殼牌氣化爐進(jìn)水原因分析

.第39卷第1期化工技術(shù)與開(kāi)發(fā)Vol.39 No.12010年1月Technology & Development of Chermical IndustryJan.2010殼牌氣化爐進(jìn)水原因分析勝召泉,郭會(huì )敏(河南中原大化有限責任公司,河南濮陽(yáng)457000)摘要:對甲 醇裝置氣化工序的殼牌氣化爐進(jìn)水的可能原因進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞:氣化爐;進(jìn)水;原因分析中圈分類(lèi)號:TQ 054文獻標識碼:B文章編號:1671-9905(2010)01-0057-03河南煤化集團中原大化有限責任公司的500 kt煤燒嘴尖端破損造成的調和水內漏,馬弗爐或氣化●a1甲醇裝置氣化部分采用殼牌煤氣化技術(shù),設計室膜式壁爆管。氧氣預熱器內漏和煤燒嘴尖端破損日消耗原煤2400 t,配套制氧量52000 m3.h-'的空造成的調和水內漏都有-一個(gè)過(guò)程,剛開(kāi)始可能只漏分裝置。項目始建于2003年,2008年5月全系統一點(diǎn),慢慢變大。如果是氧氣預熱器內漏,殼側的水-次投料成功,2008年9月10日氧氣預熱器發(fā)生汽混合物的壓力高達5.6 MPa,氧氣溫度4.6 MPa,內漏,造成氣化爐進(jìn)水,系統被迫停車(chē)檢修長(cháng)達10水漏進(jìn)氧氣里,因為漏進(jìn)氧氣預熱器的水很少,所以d,2009年8月2日,3 #煤燒嘴的馬弗爐又發(fā)生多水的分壓遠低于其飽和壓力,根據拉烏爾定律,水會(huì )點(diǎn)泄露,停車(chē)檢修更長(cháng)達20d。為避免類(lèi)似事故的汽化成蒸汽。而氧流量的流量計安裝在氧氣預熱器再次發(fā)生,特對殼牌氣化爐可能的進(jìn)水來(lái)源、進(jìn)水原后,所以測得的氧流量包括一部分水蒸汽,實(shí)際氧流因及造成的影響進(jìn)行分析。量比測得的值低,如果氧煤比低,氣化溫度低,這時(shí)排渣系統排出極潮濕的粉狀渣,我們就會(huì )往上調氧1殼牌煤氣化工藝簡(jiǎn)介煤比。氣化爐的負荷是以氧流量為準,同等氧負荷殼牌煤氣化采用懸浮夾帶流化床技術(shù),其氣化工下,氧煤比比設計值高;而氣化溫度高達1350 ~序工藝流程示意見(jiàn)圖1?？辗盅b置送過(guò)來(lái)約5 C的1450 C ,氣化反應速率是溫度的函數,并且副反應氧氣用氧氣預熱器加熱至180 C ,為提高粗合成氣中CO+H20= =002+ H2是吸熱反應,高溫會(huì )促使有效氣體含量以及改善渣的形態(tài),再往氧氣中添加少上述反應迅速向右進(jìn)行。漏進(jìn)氣化室的少量水有可量微過(guò)熱的中壓蒸汽,然后從煤粉加壓?jiǎn)卧玫獨廨斈芏紖⒓恿朔磻?。所以濕洗單元出口的合成氣組分送過(guò)來(lái)的煤粉- -起送人氣化室內對置的煤燒嘴內,發(fā)分析會(huì )顯示H2含量上升,C0含量降低,H2/00上生劇烈的氣化反應,生成粗合成氣。粗合成氣經(jīng)過(guò)激升,CO2含量比設計值高。最后合成氣組分穩定在冷段、氣體輸送段、合成氣冷卻器被冷卻至330 C左新的平衡狀態(tài),但隨著(zhù)泄漏量的增大,渣的形態(tài)會(huì )產(chǎn)右后,在干洗單元被24組陶瓷濾棒凈化,大部分飛灰生變化,渣變成有規則的塊狀渣,使除渣單元工況惡被過(guò)濾,粗合成氣中的固體含量降至20 mg'm^ 3進(jìn)入化,破渣機開(kāi)始出現壓力高、排渣單元架橋等現象，濕洗單元,洗去粗合成氣中的飛灰與鹵素,并進(jìn)-步又因為合成氣的飽和度-定,濕洗單元降低合成氣冷卻合成氣溫度至180 C左右,送人甲醇裝置。的溫度主要靠水蒸發(fā)的相變熱,氧氣預熱器內漏,造煤燒嘴的尖端處與火焰內焰位置的溫度較低,成合成氣中已經(jīng)有一定的過(guò)熱蒸汽,而合成氣的飽可能產(chǎn)生露點(diǎn)腐蝕及高溫硫化腐蝕,用調和水使煤和度已定,濕洗單元的出口溫度增加,后系統甲醇的饒嘴溫度尖端恒高于210 C ,以保護煤燒嘴。