摘要：国家的发展离不开技术的应用及创新，壳牌煤气化炉技术的应用在我国社会发展中产生了极大的积极影响作用。本文主要对壳牌煤气化炉当前的应用情况以及经常出现的问题进行阐述，着重说明激冷气压缩机、飞灰过滤器及煤粉输送系统的盘阀等关键设备的国产化，彻底改变了壳牌煤气化装置运行不稳定、运行周期短，设备损坏频繁等制约装置运行的问题。
关键词：壳牌煤气化炉；设备特性；技术管理探讨
壳牌煤气化炉技术引入中国历时已久，在传统化工、发电、煤炭清洁高效利用相关生产活动得到了广泛应运，但在其发展过程中也面临着着诸多的考验与问题。经过相关技术人员的消化吸收创新，特别是关键设备的国产化、工艺流程的优化创新让壳牌煤气化炉技术的发展有了新的征程，更加高效环保。
1壳牌煤气化的工艺发展历程
壳牌煤气化的工艺较为复杂，其主要原理为：在加压以及高温作用下，将氧气和蒸汽混合在一起，与煤粉共同送入气化炉中，在很短时间内，这些混合成分温度剧升，其挥发成分将脱除出来，经过裂解、转化等化学反应。因为气化炉具有很高的温度，只要存在一定的氧气，则碳物质和各种挥发、反应产物都会燃烧，当氧耗尽时，就开始发生物质转化的反应，也就是进入到气化的阶段，生成煤气，其主要成分是一氧化碳和氢气。
在上世纪五十年代开始，就出现了壳牌石化燃料的气化技术，当初的原料主要是渣油，这种工艺又称为SGP。经过二十年的时间，在渣油作为主要气化原料的基础上，重新开发出一种新的原料，即粉煤。这种技术叫做SCGP，这种技术从试行开始到投入商业生产，其技术开发历程有三十多年。煤气化的技术最开始是从炼焦炉、水煤气炉和煤气的发生炉作为主要的煤气化设备，其原料主要是小粒煤或者是块状煤，经过了几十年时间，其发展逐渐向洁净煤气化的技术过渡，这种新的技术能够防止因为直接燃烧而排放污染物，该技术的反应器主要是气流床，其原料是干煤粉或者水煤浆，其生产规模巨大。在这种新生产技术滋生出很多的煤气化工艺。
2煤气化炉分类
气化炉的形式在很大程度上影响煤炭的转化效率和产品的制造成本，采用高效、低耗、低污染的煤气化工艺（技术）是发展煤化工的重要前提，其中气化炉便是工艺的核心，当前煤气化炉主要有以下3种类型：
2.1固定床气化炉
以煤或焦煤为原料，一般从气化炉顶部加入，依次从气化炉的底部加入气化剂，其使用过程有固定和移动两种性能，所以也被称为移动气化炉。固定气化炉以其简单、可靠的使用特点被用于广泛的生产使用过程中，但其耗能较大，排放物排放量也居于前列，不适用于节约能源、保护环境的新时期。
2.2流化床气化炉
与固定气化炉的生产及使用不同，流化床气化炉的使用原料以水蒸气和氧气为主，气化过程较为彻底，能够在高温作用下进行快速的气化反应，同时经过有效的过程后，可以进行回收再利用，使用过程结果可以提高碳的转化率，排灰系统也较为方便实用。
2.3气流床气化炉
气流床气化炉采用并流式的气化方式，原材料有较大的提升，主要以水煤浆、干煤粉为主，随着使用过程中颗粒的气化过程，完成固体颗粒的“气流输送”过程，所以被称为气流床气化。
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壳牌干煤粉气化技术原料为干煤粉，采用气流床加压气化、液态排渣，其采用加压二氧化碳气体输送干煤粉，气化温度约1400～1600℃，碳转化率高达99%以上，与水煤浆气化相比氧耗较低。
3壳牌煤气化炉设备特性
3.1高温高压和保护作用
煤气化炉的生产过程要保证基本的使用质量，壳牌气化炉采用水冷壁夹套结构，无耐火砖衬里，能够承受高温高压的使用，维护量较少，体现了良好的工艺技术。同时，在使用过程中，壳牌煤气化炉内壁形成的相对固化的熔渣层能够对煤气化炉的内壁起到很好的保护作用，防止被侵蚀。
3.2设计结构合理高效
壳牌煤气化炉的设计要素较多，对设计设备的材料有较高的要求。壳牌煤气化炉是先进的煤气化设备，由内件和外壳组成，外壳为水冷夹套结构只承受高压，不承受高温。气化炉内件由上部燃烧室、中部激冷室、下部渣收集室组成；气化炉采用4个烧嘴对称布置。采用废热锅炉回收高温合成气显热，合成气冷却器内部有多组水管式换热器。气化炉内件要承受高温高压和粉尘的冲刷，为避免换热器上的粉尘积累和结垢，安装有气动振打除灰器。同时，壳牌煤气化炉在生产过程中采用特殊的安装方式，能够使煤气化炉的生产更加标准。
4壳牌煤气化炉技术的创新发展
4.1壳牌煤气化炉技术关键设备国产化
壳牌煤气化炉技术的引进已经逐渐适合中国生产工作的研究，但总体来看依然有待研究的相关技术需要进一步的创新。例如，将壳牌煤气化炉技术向国产化方向发展，提升国产技术要求，生产相适应的产品设备，同时降低生产技术的投资应用。1、提高激冷比。激冷比较低时，合成气中的飞灰仍然带有一定的粘性，粘附在合成气冷却器的表面，导致换热效果降低，出口温度升高。确保在高负荷时有足够的激冷比在1.2以上。2、飞灰过滤器滤芯国产化。由于陶瓷滤芯自身固有的缺陷，造成高温高压飞灰过滤器的运行不确定性，且存在猝然失效的风险。将陶瓷过滤元件更换为Fe3Al过滤元件。Fe3Al金属间化合物等具有优良的抗氧化和耐硫腐蚀能力，它们在600～800℃条件下工6000h以上，仍保持完好。3、煤粉锁斗到粉煤给料仓控制阀的球阀更换为盘阀。盘阀是通过滑动圆盘来实现开关的一种快开快关阀门。其设计针对带有磨损、冲蚀性的物料，它能在恶劣的工况下连续长期的正常工作，它的寿命要比其他阀门长好几倍。
4.2优化壳牌煤气化炉技术工艺流程
对相关技术的发展进行更好的完善及创新。以往将氮气引入力气输送技术中，虽然起到了一定的技术效果，但是结果会损失大量的有效气体。因此新时期壳牌煤气化炉技术气力输送中可以采用二氧化碳，二氧化碳代替氮气来进行气力输送，可以有效的完成力气输送作业，在一定程度上促进节能减排工作的推进，同时增加产量和能效。
5结语
壳牌煤气化技术的引进对我国相关产业发展具有里程碑的意义，同时，多年来壳牌煤气化技术的发展也推动了我国煤化工及相关产业的发展，壳牌煤气化技术运行周期相对来说较长，也为相关产业的稳定发展提供了良好的保证，但在其发展历程中，会面临更多需要解决的问题，比如流程复杂，需要研究人员投入更多的精力来提升技术的创新与发展。壳牌煤气化炉技术要想发展长远，需要一定的理论支撑及科学研究，为生产操作人员提供更加简约、智能、友好的服务是壳牌煤气化炉技术未来发展的关键一步。
参考文献
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论文作者:赵德伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/12
标签：壳牌论文; 技术论文; 气化炉论文; 设备论文; 合成气论文; 高温论文; 气流论文; 《基层建设》2017年第8期论文;