1、 水冷壁工作原理：jHd气化网
水冷壁气化室由多层组成，包括液体熔渣、固体熔渣、耐火材料、渣钉和盘管壁。气化过程中，反应温度比较高，产生的熔渣以小液滴的形式甩至水冷壁，由于水冷壁表面温度低，小液渣被冷却后形成固态渣，随着固渣层的增厚，固渣表面的温度逐渐增高，再有小液渣被甩到表面则不会凝固，以液态的形式附着，形成液渣层。液渣以一定速度向下流动，同时有新的小液渣被甩到壁上，形成一个动态的平衡。平衡后固渣和液渣层的厚度取决于气化室内的火焰温度和熔渣的粘温特性。水冷壁可以根据气化炉的运行工况自调节固态熔渣层厚度。如果反应室内的热负荷突然增加，炉温上升，传给水冷壁的热流量也会随之增大，从而使水冷壁上的部分固态熔渣熔化，随液渣一起流下，渣层减薄。随着水冷壁导出热量的增多，炉温下降。这就是渣层对炉温的自调节作用。jHd气化网
2、激冷室工作原理jHd气化网
激冷室的作用是通过水浴对高温合成气体与熔渣进行降温，同时还能够对合成气进行初步洗涤，除去合成气中夹带的部分飞灰与碳黑，并将合成气与熔渣分离。此外合成气经激冷后，其中水蒸气含量达到饱和，增大了汽/气比，为后系统的CO变换工序提供了充足的水蒸气来源。jHd气化网
激冷室里充有一定液位的冷却水。从气化室渣口排出的高温合成气体与熔渣进入激冷室后首先经过激冷环，由激冷环小孔斜向喷出的水幕激冷，然后沿下降管进入激冷室进行水浴，在下降过程中高温合成气与下降管内壁的水膜并流接触，进行传热与传质，高温合成气将热量传递给水膜使水部分汽化进入合成气主流，使得合成气的温度急剧降低并增湿。合成气经过水浴降温后，经过水分离挡板后从粗合成气出口进入后系统。熔渣在激冷室中与水直接接触冷却，迅速固化为玻璃状的固体小渣粒，并沉降在激冷室下部的渣池中，随后进入粗渣收集排放系统。激冷室中的飞灰及细渣悬浮在激冷水中，随黑水排放进入灰水处理系统。jHd气化网
激冷室的液位不能过高也不能过低。1）激冷室液位到合成气出口的空间为汽水分离空间，如激冷室液位过高则汽水分离空间减小，容易导致汽水分离不充分，产生合成气带水现象。2）另外，由于激冷室水浴具有重要的洗灰作用，如液位过低则水浴高度不够，洗灰不充分，则容易使合成气中的细灰量增加，加重后续水处理系统负担。jHd气化网
3、气化炉激冷室带水机理分析：jHd气化网
答：⑴ 气化炉带水现象jHd气化网
①气化炉液位下降，去高闪黑水流量降低jHd气化网
②合成气温度偏高，文丘里增大且波动jHd气化网
③洗涤塔液位高，补水阀关小jHd气化网
⑵ 危害jHd气化网
①气化炉液位持续下降，需减负荷生产，影响装置强度。jHd气化网
②气化炉带水后，由于气化炉激冷室直接接受气化炉燃烧室来的熔渣、飞灰，系统内水质较差。大量灰分随着合成气夹带的水到洗涤塔内，影响了洗涤塔的水质、合成气的清洁度。jHd气化网
③由于洗涤塔液位升高，操作不稳定有时会引起洗涤塔带水，影响后工序的正常操作。jHd气化网
④洗涤塔水质的恶化影响了气化炉激冷环上的急冷水水质，长期运行会加剧气化炉激冷环结垢。jHd气化网
⑤由于气化炉黑水管线中黑水排放量减少，黑水中灰渣成分增加，容易气化炉去高闪黑水管线，影响高闪系统的正常操作。jHd气化网
⑶ 气化炉合成气带水过程的分析jHd气化网
合成气通过燃烧室的渣口进入激冷环和下降管以后，由于下降管内壁四周分布激冷水形成的水膜，合成气与激冷水并流下行的过程即发生了传热传质过程，合成气被冷却，激冷水被加热部分激冷水蒸发形成饱和蒸汽进入合成气中。合成气离开下降管后破泡条鼓泡上升，在此过程中气体流速加快，合成气在溢出激冷室液面时要夹带部分水，夹带的水有四种运动形式：一部分随合成气在环隙上升过程中由于没有足够功能，又落回到环隙的液层中；一部分撞击到下降外壁，气化炉内壁上以液膜形式回流到液层中；一部分经过激冷室上部的折流板时，被分离沉降到激冷室液面上；一部分随合成气被带出气化炉，经文丘里进入洗涤塔中。jHd气化网
