煤化工气化工艺与机电设备的关键技术探析

煤化工气化工艺与机电设备的关键技术探析

王兆星,王鹏,马邦

陕西奥维乾元化工有限公司 719400

摘要：作为国民经济的支柱性产业，工业发展一直备受瞩目。煤化工行业是工业领域的重要组成部分，其发展质量和方向也对工业发展产生深刻影响。当前，技术改革浪潮席卷整个工业领域，煤化工行业备受影响，持续推进煤化工生产技术与设备革新，成为了行业发展新要求。在具体的生产过程中，需要充分结合不同煤炭的特征以及客观条件来选择合适的煤化工气化工艺技术以及相应的机电设备，确保有效提升生产效率，获得更高的经济效益，同时较大程度地降低对自然环境的污染。如果没有选择合适的气化工艺，或是机电设备存在故障问题，就会对煤制燃气的生产过程造成不良影响，从而使得企业遭受较大的经济损失。本文对煤化工气化工艺与机电设备的关键技术进行了分析，并对技术应用过程中的问题、如何提高煤化工的气化技术水平等方面进行了探究。

关键词：煤化工；气化工艺；机电设备

引言

合理应用现代煤化工设备管理及维护保养技术是提高煤化工设备的使用效率，降低设备管理的成本，延长设备使用寿命，保证企业生产安全经济运行的重要前提。要想达到理想的管理效果，还需立足管理现状，在人才保障、技术保障等方面下功夫，整体性的推进设备管理及维护保养技术转型，以顺应企业与行业现代化发展的要求。

1煤气化技术的工作原理

煤气化技术可以通过调整压力的方式提高气流从固体颗粒穿行的速度，确保气流可以以自上到下的方式从固体颗粒中穿过去，气流通过固体一般会从固体颗粒间隙位置进行流动，此时固体颗粒基本不会出现变动，若是气流速度存在变动，气体直接穿过均匀性比较高的颗粒床层，会造成压力降存在变动。在气流速度不断提升的情况下，颗粒组织会处于松动状态，床层会升高，在气流速率提升的情况下，颗粒层会悬浮一些气流，气流速度已经接近临界值，使得固体颗粒泵与气流组织处在动态平衡状态下，随着空床流速的提升，气流通过均匀颗粒床层产生的压力比较稳定，在流速已经达到50cm/s的时候，固体颗粒会渐渐和床层处于相互分离的状态，在气流内部能够进行分散悬浮产生气流床。一旦气流速度已经超出气流极限速度，会减少将使气流通过均匀颗粒床层的压力降下降。

2煤化工气化工艺关键技术

2.1水煤浆加压气化工艺

该技术基于渣油的局部氧化技术，美国科研人员开发出一种利用水煤浆作为原料的水煤浆，并将其质量含量控制在一定的范围之内；在气流床内进行了加压气化，将水气与氧在高温条件下转化为合成气，采用液压技术进行除渣。通过提高汽化压力，可以减少设备投资，达到节约能源的目的。在生产合成氨时，通常采用激冷式工艺，这样就可以直接用水对冷气化炉产生的粗气进行激冷处理，这种方法产生的粗气中含有大量的水蒸气，不需要通过蒸汽补充就可以进入转换系统。废锅工艺适合作为燃气涡轮循环的联合发电项目，在发电项目中，机组能高效地利用其副产物的高压蒸汽。半废锅流程是在生产甲醛的过程中会发生反应，即将废锅和激冷工艺相结合，产生的粗煤气经过辐射废锅冷却后，再进行激冷。当反应温度满足需要时，则在随后的局部转化期间，可以充分地利用由粗气显热所生成的蒸汽。

2.2干粉煤的加压气化工艺

2.2.1壳牌干粉煤加压气化工艺

该技术采用了一种以竖立圆柱体为核心的薄膜式水冷壁，在壁面上铺上一层耐热土层，使熔融的灰渣在壁面上沉积，并在壁面上形成一层液体薄膜。由于高温耐火材料需定期保养，易损毁，采用“以渣改渣”的方法进行防腐处理，可在圆筒与水冷壁间的环形孔内设置输油管和进水管，以便维修、检验水冷壁。

