國內(nèi)首套以煤為原料的大型國產(chǎn)化氮肥裝置于2004年底在山東華魯恒升化工股份有限公司建成并投產(chǎn)，其中水煤漿加壓氣化工藝是大氮肥裝置的核心技術(shù)，氣化爐則是氣化裝置的核心設(shè)備，而激冷環(huán)是氣化爐的核心部件。從2004年底大氮肥裝置開車至今，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行及出現(xiàn)的問題，對激冷環(huán)的結(jié)構(gòu)做了部分改動，現(xiàn)總結(jié)如下。
1 氣化爐激冷室的工藝特點(diǎn)
出燃燒室的工藝氣體夾帶有燃燒后的灰渣，經(jīng)激冷環(huán)和下降管，被激冷水降溫洗滌并除渣，然后通過水封由上升管與下降管之間的通道到達(dá)托磚錐體后出氣化爐。
工藝流體的流動特點(diǎn)：熱質(zhì)同時傳遞，兩者相互影響相互制約，實(shí)現(xiàn)粗合成氣的洗滌(除渣)、冷卻(熱量回收)和增濕過程。高溫的合成氣通過輻射和對流將熱量傳給下降管內(nèi)壁的激冷水膜，使水膜內(nèi)的水部分汽化后進(jìn)入合成氣主流，使合成氣的溫度急劇降低并增濕，出口氣體中的水汽與激冷水達(dá)到相平衡；激冷水要保持足夠量，這樣水膜內(nèi)雖然不斷有水蒸發(fā)，但水膜依然存在，且均布在下降管的內(nèi)壁面，因此水膜的溫度保持不變，以保護(hù)下降管免受高溫?zé)釕?yīng)力的破壞。激冷水在其中的作用有兩點(diǎn)：①洗滌并冷卻介質(zhì)；②保護(hù)激冷環(huán)和下降管，使其免受高溫?fù)p壞。
進(jìn)入激冷室的粗合成氣溫度為～1320℃，激冷環(huán)處于高溫工藝氣與～220℃的循環(huán)黑水之中，循環(huán)黑水經(jīng)激冷水分布環(huán)分布后，沿下降管內(nèi)壁膜狀下行，強(qiáng)化管內(nèi)的傳熱和傳質(zhì)。而激冷環(huán)內(nèi)部的水由于受熱汽化，不斷隨機(jī)地產(chǎn)生氣泡甚至氣膜，使激冷環(huán)的壁表面時而與氣相接觸，時而與水....
