动称重，并转入车中，是实现装卸车自动化、智能化的关键系统，直接影响着装卸车作业效率，该系统由：称重系统、液压系统、电控系统、主体结构、装车机械设备等几大部分构成。煤化工产品装卸车工艺设计中应积极融入精确装车系统，该系统可多次称重，能够满足不同车型工艺要求，能够大大降低装载误差率，达到节能环保目的，实现装车自动化、智能化，装车效率明显提高，装卸成本得到了降低。新时代背景下，能源市场竞争日益激烈，且煤化工项目规模越来越大，进行自动化、智能化装车改革已成为现代煤化工装卸车作业的主流方向。且该系统中装车系统采用装载误差自动补偿技术，装载精读非常高[5]。另外，系统信号传输采用数字信号，具有较强的抗干扰功能，更融入了传感技术，在提高称重精准度的同时，更缩短了读数时间，很显然环保型装车系统要优于传统装车系统。

3.2辅助设备的选择

辅助设备的选择非常重要，是整个装卸工艺设计的核心内容之一，是实现环保装卸车作业的关键。辅助设备包括：自动采样系统、封闭仓、防尘系统等。封闭仓选择要结合产品特点和工艺要求，要具有高热反射率和低热辐射等优点，具有较好的密封性，能够防止油气外溢，减少污染，能够降低能源的消耗。此外，封闭仓必须坚固，具有较强的强度和稳定性。防尘系统应采用自动系统，融入变频技术，传统防尘系统持续运作，能耗问题突出，却无法达到良好的防尘效果。而自动化防尘系统，通过与变频技术的融合，可自动判断装卸现场实际情况，根据实际需要自动调节防尘效果，以降低防尘系统的整体能耗，节约电能和劳动资源，实现装卸现场自动化、智能化防尘。自动采样系统能够对不同物料进行安全采用，可大大装卸、采样工作难度，避免安全事故的发生。

3.3压缩机加装卸法的应用

压缩机装卸法是目前较为常见的装卸法，这种装卸法安全、实用，能够有效降低能耗和污染。在具体应用中先要排空储罐与槽车间的管道，安装压缩机，用压缩机将需灌注的储罐中的物料抽出，然后进行加压送到排空的槽车中，使槽车中的物料压力升高，降低储罐中的压力，使储罐与槽车间产生压力差，利用压力将物料灌注到需要的储罐中。该工艺作业速度快，生产能力强，能够实现多槽车同时作业。但实际应用中必须做好压力控制，避免空气的渗入，以免发生爆炸，具体作业参数的设计要根据生产情况而定。

3.4泵装卸法的应用

泵装卸法在应用中必须要做好泵的选择，泵的选择直接影响到后续作业中的泵能耗与作业效率。泵选择要根据作业量和煤化工产品特点，选择低能能耗环保型的泵，要保障泵的经济性、实用性、适用性。在选定合适的泵后，将泵安装到槽车与储罐间的管道上，然后利用泵进行排空和灌注，排空与灌注中必须要做好现场记录和监控，确保现场安全，降低事故率。但这种装车方法不能去除罐车内的蒸汽，可能会对运输造成影响，为了避免蒸汽的出现，要解决好泵入端的净压头问题。这种方法在装车时应用优势明显，但在卸车中具有一定局限性，所以具体应用中要结合装卸车实际情况，确定好作业参数要求，避免安全事故的发生。

4结语

新时代背景下，人类社会对能源的需求量越来越大，能源短缺已经成为制约经济发展的重要因素，石油资源的匮乏使煤化工得到了空前发展。目前煤化工产品已被应用到各个领域当中，但煤化工产品属于危险品，在运输及装卸车过程中都具有一定危险性，若发生泄漏或事故，不仅会引起安全事故，更会污染环境，因此必须要做好装车工艺设计，确保装卸车过程的环保性和安全性。

参考文献：

[1]曹湘洪，李广新.实现我国煤化工、煤制油产业健康发展的若干思考[J].化工进展,2013,01:80-87.

[2]汪寿建，赵文浩.国内外新型煤化工及煤气化技术发展动态分析[J].化肥设计,2013,01:1-5.

篇5

Abstract: with the deepening of the market economy, the rapid development of infrastructure construction, mechanical and electric engineering construction is also in the rapid development, mechanical equipment installation debugging raised attention. This paper introduces the concept of equipment installation, the common mechanical equipment installation problems existing in the causes of the characteristics and how to harm the definitive corrective and installation procedures were discussed. For a mechanical equipment can be successfully put into production, and can give full play to its performance and extend the service life of equipment and improve production quality of the product, to a large extent depends on the quality of the mechanical equipment installation.

Keywords: : machinery and equipment, installation, machinery, coking, equipment

中图分类号： Q944 文献标识码： A 文章编号：

引言