影響?hù)斊鏆饣癄t連續穩定運行的原因分析

問(wèn)題探討總第152期doi:10. 3969/j. issn. 1005 - 2798.2012. 04. 026影響?hù)斊鏆饣癄t連續穩定運行的原因分析王海貝(潞安碳氫能源有限公司,山西長(cháng)治046204)摘要:通過(guò)對影響?hù)斊鏆饣癄t長(cháng)周期穩定運行的主要原因分析提出了針對性改進(jìn)措施,認為通過(guò)改進(jìn)可以延長(cháng)氣化爐爐篦的使用壽命、降低灰鎖上下閥填料泄漏的頻率、提高煤質(zhì)質(zhì)量和減少煤鎖因液壓閥內漏對煤鎖操作的影響,大大提高了魯奇氣化爐的連續運轉率。關(guān)鍵詞:魯奇氣化爐;爐篦;灰鎖;煤質(zhì);填料中圖分類(lèi)號:TD963文獻標識碼:B文章編號:1005- 2798(2012)04- 0061 - 03山西潞安碳氫能源有限公司合成油裝置以煤氣1) 嚴格控制爐篦使用溫度。因爐篦與灰層為原料催化合成煤基油”,設計年產(chǎn)16萬(wàn)t。其中直接接觸,因此灰層的厚薄直接決定著(zhù)爐篦使用溫制氣裝置采用國產(chǎn)MarK-IV型魯奇氣化爐,設計度的高低?；覍雍?則爐篦使用溫度低;反之,爐篦為6臺,目前均已投入運行,但由于種種原因卻無(wú)法使用溫度高。正常操作中,操作工可通過(guò)嚴格控制實(shí)現連續穩定運行。作者對主要影響?hù)斊鏆饣癄t連灰鎖溫度來(lái)間接控制爐篦的使用溫度。根據操作經(jīng)續穩定運行的原因進(jìn)行了分析,并提出了幾點(diǎn)針對驗控制灰鎖溫度不超過(guò)380 C，則爐篦使用壽命可性改進(jìn)措施。大大延長(cháng)。1氣化爐爐篦失效的原因分析及改進(jìn)措2)適當提高材料中的碳含量,以增加材料的施"]高溫強度和硬度,從而提高爐篦的容許使用溫度,延氣化爐爐篦是氣化爐的心臟部件,其使用壽命長(cháng)爐篦的使用壽命。的長(cháng)短,直接決定著(zhù)氣化爐連續運行周期的長(cháng)短,因3)改 變爐篦的結構(如增加耐磨條的數量)，此,了解爐篦失效的原因,采取改進(jìn)措施,有利于爐以延長(cháng)爐篦耐磨的時(shí)間。篦使用壽命的延長(cháng)和氣化爐連續運行周期的提高。2灰鎖上下閥軸填料失效的原因分析及改1.1 氣化爐爐篦失效的原因分析進(jìn)措施[2]爐篦失效的形式主要有:①細小裂紋及磨損,裂灰鎖上下閥均由閥頭和閥桿兩部分組成,而閥紋表面平整;②粗大裂紋及磨損,此形式下?tīng)t篦往往頭的動(dòng)作是通過(guò)液壓油缸驅動(dòng)搖臂和搖臂軸,帶動(dòng)有很大變形,裂紋很寬很長(cháng),表面如豆腐渣狀;③局與搖臂軸相連的閥桿來(lái)實(shí)現的。在此,搖臂軸貫穿部熔化燒壞。于灰鎖設備內外,通過(guò)石墨填料來(lái)實(shí)現設備內外的因材料的高溫強度取決于材料的高溫組織,而隔離密封。設計中,為減小搖臂軸頻繁動(dòng)作時(shí)與填材料的高溫組織又取決于材料承受的溫度和時(shí)間。料的摩擦力，同時(shí)也為了降低填料處的溫度,采用向溫度過(guò)高時(shí),材料的強度很低,承受很小的應力就會(huì )填料處連續不斷注人潤滑油的方式,來(lái)保證填料的變形,產(chǎn)生裂紋。裂紋在應力作用下不斷擴大,形成良好密封。表面如豆腐渣狀的粗大斷口形貌。因此,爐篦是否但是，正常運行過(guò)程中發(fā)現:灰鎖上下閥搖臂軸過(guò)早失效,爐篦壽命的長(cháng)短主要取決于爐篦承受過(guò)處填料頻繁失效,無(wú)法真正實(shí)現設備內外的隔離密高溫度前的時(shí)間。