从传热传质的角度考虑，在激冷室内，合成气与激冷水之间传热属于两相流的沸腾传热过程。根据流体沸腾传热理论，其过程将随热流强度的增加而发生传热吉利的转变，即当热值强度增加到某一临界值时，传热过程将由高效的泡核沸腾转变为低效的膜状沸腾，此时气相中将夹带大量水沫。由于水沫的密度比液体的密度小，使得气体夹带液体所需要的能量大大降低，可以在气流速度并不太大的情况下发生大量带水现象。这一理论可以成功解释当气化炉带水时气化炉的外排水量加大后，气化炉内的液位不但不下降反而会上升。因为排水量加大后，激冷室内激冷水的滞留时间相对缩短了，激冷水的温度也就降低了，即降低了合成气与激冷水之间的热流强度，使传热过程从膜状沸腾转变为泡核沸腾。气相中不再有大量水沫出现，于是合成气带出的水量就减小，激冷室液位上升。jHd气化网
⑷ 解决合成气带水问题应对措施：jHd气化网
加大气化炉激冷水供应和排水量，降低激冷室内激冷水的温度，降低合成气与激冷水间相流沸腾传热的热流强度，减少水沫的生成。但这需要加大洗涤塔循环水泵的功率和闪蒸系统的黑水处理负荷，使整个系统水平衡发生改变。jHd气化网
⑸ 小结：jHd气化网
气化炉合成气带水的问题对气化炉系统稳定运行的危害很大。气化炉合成气带水的主要原因是系统热负荷过高产生水沫和激冷室内气体流速过高，降低热流强度解决气化炉带水问题。jHd气化网
4、开工抽引器的工作原理是什么？jHd气化网
答：开工抽引器由蒸汽喷嘴、缩径管、混合室及扩大管组成，中压蒸汽经喷嘴喷出，把静压能转化为动能，在扩大腔内产生负压，将气化炉内气体吸入。吸入的气体与蒸汽混合后进入扩大管，速度逐渐降低，而压力随之增加，动能转化为静压能，最后从出口排出。jHd气化网
5、文丘里洗涤器的工作原理是什么？jHd气化网
答：含尘合成气高速进入洗涤器喷管，与喷嘴喷出的热水相遇，气流高速撞击液体，使之充分雾化，除尘界面增大，大量尘粒被水湿润。经扩散关减速后，含尘水滴与被湿润的尘粒结成更大的颗粒，随同合成气进入碳洗塔，喷嘴洗涤器的压差愈大，其除尘效果愈好。jHd气化网
6、文丘里洗涤器的工作原理是什么？jHd气化网
答：含尘合成气高速进入洗涤器喷管，与喷嘴喷出的热水相遇，气流高速撞击液体，使之充分雾化，除尘界面增大，大量尘粒被水湿润。经扩散关减速后，含尘水滴与被湿润的尘粒结成更大的颗粒，随同合成气进入碳洗塔，喷嘴洗涤器的压差愈大，其除尘效果愈好。jHd气化网
7、破渣机的工作原理是什么？jHd气化网
答：破渣机中，由动力泵提供的最高可达35Mpa的高压油经软管输送到马达，通过马达的旋转轴带动安装于轴上的破碎刀按一定的方向旋转，与固定在破渣机壳体内壁的破碎刀交叉运行，以达到破碎渣的目的。jHd气化网
8、气化炉内有哪些主要反应？jHd气化网
﹡氧-碳反应jHd气化网
(1)、C+O2→CO2 △H=394.1KJ/moljHd气化网
(2)、C+ O2→CO2 △H=110.4KJ/moljHd气化网
(3)、C+CO2→2CO △H=-173.3KJ/moljHd气化网
(4)、2CO+O2→2CO2 △H=566.6KJ/moljHd气化网
﹡氧-水蒸气反应jHd气化网
(5)、C+H2O→CO+H2 △H=-135.0KJ/moljHd气化网
(6)、C+2H2O→CO2+2H2 △H=-96.6KJ/moljHd气化网
(7)、CO+H2O→CO2+H2 △H=38.4KJ/moljHd气化网
﹡甲烷化反应jHd气化网
（8）、C+2H2→CH4 △H=84.3KJ/moljHd气化网
（9）、CO+3H2→CH4 +H2O △H=219.3KJ/moljHd气化网
（10）、2CO+2H2→CH4 +CO2 △H=-12.2KJ/moljHd气化网
（11）、2C+2H2O→CH4 +CO2 △H=7.65KJ/moljHd气化网
﹡其他反应jHd气化网
（12）、3H2+N2→2NH3jHd气化网
