4月8日,中煤陜西能源化工集團有限公司與美國空氣化工產品(上海)氣化技術有限公司合作完成的“高濃度水煤漿的氣化系統優化升級”科技項目——2號氣化爐“四通道燒嘴”技術改造一次投料成功進入試運行階段,成為我國首家掌握德士古氣化爐“四通道燒嘴”技術的煤化工企業。通過改造,將達到延長氣化爐燒嘴使用壽命、提高裝置運行周期、節能降碳的目的。
中煤陜西公司煤化工廠區現有8臺氣化爐,單臺氣化爐日投煤量2000噸,均采用美國GE德士古水煤漿氣化技術。與國內同類煤化工企業一樣,該氣化爐為“三通道燒嘴”噴頭,從內向外的環隙分別通過氧氣、煤漿、氧氣。
為提高氣化水煤漿濃度、水煤漿氣化效率和企業經濟效益,中煤陜西公司采用“第三代煤漿提濃技術”對原煤漿制備單元進行了系統改造。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,碳轉化率下降,粗渣及細渣殘碳含量高、激冷室下降管和上升管之間結灰嚴重。
為此,中煤陜西公司與空氣化工產品(AP)聯合攻關,將“三通道燒嘴”改為“四通道燒嘴”,噴頭介質分別為氧氣、煤漿、氧氣、煤漿。通過增加煤漿燒嘴通道,外環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,有利于延長燒嘴使用壽命,提高氣化爐運行周期,降低勞動強度和作業風險,同時使煤漿霧化后均勻分布,實現更高效的反應路徑。
2021年“高濃度水煤漿的氣化系統優化升級”項目立項,被列為陜西省榆林市高新區重點科技計劃項目。2023年,中煤陜西公司對2號氣化爐進行首次改造試驗并通過調試,2024年初擇機進行全面測試。投產后,預計氣化爐碳轉化率提升1%,氧氣消耗量降低0.4%,單臺氣化爐每年可節省原煤0.62萬噸、氧氣15萬立方米。在顯著降低生產成本的同時,單臺氣化爐減排煤渣0.37萬噸,減少二氧化碳排放1.32萬噸。
據悉,目前2號氣化爐運行平穩。中煤陜西公司正在收集整理有關運行數據,待通過專家組論證驗收后,將在煤化工一期、二期項目復制推廣。