變換無(wú)法控制。如果是煤燒嘴尖端破損,剛開(kāi)始微量的水直接漏進(jìn)氣化室汽化,所以現象和上面的一2氣化爐進(jìn)水原因分析及影響樣。但是泄漏量變大，調和水回水流量就會(huì )報警引2.1氣化室進(jìn)水起氣中國煤化工的形態(tài)。氣化室進(jìn)水可能來(lái)源于3處:氧氣預熱器內漏,YHCNMHG收稿日期:2009-09-0758化工技術(shù)與開(kāi)發(fā)第39卷氣體返回段公/混合. 中壓蒸汽過(guò)熱器稍微過(guò)熱的- 強制鍋過(guò)熱器出口測溫點(diǎn)強制鍋爐水中壓蒸汽爐水激冷段空分來(lái)的氧氣一-強制鍋|十合成器冷卻器氧氣預熱器|氧氣蒸汽混合氣調和省公|爐水物二斗氣化室強制鍋爐水;強制鍋煤粉加壓?jiǎn)卧簾煺{利強制錦爐水出口測溫點(diǎn)馬弗爐水好水水甲醇裝置.出口壁溫測溫點(diǎn)合成氣組分分析灰塵測量點(diǎn)除渣系統濕洗干洗單b-單元元飛灰處理圖1殼牌煤氣化工序工藝流程示意判斷氣化室進(jìn)水來(lái)源的方法是:如果氣化負荷弗爐局部超溫，所以有片狀的漏點(diǎn)。其原因可能是比空分送過(guò)來(lái)的氧氣流量大,說(shuō)明氧氣預熱器發(fā)生氣化環(huán)境突然惡化或氣化爐組裝前未清理干凈造成了內漏,其原因可能是設備制造有缺陷,以及氧氣預馬弗爐或膜式壁堵管形成局部過(guò)熱，以及煤不好,煤熱器沖壓旁路的限流孔板設計錯誤,或開(kāi)車(chē)時(shí)不適與助融劑比例失調,氣化爐的掛渣不好,馬弗爐局部當的引氧造成氧氣預熱器壓差高，以及熱應力的作溫度超溫。用。其改進(jìn)措施為調整開(kāi)車(chē)時(shí)引氧程序,讓空分先2.2激冷 段或輸送段爆管建立0.5 MPa的氧壓進(jìn)行置換，等沖壓平衡后,再造成激冷段或輸送段爆管的原因可能有:夾帶緩慢提高到4.6 MPao如果是調和水的回水流量出固體顆粒合成氣的長(cháng)期、高速沖刷;粘性飛灰造成結現低報警,則可能是煤燒嘴尖端破損造成了調和水垢,使激冷段或輸送段受熱不均以及熱應力作用;分內漏,其原因可能是在開(kāi)停車(chē)過(guò)程中氣化爐內的配環(huán)強制循環(huán)水分配不均勻;拉蒙配管堵塞等。如NH4CI. nH2O產(chǎn)生腐蝕以及高溫硫化腐蝕,主要是果是激冷段或輸送段爆管,大量的水、汽混合物將進(jìn)H2S腐蝕,使煤燒嘴尖端強度下降而破損;如果氣化人氣化爐,使系統壓力突然升高,激冷氣流量突然變室突然進(jìn)人大量的水、汽混合物,系統壓力突然上升低,嚴重時(shí)可能造成激冷氣壓縮機喘振,系統溫度下后又下降,激冷氣量突然降低后又恢復正常,粗合成降,激冷段和輸送段的上水流量高報警。激冷段和氣量突然增大后又下降,系統溫度下降,第- -個(gè)測溫輸送段上水有拉蒙噴射器,也就是限流孔板,其作用點(diǎn)溫度劇烈波動(dòng),除渣系統不穩定,出現大塊渣和架就是各個(gè)管子的入口離上水處遠近不- -樣,水壓也橋以及濕洗單元的出口溫度上升以及水汽比失調，就不一-樣大,離得遠的地方壓降下降多一點(diǎn),不能保甲醇調節難度增加?；蛘呤邱R弗爐或氣化室膜式壁證每根管子上水-樣.離上水近的地方,限流孔板的泄漏,馬弗爐泄漏的情況主要是2個(gè),-一個(gè)是眼狀腐管徑中國煤化工徑大點(diǎn),保證每根蝕,這個(gè)原因未明,另外是片狀的,這主要是馬弗爐管子HC N M H G某根管子爆管后,局部超溫,一般有眼狀的漏點(diǎn)就-定有片狀的漏點(diǎn)，它人口的限流孔板限制著(zhù)太多水從這根管流出去。因為水汽壓力較高,改變了煤粉噴出的狀態(tài),造成馬在激冷短和輸送段水汽混合物的出口設有密度計，第1期勝召泉等:殼牌氣化爐進(jìn)水原因分析59密度計可能會(huì )略微上升。