近年來，煤化工行業(yè)的發(fā)展步伐趨緩，國內(nèi)企業(yè)的煤化工項(xiàng)目收益不確定性增大。在這樣的大環(huán)境下，煤氣化裝置的可靠運(yùn)行、避免停車停產(chǎn)、以最低的煤耗氧耗穩(wěn)定運(yùn)營，以及確保環(huán)保達(dá)標(biāo)，成為了影響企業(yè)收益的關(guān)鍵。而殼牌下行水激冷粉煤氣化爐，正憑借以下三大優(yōu)勢，為煤化工企業(yè)提供保障。
優(yōu)勢一:投資省
據(jù)了解，此款氣化爐是由殼牌（中國）項(xiàng)目技術(shù)有限公司研發(fā)，并與惠生工程（中國）有限公司共同合作實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。雙方?jīng)Q定將此款氣化爐應(yīng)用于惠生（南京）清潔能源有限公司第三期合成氣項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)產(chǎn)能為55000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時（一氧化碳?xì)錃猓�，投煤�?000噸/天，由惠生工程公司以工程總承包（EPC）模式承建。裝置于2013年11月順利實(shí)現(xiàn)開車。
殼牌下行水激冷粉煤氣化爐在保有傳統(tǒng)殼牌爐廢鍋工藝一脈相承的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和特色基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了流程的簡化。
殼牌（中國）項(xiàng)目技術(shù)有限公司工藝專家王曉謙在接受記者采訪時表示，與傳統(tǒng)采用合成器冷卻器的殼牌干煤粉氣化技術(shù)相比，下行水激冷流程氣化技術(shù)去掉了干灰處理單元。同時，采用合成氣與激冷水流直接接觸進(jìn)行冷卻，取消了激冷氣壓縮機(jī)，還取消了合成氣冷卻器和干法除塵及回收系統(tǒng)。
伴隨著設(shè)備簡化，帶來的直接好處便是單臺氣化爐投資的降低。要知道，在中國市場，殼牌爐多次遭遇投資過高的質(zhì)疑。據(jù)了解，與水煤漿氣化相比，殼牌氣化技術(shù)投資相對較高，傳統(tǒng)N 1增加備爐的方案在初期投資階段使一部分客戶猶豫。
初步估算，2000噸級殼牌下行水激冷氣化爐投資不到4億元人民幣，比采用合成氣冷卻器的同規(guī)模爐型降低30～40%。“我們試圖通過這樣的舉措，以滿足不同的市場和客戶多元化的需求。”王曉謙說，“從長期運(yùn)行的角度來看，憑借在有效氣含量，氧耗、煤耗等方面的顯著優(yōu)勢，殼牌下行水激冷技術(shù)的投資回報(bào)與同類型技術(shù)相比，非常具有競爭力。”
目前，除2013年惠生（南京）清潔能源有限公司投入運(yùn)行的裝置外，殼牌下行水激冷氣化爐在國內(nèi)的運(yùn)用還包括業(yè)主方是云南云天化股份有限公司位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾的金新項(xiàng)目。該項(xiàng)目于今年6月18日一次性點(diǎn)火開車成功。
優(yōu)勢二:技術(shù)強(qiáng)
只有技術(shù)突出，才能獲得更多的市場占有率。突顯技術(shù)優(yōu)勢成為了殼牌下行水激冷粉煤氣化爐在開拓市場時所倚仗的主要優(yōu)勢。
首先，流程簡化，運(yùn)行可靠性高。“減少設(shè)備后，相應(yīng)減少了跳車和發(fā)生故障的因素。隨著氣化爐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累以及企業(yè)運(yùn)行人員操作水平的提高，此款下行水激冷粉煤氣化爐的運(yùn)行穩(wěn)定性處于市場領(lǐng)先水平，從而為我們客戶帶來最大化的價值。”王曉謙說。
