中煤陜西公司與美國AP攜手攻關(guān)

4月8日，中煤陜西能源化工集團(tuán)有限公司與美國空氣化工產(chǎn)品（上海）氣化技術(shù)有限公司合作完成的“高濃度水煤漿的氣化系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)”科技項(xiàng)目——2號(hào)氣化爐“四通道燒嘴”技術(shù)改造一次投料成功進(jìn)入試運(yùn)行階段，成為我國首家掌握德士古氣化爐“四通道燒嘴”技術(shù)的煤化工企業(yè)。通過改造，將達(dá)到延長氣化爐燒嘴使用壽命、提高裝置運(yùn)行周期、節(jié)能降碳的目的。


中煤陜西公司煤化工廠區(qū)現(xiàn)有8臺(tái)氣化爐，單臺(tái)氣化爐日投煤量2000噸，均采用美國GE德士古水煤漿氣化技術(shù)。與國內(nèi)同類煤化工企業(yè)一樣，該氣化爐為“三通道燒嘴”噴頭，從內(nèi)向外的環(huán)隙分別通過氧氣、煤漿、氧氣。

目前，國內(nèi)化工企業(yè)應(yīng)用德士古水煤漿爐約220臺(tái)，這些氣化爐總體運(yùn)行平穩(wěn)，但是不能滿足企業(yè)煤漿提濃技術(shù)迭代升級(jí)后的需求。

為提高氣化水煤漿濃度、水煤漿氣化效率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，中煤陜西公司采用“第三代煤漿提濃技術(shù)”對(duì)原煤漿制備單元進(jìn)行了系統(tǒng)改造。改造完成后煤漿濃度由原來的58%~60%提升到64%~65%，隨著煤漿濃度的大幅提高，水煤漿粒度分布、流變性和霧化性能發(fā)生了一定變化，“三通道燒嘴”噴頭燒嘴無法滿足高濃度水煤漿霧化要求，水煤漿霧化效果較差，碳轉(zhuǎn)化率下降，粗渣及細(xì)渣殘?zhí)己�量高、激冷室下降管和上升管之間結(jié)灰嚴(yán)重。

為此，中煤陜西公司與空氣化工產(chǎn)品（AP）聯(lián)合攻關(guān)，將“三通道燒嘴”改為“四通道燒嘴”，噴頭介質(zhì)分別為氧氣、煤漿、氧氣、煤漿。通過增加煤漿燒嘴通道，外環(huán)煤漿層起到冷卻噴頭的作用，顯著改善煤漿霧化效果及燒嘴端面過氧燃燒狀態(tài)，有利于延長燒嘴使用壽命，提高氣化爐運(yùn)行周期，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)使煤漿霧化后均勻分布，實(shí)現(xiàn)更高效的反應(yīng)路徑。

2021年“高濃度水煤漿的氣化系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)”項(xiàng)目立項(xiàng)，被列為陜西省榆林市高新區(qū)重點(diǎn)科技計(jì)劃項(xiàng)目。2023年，中煤陜西公司對(duì)2號(hào)氣化爐進(jìn)行首次改造試驗(yàn)并通過調(diào)試，2024年初擇機(jī)進(jìn)行全面測試。投產(chǎn)后，預(yù)計(jì)氣化爐碳轉(zhuǎn)化率提升1%，氧氣消耗量降低0.4%，單臺(tái)氣化爐每年可節(jié)省原煤0.62萬噸、氧氣15萬立方米。在顯著降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，單臺(tái)氣化爐減排煤渣0.37萬噸，減少二氧化碳排放1.32萬噸。

據(jù)悉，目前2號(hào)氣化爐運(yùn)行平穩(wěn)。中煤陜西公司正在收集整理有關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，待通過專家組論證驗(yàn)收后，將在煤化工一期、二期項(xiàng)目復(fù)制推廣。