氣化爐激冷罐的設計

鹿鳳云

（西安核設備有限公司，西安 710021）

煤氣化技術是提高煤炭高效、潔凈綜合利用的核心技術。氣化爐是煤氣化的主要設備，可實現煤炭的清潔高效轉化，隨著國家對清潔能源利用政策的傾向，煤氣化技術越來越受到關注。激冷罐作為煤氣化項目中的核心設備——氣化爐的關鍵件，其工藝工況苛刻且復雜，主要功能是實現來自氣化爐上部燃燒氣化室超高溫煤氣混合物的冷卻（降溫）、洗滌（除灰渣）、飽和（增濕），為下游工序（煤氣凈化）的正常運行創造條件。

1 設備的結構特點及功能簡介

該設備主要由激冷環、下降管、除沫盤、破渣盤組成，主體結構見圖1。為了完成煤氣的洗滌冷卻，洗滌水先進入內配管，流經激冷環噴出，環周洗滌水沿下降管壁流下，激冷環中水與粗煤氣混合，強化介質熱能傳遞，煤氣經過下降管下部擴口進入除沫盤（鼓泡床），床中設有氣泡橫向分割單元，進一步實現煤氣洗滌、降溫、增濕的目的，絕大部分灰渣轉移到水相，沉降經下部出口排出。洗滌過的煤氣經激冷罐洗滌冷卻室上部擋板分離其中的霧沫后，經出口進入下游工序。該設備的主要技術參數見表1。

2 選材

該設備介質的主要組分含[H2] 48.4%、[CO] 38.5%，屬于臨氫環境。在高溫高壓臨氫條件下，該設備主要的腐蝕形式為氫損傷，主要表現為擴散氫原子在非金屬夾雜物或帶狀缺陷等部位沉積為分子氫而形成的氫鼓泡、金屬中擴散氫所造成的氫致脆性開裂、高溫高壓下氫與固溶碳或碳化物反應生成甲烷而造成的表面脫碳或氫腐蝕，其程度隨著操作溫度和氫分壓的提高而增加[1]。……