其次，氣化溫度較高，煤種適應(yīng)性廣。“根據(jù)南京裝置運(yùn)行情況，我們燒過灰分到20%以上，灰熔點(diǎn)到1450攝氏度的煤。同時，它對內(nèi)蒙地區(qū)低灰熔點(diǎn)/低灰份煤種的適應(yīng)性也很強(qiáng)。此款氣化爐對煤種的寬容度更高。”惠生（南京）清潔能源有限公司副總經(jīng)理唐衛(wèi)兵說道。
據(jù)介紹，云天化股份有限公司金新項(xiàng)目之所以選擇該氣化爐，是因?yàn)楹魝愗悹柕貐^(qū)雖然煤炭儲量巨大，但都是以褐煤為主。由于煤質(zhì)的特點(diǎn)，在開采和運(yùn)輸過程中產(chǎn)生大量粉煤，占開采量的40%左右，而且難以成型。采用優(yōu)化版殼牌爐后，不僅可以為呼倫貝爾地區(qū)褐煤氣化增加一條新方案，還能解決大量粉煤利用的問題。
再次，氣化效率高，而煤耗氧耗則低。唐衛(wèi)兵介紹道：“干粉煤進(jìn)料，氣化效率高。冷煤氣效率基本上在80%～85%。同時，在每千標(biāo)準(zhǔn)立方米有效氣的煤耗510～525公斤（干基），每千標(biāo)準(zhǔn)立方米有效氣的氧氣消耗310～330標(biāo)準(zhǔn)立方米。這也是這款氣化爐的最大優(yōu)勢。”
最后，殼牌獨(dú)特的多噴嘴布置設(shè)計(jì)，相對于其他單噴嘴氣化技術(shù)，更適合大型化，更容易擴(kuò)展到日投煤量3000噸級的氣化爐。
此外，該氣化爐的技術(shù)優(yōu)勢還包括：不排放有害固體廢物，廢水、廢氣排放量低，高存渣率（渣/灰比高），等等。
優(yōu)勢三:運(yùn)行優(yōu)
氣化爐的長周期穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，對于煤化工企業(yè)的重要性不言而喻。此前，傳統(tǒng)殼牌爐就因煤種不適應(yīng)等多種原因，在裝置的長周期穩(wěn)定運(yùn)行上遭到業(yè)界詬病。王曉謙告訴記者，這次，殼牌和惠生工程、惠生（南京）清潔能源有限公司在如何確保殼牌爐的長周期穩(wěn)定運(yùn)行上下足了功夫。
殼牌氣化爐盡管可以根據(jù)各種不同的煤種來進(jìn)行設(shè)計(jì)，但煤種的頻繁波動會導(dǎo)致入爐煤的煤質(zhì)變化，影響氣化裝置的長期穩(wěn)定運(yùn)行。要做到設(shè)備長周期穩(wěn)定運(yùn)行，減少平時操作時的不必要波動，就應(yīng)該盡可能避免煤的波動。
另外一個重要措施就是水質(zhì)的控制。如果控制得不好，容易造成系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)垢累積。這對超過百天以上的長周期運(yùn)行尤為關(guān)鍵。
據(jù)了解，氣化爐采用下行水激冷流程后，所產(chǎn)生的合成氣中含有一定的飛灰，灰量較大。在剛開始運(yùn)行調(diào)試時，因?yàn)閷α鞒烫攸c(diǎn)不是很了解，灰很容易堵塞在管道或者設(shè)備中。通過不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采用了增加沖洗設(shè)施、改善設(shè)備操作等措施去解決這一突出問題。
此外，對設(shè)備儀表進(jìn)行妥善維護(hù)，保持儀表狀態(tài)良好，從而保證整個操作穩(wěn)定可控。
據(jù)了解，從2014年11月開始，惠生（南京）清潔能源有限公司運(yùn)行的殼牌下行水激冷氣化爐成功實(shí)現(xiàn)長周期運(yùn)行。它的平均運(yùn)行時間是140～150天，最長則達(dá)到了180天（2015年5月14日至2015年11月9日）。
“通過經(jīng)驗(yàn)的積累，在我看來，這款氣化爐連續(xù)運(yùn)行周期達(dá)到200多天是完全沒有問題的。”唐衛(wèi)兵信心滿滿。