但是激冷段和輸送段的流2.4合成氣冷卻器爆管通量變大,以及水汽混合物的壓力5.5 MPa,會(huì )造成合成氣冷卻器的管程是水、汽混合物,而合成氣合成氣流通阻力的增加,最終激冷段和輸送段兩端中壓蒸汽過(guò)熱器出口的溫度合成氣溫度只有680 C的壓差增加;水汽和合成氣-起到達千洗單元,飛灰左右,溫差較小。爆管后大量水進(jìn)入合成氣,會(huì )造成吸濕后變粘,千洗單元的負荷增加,陶瓷濾棒兩端的出口測溫點(diǎn)以及出口壁溫測溫點(diǎn)下降,特別是出口壓差會(huì )增加,但是這里的溫度也有721~900 ,水壁溫測溫點(diǎn),在合成氣管線(xiàn)的最低點(diǎn),有可能有水冷基本上都汽化了,所以干洗單元應該還處于能忍受凝下來(lái),此處的溫度接近水汽混合物的飽和溫度,如的狀態(tài)。果打開(kāi)其旁邊倒淋,有水流出,其原因有可能是夾帶2.3蒸汽過(guò)熱器泄漏飛灰的合成氣長(cháng)時(shí)間的沖刷、合成器冷卻器結垢,造中壓蒸汽過(guò)熱器設計為不銹鋼材質(zhì),設計壓力成受熱不均勻產(chǎn)生的熱應力的影響,以及敵擊器故5.05 MPa,設計溫度400 C;合成氣設計壓力3.8障等。又因為合成氣中有少量飛灰,飛灰中含有氧MPa,設計溫度721 C。中壓蒸汽過(guò)熱器損壞的主化鈣和氧化鋁,氧化鈣和氧化鋁具有吸水性,吸水后要原因是開(kāi)停車(chē)階段(溫度低于200 C)a1對不銹流動(dòng)性變差,導致合成氣流動(dòng)阻力增加,合成氣冷卻鋼腐蝕造成。因為a對不銹鋼的腐蝕是刀狀,會(huì )器壓差增大;同時(shí),在千洗單元陶瓷濾棒過(guò)濾下的飛腐蝕成-道道凹痕,這里管子強度會(huì )變低,可能會(huì )使灰也因流動(dòng)性變差導致反吹效果不好,濾棒的壓差管子突然掉下一塊,漏量剛開(kāi)始就可能很大。第1會(huì )增加,如果超過(guò)高報值會(huì )引起全系統停車(chē),如果在個(gè)出口測溫點(diǎn)已經(jīng)在圖1中表示,它是蒸汽過(guò)熱器/此過(guò)程中某- 組濾棒反吹長(cháng)時(shí)間得不到改善,有可合成器冷卻器出口的合成氣溫度,還有2個(gè)溫度是能使超高壓反吹氮氣吹斷這組濾棒,導致干洗單元經(jīng)過(guò)計算的值,只能作為參考。蒸汽過(guò)熱器出口是出口的灰塵含量測量點(diǎn)高報警,進(jìn)而殃及鄰近組濾測得的第-一個(gè)真實(shí)的合成氣溫度,如果蒸汽過(guò)熱器棒,使事故擴大化。.泄漏,中壓過(guò)熱設計蒸汽400 C ,而這里更低只有3結語(yǔ)320 C ,合成氣溫度700 C以上,中壓過(guò)熱蒸汽漏到合成氣后,中壓蒸汽過(guò)熱器出口合成氣溫度會(huì )下降，造成氣化爐進(jìn)水的原因是多方面的,對裝置造流通量增加過(guò)熱器的壓差會(huì )增加。不銹鋼碎片可能成的影響也會(huì )隨著(zhù)進(jìn)水量的增大而不斷惡化。生產(chǎn)隨著(zhù)高速氣流沖擊陶瓷濾棒,造成濾棒的損壞。干中要加強各環(huán)節的控制，尤其要加強千洗單元陶瓷洗單元的陶瓷濾棒允許小于50 pum物體通過(guò),水蒸濾棒的保護,根據兄弟廠(chǎng)的經(jīng)驗，陶瓷濾棒損壞最短汽中水分子應該對其影響不大,只是會(huì )增加負荷。也要停車(chē)半年左右,這對企業(yè)造成的損失是很大的。所以,為防合成氣中的CT對中壓蒸汽過(guò)熱器造成因此,需對氣化爐進(jìn)水原因了然于心,生產(chǎn)中做到精腐蝕,汽包升溫熱備過(guò)程中,溫度升至150~200 C心操作加強巡檢,以便早發(fā)現、早停車(chē)、早檢修,防時(shí)需快速通過(guò);停車(chē)時(shí),200 C以上盡可能用氮氣將止事故擴大化。合成氣置換完全。.Analysis of Feeding Water Reason of Shell GasifierSHENG Zhao-quan , GUO Hui min(Zhongyuan Dahua Group Ltd. ,Puyang 457004 ,China)中國煤化工MYHCNMHG