（13）、S+H2→H2SjHd气化网
（14）、H2S+CO→H2+COSjHd气化网
（15）、H2O+CO→HCOOH jHd气化网
9、影响气化的因素有哪些？jHd气化网
答：煤质、氧煤比、水氧比、反应温度、气化压力。jHd气化网
10、什么是比氧耗？什么是比煤耗？jHd气化网
答：每生产1000NM3(CO+H2)所消耗的氧量，称为比氧耗。jHd气化网
每生产1000NM3(CO+H2)所消耗的原煤量，称为比煤耗。jHd气化网
11、气化炉运转的主要经济指标有哪些？jHd气化网
答：产气率、碳转化率、氢转化率 、有效气产率 、煤耗、氧耗jHd气化网
12、什么是冷煤气效率？ jHd气化网
答：合成气中可燃性气体的含碳量与总碳量比jHd气化网
13、粗渣有哪几种形态？jHd气化网
答： 针状或丝状、 块状、 粉末状jHd气化网
12、激冷环的作用的什么？jHd气化网
答：激冷环安装在下降管的上部，根据激冷环内部开口方向的不同，激冷水经jHd气化网
激冷环均匀分布后，在下降管表面形成斜向下或螺旋状的水膜流下，防止高温气体损坏下降管，起到保护下降管的作用。jHd气化网
13、航天炉对原料煤要求是什么？jHd气化网
答：（1）较好的反应活性jHd气化网
（2）较好的粘温特性jHd气化网
（3）适宜的灰熔点jHd气化网
（4）较好的发热值jHd气化网
（6）较好的可磨指数jHd气化网
（7）较低的水分含量jHd气化网
（8）合适灰分含量jHd气化网
14、煤中灰分高对系统有什么影响？jHd气化网
答：（1）合成气有效成分降低，冷煤气率下降jHd气化网
（2）比氧耗增加jHd气化网
（3）熔渣增多，加剧耐火材料的冲刷腐蚀jHd气化网
（4）影响系统水质，易引起管道阀门等堵塞jHd气化网
（5）系统煤耗增加jHd气化网
15、气化炉的作用是什么？jHd气化网
答：气化炉是气化装置的关键设备，氧气、蒸汽和粉煤经工艺烧嘴喷射至燃烧jHd气化网
室内迅速雾化并发生部分氧化反应，放出打量热，生成以CO+H2为主要成分的煤气，再经激冷室降温和初步除尘后，煤气与气化的水蒸气一起离开气化炉激冷室。jHd气化网
16、碳洗塔是作用是什么？jHd气化网
答： 碳洗塔提供了水浴和足够的气液分离空间，同时利用两块塔板的气液相传质作用，使合成气中的固体颗粒分离出来，起到洗气作用，同时可以进一步降低合成气温度，保证合成气中的水气比能满足后工序的要求；jHd气化网
17、锁斗循环泵的作用是什么？jHd气化网
答：在锁斗集渣过程中，锁斗循环泵不断地将锁斗顶部引出的黑水打到气化jHd气化网
炉激冷室，使激冷室与锁斗之间的黑水保持流动状态，这股流体将沉积在激冷室底部，积累的渣带入锁斗内，使渣不会在激冷室底部沉积架桥而堵塞激冷室与绣之间的管道或阀门。jHd气化网
18、如何确立气化炉操作温度？jHd气化网
答：国内外气化炉运行经验所得，液态排渣冷壁炉操作温度通常情况下高于灰熔点温度50～100℃，对于低灰熔融性、高粘度的煤种，操作稳定甚至高于灰熔点温度100℃以上。以液态炉渣粘度为控制炉温的原则是气化炉操作的最佳温度应使液态渣对应的灰粘度μ在25～5pa·s。jHd气化网
19、HT-L气化炉1.0Mpa投煤的好处？jHd气化网
答：HT-L粉煤气化1.0Mpa投煤是借鉴shell工艺的操作，shell工艺选择在1.0Mpa投煤，主要是考虑到投煤后需大量的激冷气冷却投煤后所产生的熔融灰分，shell的激冷气压缩机采用单级悬臂式，其低压启动轴向推力较大，一般应带压启动。按激冷压缩机性能曲线应在0.8-1.2Mpa区间时其打气量能满足投煤时所需要的基本气量。jHd气化网
HT-L投煤在高于1.2Mpa进行也是可以的，此时粉煤输送更稳定、气化炉压力也更稳定，在低于0.8Mpa下投煤粉煤输送也能满足要求。正常情况下，HT-L选择在1.0Mpa下操作。jHd气化网
2015-2018