2.2.2太空炉粉煤加压气化技术

在所有的气化工艺中，使用较多的是太空炉粉煤加压气化技术，也就是HT-L型煤粉加压气化炉，它的热效率达到95%，碳转化率达到99%，证明了该装置的可靠性。采用水冷壁结构的航空炉气化反应器，其反应温度可达1500~1700℃。另外，由于航空炉所用的煤炭原材料品质不高，因而可以减少原材料的消耗，是国内自行研制的一种新型的设备，它的设备和技术维修费用都不高，比国外的设备投资要低得多。

2.3烟气余热回收技术分析

2.3.1利用蒸发器回收余热技术

所谓的废气回收技术，就是通过对燃气锅炉内的气体进行再一次的过滤，从而将其转化为热能，进而达到节能减排的目的。在气温较低的情况下，由于烟气的温度差异较小，因此在此期间，工作人员必须对排烟温度进行持续的冷却，以确保受热表面的温度处于正常状态。但是，随着技术的发展，对烟气废热的回收技术进行了改进，形成了这种新的废热回收技术，它比传统的废热回收技术更加容易操作、更加稳定，并且可以提高废热的回收利用率，降低烟尘中的热能损耗。

2.3.2利用热循环泵回收余热技术

这是一种结合了热能循环的热泵技术，将热能循环利用，再通过热泵将热量排出，从而达到较大限度地利用热量。这是一种利用蒸发潜热进行热传导的新型高效传热装置，液体制冷剂在吸收了烟气中的热量后，在进入冷端的瞬间就会放出大量的热量；热管有许多优点，如体积小、效率高、无需额外的功率，因而在市场上有着广阔的应用前景。

3煤化工机电设备技术控制要点

3.1安装施工过程中的主要要点

在设计施工方案时，相关人员要根据煤矿生产的具体条件，按照煤炭工业的技术要求，结合相关的行业规范和标准进行施工，确保工程的安全和质量。在具体的施工中，要遵循由内而外，由大到小的原则，并与预制及成片的吊装规范相结合，从而能有效减少工程造价，缩短验收周期，保证设备的安装质量。此外，在安装煤化工机电设备时，应先在地板上涂上涂料，然后按设计相关规定进行部件的装配；在安装完毕后，应按相关技术规范对梁、柱进行防火处理，若发现零件尺寸有误差，应按相关技术规范及时纠正。

3.2对气化工艺设备需求的钢材进行检验

相关人员要检验所使用的钢材是否有相关的质量证书，并鉴定证书的真实性，钢铁的性能也需要满足设计的要求；产品的性能必须按照国家的行业规范和规范进行检测，若不满足设计和安装的要求，则要及时采取措施，以确保使用的钢材质量合格。相关规范规定，钢铁表面无裂纹、无疤痕、无皱褶等。

3.3机电设备的保养

机械设备的日常维护要达到“润滑、清洁、安全”的目标，整洁是最基本的要求，即日常维护要有控制系统，作业前，操作者要对机械和机械设备进行感官检验，严格检查零件和螺丝是否松动。如果出现故障，应及时停止操作，查找故障的根本原因。完成作业后，应定期进行机械清洗。车间的设备主要负责日常的维护，要有详细的记录，并对工厂进行定期的检查，对每个机械设备的清洁和设备进行清洁，并请专人进行清洁；维护机电设备及周围的环境。同时，要制订设备维护方案，对易损件进行定期的局部检修，清理指定的部分，替换损坏的零件。

结束语

综上所述，不同的煤化工气化技术都有自己的特色，由于没有开发出通用技术和气化炉，所以目前还存在着对煤种的适应性不足的问题。因此，在选择煤化工的气化技术与设备时，首先要熟悉各种技术的特点，然后结合不同的煤炭种类和生产条件，选用适宜的气化技术和机电设备，并严格按相关技术规范进行检查、安装，以保证气化生产过程的安全，进一步提高气化效果，充分利用煤化工的气化技术，以适应当前社会对清洁能源的需求，推动我国煤化工产业的健康、快速发展。

参考文献

[1]文美军，陈隆，石兴华，等.浅析现代煤化工设备管理及维护保养技术[J].2021（33）：172-173.

[2]郭伟占.对现代煤化工设备管理及维护保养技术的分析[J].中国化工贸易，2020（31）：13.

[3]杨东华.煤化工设备管理及维护保养技术探析[J].清洗世界，2021，37（8）：149-150.