如果爐篦使用時(shí)的溫度不超過(guò)材封,嚴重制約氣化爐的連續穩定運行。同時(shí),更換填料容許的最高溫度,爐篦就會(huì )有很長(cháng)的使用壽命,爐料時(shí),作業(yè)空間狹小，檢修人員還處在Cs"3射線(xiàn)范圍篦失效主要以磨損為主。之內,檢修環(huán)境相當惡劣。所以,探討灰鎖上下閥軸.1.2 防止氣化爐爐篦失效的改進(jìn)措施填料失效的原因,以及制定相應對策是非常必要的。鑒于以上爐篦失效的原因分析,采取了以下改2.1 灰鎖上下閥軸填料失效的原因分析進(jìn)措施,收效顯著(zhù):灰鎖上下閥軸填料的密村其涌計悄料與旋轉軸中國煤化工收稿日期2011-11-22作者簡(jiǎn)介:王海貝( 1981 - ),男,山西運城人，助理工程師,從事煤化工技術(shù)工作。YHCNMH G62012年4月王海貝:影響?hù)斊鏆饣癄t連續穩定運行的原因分析第21卷第4期，之間緊密貼合形成的一層很微薄的環(huán)隙,環(huán)隙里充滑油壓大于5 MPa,則及時(shí)進(jìn)行供油管疏通,以保證滿(mǎn)著(zhù)潤滑油而形成的潤滑膜不斷揮發(fā)和形成來(lái)實(shí)現填料處的 及時(shí)供油;④保證氣化爐開(kāi)車(chē)前24 h開(kāi)啟的。在工作過(guò)程中，由于填料處溫度高達300 C ,因潤滑泵和停車(chē)后24h停止潤滑泵運行,以防止開(kāi)停此,潤滑膜就會(huì )逐漸地揮發(fā)掉,帶走熱量,保證填料車(chē)過(guò)程中潤滑管線(xiàn)堵塞;⑤嚴格控制灰鎖溫度不大不因高溫而變形、粉化。同時(shí),又由于填料壓蓋產(chǎn)生于380C,以保證填料處潤滑油膜形成與消失的動(dòng)的壓力,填料中的潤滑油就會(huì )被擠出來(lái)形成新的潤態(tài)平衡;⑥調整柱塞潤滑油泵的供油量?；?如此潤滑膜的不斷消失與形成保證了填料處通過(guò)以上改進(jìn)措施,灰鎖上下閥搖臂軸填料失的密封。效的頻率大大降低,也大大提高了氣化爐的連續運只有保證了潤滑膜形成和消失的動(dòng)態(tài)平衡,即轉率。保證了供油與油蒸發(fā)的動(dòng)態(tài)平衡，才能保證填料處3煤質(zhì)對魯奇氣化爐連續穩定運行的影響及改進(jìn)措施另外,填料質(zhì)量差和潤滑油閃點(diǎn)低也是造成灰3.1 煤質(zhì)對魯奇氣化爐連續穩定運行的影響(3-5]鎖上下閥軸填料失效的原因。魯奇氣化爐對用煤粒度要求很高，一般控制在2.2 防止灰鎖上下閥軸填料失效的改進(jìn)措施5~ 50 mm,且粒徑小于5 mm和大于50 mm的煤含針對以上灰鎖上下閥軸填料失效的原因,采取量均不得大于5%,這就造成氣化爐用煤的供應緊以下改進(jìn)措施:①要求填料供應保證質(zhì)量;②將潤滑張。目前,該公司氣化爐用煤主要來(lái)源于潞安集團用65號合成汽缸油閃點(diǎn)由原來(lái)的280C提高到常村礦和屯留礦,兩處塊煤煤質(zhì)分析見(jiàn)表1。300~330C;③密切觀(guān)察各潤滑點(diǎn)油壓,若填料潤表1屯留礦與常村礦煤煤質(zhì)分析對比產(chǎn)地>50 mm 5-50 mm <5 mm粒度固定碳分析李灰分As/% 含矸率/% 灰熔點(diǎn)/C屯留礦40-50 .40~602-350~652-2.515~3015 ~25~1 440常村礦30 ~4550~70。1~360~7510-151~~1 49由表1可以看出:常村礦煤主要表現為粒度不下閥等部件的磨損,大大縮短了上述部件的使用壽均、固定碳含量高、水分含量高等特點(diǎn);屯留礦煤主命,提高了設備檢修的頻率,開(kāi)停車(chē)頻繁;五是煤鎖要表現為粒度不均.