国家重点研发计划项目“大规模水煤浆气化技术开发及示范”

3000吨级气化炉运行总结及

4000吨级气化炉试车汇报

内蒙古荣信化工有限公司：是兖矿集团开发陕蒙基地建设的大型煤化工项目，该项目位于内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗工业园区。

介绍

一期项目于2010年10月开工建设，2014年7月建成投产，

选用多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术，建设三台直径3.6m气化

炉，气化压力6.5MPa，采用二开一备的运行模式，最大投煤量3

000t/d。

二期项目于2017年8月开工建设，同样选用多喷嘴对置式水

煤浆加压气化技术，建设三台直径4m气化炉，气化压力6.5MPa，

采用二开一备的运行模式，最大投煤量4000t/d,单炉有效气量21

万方/小时。

多喷嘴对置式水煤浆气化技术流程示意图

一、工艺流程简介

3000吨级气化装置重要设备-湿式溢流型棒磨机

选用湿式溢流型棒磨机3台，磨机筒体内径4.3m，筒体工作

长度6m，最大磨煤量75t/h。系统正常运行时，三台磨机同时运

行。自投运以来磨棒磨损相对较少，在2019年大修期间,将钢棒

全部挑出，重新调整配比回装。

磨机运行存在主要问题：磨煤用水异味较大。

应对方法：计划增加一套VOC处理装置。

3000吨级气化装置重要设备-煤浆给料泵

煤浆给料泵使用德国非鲁瓦泵业公司的软管隔膜泵。

在投运初期偶有软管、隔膜破裂情况发生。

3000吨级气化装置重要设备-煤浆给料泵

通过现场检查分析，作出调整后大大延长了软管、隔膜使用寿命，具体如下：

1、提高煤浆槽液位，保持9m以上；

2、提高煤浆浓度，降低泵的转速；

3、停车检修时，彻底清洗泵入口管线；

4、煤浆添加剂调整，对煤浆稳定性进行优化。

另外通过分析并与厂家技术沟通，对隔膜泵液压缸尺寸进行改

造，增大冲程容积，降低活塞冲程次数，从而保护隔膜软管延长使

用寿命，保证煤浆泵的长周期稳定运行，保证经济效益。

3000吨级气化装置重要设备-气化炉

气化炉运行情况总体较好,前期出现过下降管变形，使用寿命

短的情况；经过对激冷环的改造，目前运行效果较好。

激冷环的改造：

3000吨级气化装置重要设备-气化炉

另外，在现有激冷环的基础上增加一个喷水环管，通过激冷

环和喷水环管的组合，在下降管上形成内、外双液膜结构，实现

对下降管的双重保护，在内壁液膜波动或遭受破坏的恶劣工况下，

外壁液膜可以起到一定的冷却降温作用，保护下降管不因高温合

成气及熔渣造成变形或烧蚀损坏。

3000吨级气化装置重要设备-烧嘴

工艺烧嘴使用寿命正常情况超过3个月。自2014年运行以来，

除特殊情况外，气化炉运行超过90天进行倒炉操作。

下图为2019年8月C#气化炉停炉后，运行106天的烧嘴头部

照片。

3000吨级气化装置药剂的使用

水煤浆添加剂：运行初期煤浆浓度偏低，通过不断的调整，

煤浆浓度由54%逐渐提高至55%，为满足系统需要，2018年再

次进行提浓调整，煤浆浓度提至56.5～57%，2019年再次进行

提浓调整，煤浆浓度提至57～58%。

灰水处理剂使用情况不理想，管道存在结垢情况，对阀门开

关影响很大，对灰水系统机泵检修造成影响，2018-2019年经过

药剂调整效果不明显。

4000吨级气化装置重要设备-湿式溢流型球磨机

选用湿式溢流型球磨机4台，磨机筒体内径5.2m，筒体工作

长度8.5m，最大磨煤量130t/h。

4000吨级气化装置优化

根据3000吨级气化装置运行状况，对4000吨级气化装置工艺进行优化：

煤浆循环管线优化： 煤浆循环管线限流孔板前的手动阀改为气动角阀，方便投

料时煤浆升压调整。

4000吨级气化装置优化

根据3000吨级气化装置运行状况，对4000吨级气化装置工艺进行优化：

真空闪蒸器黑水管线优化： 真空闪蒸器黑水出口阀门组集中布置，方便澄清槽切换使

用。

4000吨级气化装置仪控系统优化

排渣单元仪控系统优化：

锁斗系统部分阀门由单作用气缸改为双作用气缸，再出现卡

涩时，提高执行器的输出力矩，保证生产。

合成气洗涤单元仪控系统优化：

气化炉激冷室出口黑水气动偏心旋转阀改为角阀设计。减少

磨损导致的泄露。

4000 吨级气化装置进展情况

一二期氧气管线联通 一二期粗煤气管线联通

E气化炉耐火砖砌筑 F气化炉烘炉 G气化炉烘炉

4000 吨级气化装置进展情况4000 吨级气化装置进展情况

4000吨级气化装置经济效益

以荣信化工40万吨煤制乙二醇及30万吨聚甲氧基二甲醚项目计算：本项目需要有效气42万Nm3/h，采用3000吨/日级气化炉则需要4台气化炉（3开1备），采用4000吨/日级气化炉（单炉有效气21万Nm3/h）则需要3台（2开1备）。采用4000吨/日级气化炉，整个气化装置约需投资8.5亿元，采用3000吨/日级气化炉，整个气化装置约需投资10亿元，可减少1个气化炉系列，预计可以减少投资约 1.5 亿元。

4000吨级气化装置社会效益

本项目成果将支撑自主知识产权水煤浆气化技术的大型化和优化运行，建成国际上最大的水煤浆气化装置，形成超大规模水煤浆气化成套技术，支撑我国现代大型煤化工产业的发展。 提升我国煤气化技术的国际竞争力和影响力，促进自主知识产权大型水煤浆气化技术向国外出口，为国家实施一带一路战略做出积极贡献。