灰分高、矸石含量高.固定碳含操作工循環(huán)操作煤鎖頻率提高,極易出現煤鎖下法.量低、水分含量高等特點(diǎn),下面就這兩種煤對氣化爐蘭超溫聯(lián)鎖停車(chē)事故。穩定運行的影響做出分析,并提出了針對性建議及3) 固定碳的影響。煤中固定碳含量提高,則措施,以供參考?；曳?、揮發(fā)分等相應含量下降,有效成分增加,有利1) 煤的粒度影響。魯奇氣化工藝屬于碎煤于制氣。但若固定碳過(guò)高,煤在爐內停留時(shí)間增長(cháng)，氣化,對粒度要求較高,粒度大小和范圍不同,會(huì )造反應速度減緩,會(huì )導致燃燒層和氣化層拉長(cháng),而灰渣成氣化爐同一床層截面的煤的比表面積不同,氣化層、干餾層和干燥層縮短或消失,氣化爐工況表現為爐同一床層的阻力大小不一,反應速度不同,易出現出口溫度和灰鎖溫度“雙高”。同時(shí),由于氣化爐頂氣化爐局部過(guò)熱結渣、結大塊,工況波動(dòng)大等現象，干餾層溫度升高 ,煤中的揮發(fā)分在干餾層生成焦油常表現為氣化爐出口溫度和灰鎖溫度“雙高”,直接的成分多,焦油產(chǎn)量增加,剩余半焦減少,進(jìn)入氣化影響氣化爐的穩定運行。層后,粗煤氣產(chǎn)量減小。而固定碳含量過(guò)低.則煤耗2)灰 分及矸石的影響。屯留礦煤中矸石含和運行成本增加，且單位煤耗產(chǎn)粗煤氣量較小。由量及灰分含量較高,一是礦物質(zhì)燃燒灰化時(shí)要吸收表1可知:常村礦煤固定碳含量高,屯留礦煤固定碳熱量,大量排灰要帶走熱量,因而降低了煤的發(fā)熱含量低,因此,目前該公司適時(shí)通過(guò)常村礦煤與屯留量,間接降低了氣化溫度,蒸汽分解率降低，煤氣水礦煤配比使用,以達到固定碳含量不低于65%的指的產(chǎn)量提高,粗煤氣產(chǎn)量減少;二是灰樣表現為矸石標要求,保證氣化爐的高產(chǎn)氣量。含量高、灰細,易導致灰鎖溫度高,且易誤導操作工4) 水分的影響。適量的水分對加壓氣化是降低汽氧比,造成氣化爐結渣;三是煤灰中FeO、有好處的。在干餾層,煤半焦形成時(shí)的氣孔率大,當CaO、MgO、K2O作為助熔劑,間接降低了灰熔點(diǎn),對其進(jìn)人氣化層時(shí)中國煤化工入固體內結渣起到促進(jìn)作用;四是易出現灰床偏厚、爐篦長(cháng)時(shí)部時(shí)容易進(jìn)行,因MYHCN MH G成的煤氣.間處于高轉速狀態(tài),加劇了爐篦刮刀、護板、灰鎖上質(zhì)量也好,但水分過(guò)高,就會(huì )對氣化爐的穩定運行造2012年4月王海貝:影響?hù)斊鏆饣癄t連續穩定運行的原因分析第21叁第4期成影響。由表1可知:常村礦煤和屯留礦煤分析水處于泄壓狀態(tài)和煤鎖充壓補充壓力時(shí)間延長(cháng)等現均大于控制指標(0.75%),另外，該公司氣化爐用象。煤鎖處于內漏泄壓狀態(tài)時(shí),由于煤鎖下閥處于煤的外在水分也是影響氣化爐穩定運行的因素之開(kāi)位,致使爐內高溫煤氣不斷向煤鎖補充,導致煤鎖一,主要來(lái)源于備煤膠帶除塵噴淋水和下雨雨水,對下法蘭溫度--直偏高,甚至出現超溫現象。氣化爐的影響主要有以下幾方面:①水分過(guò)大,會(huì )導目前，當- -次充壓液壓閥和泄壓液壓閥內漏時(shí),唯致篩分效果變差,堵寨篩板,且塊煤表面黏附末煤人- -的處理措施為氣化爐被迫降氧負荷至4 000 Nm'/h爐后,造成氣化爐出口煤氣帶出物增加,堵塞廢熱鍋以下,保證有充足的時(shí)間對上述兩閥門(mén)進(jìn)行更換處爐底部;②水分過(guò)大,易造成煤鎖上閥軟密封黏附煤理,嚴重威脅煤鎖的正常操作和氣化爐的穩定運行。粉,導致軟密封磨損嚴重,大大降低軟密封的使用壽4.2煤鎖液壓閥門(mén)內漏 對氣化爐穩定運行影響的命,嚴重時(shí)易造成氣化爐被迫停車(chē);③水分過(guò)大,蒸改進(jìn)措施發(fā)汽化所需熱量增加,在汽氧比-定時(shí),造成氣化溫鑒于以上兩閥門(mén)對煤鎖及氣化爐穩定運行的影度降低,蒸汽分解率降低，煤氣水產(chǎn)量增加，煤氣產(chǎn)響,提出對上述兩閥門(mén)增加旁路的改進(jìn)措施(見(jiàn)圖量減小。1、圖2):3.2煤質(zhì)對氣化爐連續穩定運行影響的改進(jìn)措施技改郭分針對以上煤質(zhì)影響,具體改進(jìn)措施如下:1) 經(jīng)公司及相關(guān)部門(mén)的共同努力,對備煤篩板篩孔進(jìn)行了調整,改為80mmx80mm;意壓周(0大2)加大了人工撿矸力度,同時(shí)將屯留礦煤與常村礦煤進(jìn)行配比試燒,既避免了矸石對氣化爐穩圖1 - 次充壓液壓閥門(mén)技改示意定運行的影響,也保證了固定碳的含量,效果明顯;技改都分3)將備煤除塵噴淋水改為霧狀噴淋,同時(shí)正在考慮實(shí)施儲煤場(chǎng)建設,以徹底解決因下雨造成煤濕的現象。l常壓黃(引至大氣)4煤鎖液 壓閥門(mén)內漏對氣化爐穩定運行的圖2泄壓液壓閥門(mén)技改示意影響及改進(jìn)措施氣化爐的正常運行是通過(guò)煤鎖連續不斷向爐內當閥門(mén)出現內漏時(shí),操作工可暫時(shí)通過(guò)旁路閥加煤來(lái)實(shí)現的，煤鎖運行的正常與否將直接關(guān)系著(zhù)進(jìn)行煤鎖的充泄壓操作, - -方面氣化爐可不必降低氣化爐的運行情況,因此,了解煤鎖操作是非常必要氧負荷,保證了氣化爐的穩定運行;另一方面,檢修的,下面就煤鎖液壓閥門(mén)內漏對氣化爐穩定運行的人員具有充足時(shí)間來(lái)更換內漏液壓閥門(mén)。目前,此項技改已實(shí)施完畢,效果明顯，完全達;影響進(jìn)行分析,并提出了改進(jìn)措施。4.1煤鎖液壓閥門(mén)內漏對氣化爐穩定運行的影響到了上述預期目的。正常生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現:影響煤鎖穩定運行的因參考文獻:素主要表現為- -次充壓液壓閥和泄壓液壓閥內漏。[1] 韓玉璽,謝吉昌.氣化爐爐篦失效分析[J].氮肥，由于正常氧負荷下,煤鎖間隔操作時(shí)間為25~2000 ,23(6) :49-51.30 min ,因此,每小時(shí)內上述兩閥門(mén)至少動(dòng)作開(kāi)關(guān)2[2]周寧.加壓氣化爐灰 鎖大軸填料失效的分析[J].煤次,每天至少動(dòng)作開(kāi)關(guān)48次,閥門(mén)動(dòng)作頻繁,加上高速氣流對液壓閥門(mén)閥頭和閥座密封面的沖刷,導致[3]宿鳳明,劉 江. 煤質(zhì)對固定床氣化爐氣化性能影響上述兩閥門(mén)頻繁出現內漏現象。的工業(yè)試驗研究[J].節能技術(shù),2010,28(1):21 -24.當一次充壓液壓閥門(mén)內漏時(shí),易出現煤鎖由二[4] 孔令 坡.淺析氣化指標對煤氣化工藝的影響[J].煤質(zhì)次充壓補充壓力時(shí)時(shí)間延長(cháng),甚至煤鎖無(wú)法經(jīng)二次[5]韓 義軍,耿俊峰.煤質(zhì)變化對氣化爐操作的影響[J].技術(shù),2007 ,(6):51 -52.充壓補充壓力至與氣化爐壓力平衡的現象,即易出煤炭技術(shù),2002 ,21(1) :50-51. .現高壓竄低壓現象。當煤鎖泄壓、液壓閥門(mén)內漏時(shí),易出現煤鎖- -直[責任編輯:常麗芳]中國煤化工MHCNMH G .63