魯奇加壓氣化爐的正常操作及常見(jiàn)事故處理

第6卷第27期中國化工貿易2014年9月下旬刊China C mheical Trade工藝設備魯奇加壓氣化爐的正常操作及常見(jiàn)事故處理任超(山西潞安煤基合成油公司山西 長(cháng)治046000)摘要:文章從七個(gè)方面闡述了加壓氣化爐的正常操作調整以及事故的處理。關(guān)鍵詞:魯奇加壓 氣化爐;工藝調整;事故處理;魯奇加壓氣化在正常生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)工藝調整,維持正?；饘拥目刂浦饕ㄟ^(guò)調整爐篦轉速、控制爐頂溫度與灰鎖溫度的氣化反應過(guò)程是極為重要的,操作人員應嚴格按設計的工藝來(lái)實(shí)現。指標,準確及時(shí)地發(fā)現不正?，F象,通過(guò)調整汽氧比、負荷、火層位置控制應綜合爐頂與灰鎖溫度來(lái)調整:壓力、溫度等各種工藝參數,確保氣化爐的正常穩定運行。1、爐頂溫度升高,灰鎖溫度降低時(shí),應提高爐篦轉速,加氣化爐生產(chǎn)負荷的調整大排灰量,使爐篦轉速與氣化爐負荷相匹配;當氣化爐需要加負荷時(shí)應首先進(jìn)行以下檢查:2、 爐頂溫度下降,灰鎖溫度升高時(shí),應降低爐篦轉速,減1、檢查原料煤的粒度:小排灰量;2、檢查氣化爐火層是否在較低位置, 以爐頂及爐底(或灰鎖)3、爐頂溫度與灰鎖溫度同時(shí)升高時(shí),說(shuō)明爐內產(chǎn)生溝流現溫度判斷;象。3、檢查排出灰渣的狀態(tài)及灰中殘炭含量,灰中應無(wú)大渣塊四、灰鎖操作或大量細灰,殘炭含量應正常;灰鎖操作對氣化爐的正常運行影響較大,操作中應注意以4、保證有足夠的蒸汽和氧氣供應。下問(wèn)題。在上述條件滿(mǎn)足后,氣化爐進(jìn)行加負荷調整?；益i上、下閥嚴密性試驗?；益i上、下閥能否正確關(guān)閉嚴①入爐蒸汽與氧氣流量比值調節在自動(dòng)狀態(tài),緩慢提高負密是灰鎖操作的關(guān)鍵。-般關(guān)閉時(shí)應重復開(kāi)、關(guān)幾次,聽(tīng)到清荷調節器設定值。提高負荷應分階段逐步增加,每次增加氧氣脆的金 屬撞擊聲時(shí)說(shuō)明已關(guān)嚴。在泄壓、充壓的過(guò)程中應按操量不超過(guò)200Nm7/ h ,每小時(shí)增加氧氣量不應超過(guò)1000Nm2/ h;作程序進(jìn)行閥門(mén)]的嚴密性試驗,試驗方法如下。若以手動(dòng)控制方式加負荷應先加蒸汽量,后加氧氣量。1、當灰鎖壓力泄壓至2.0MPa時(shí)停止泄壓,檢查.上閥嚴密②相應提高爐篦轉速使加煤、排灰量與負荷匹配。性,查看灰鎖壓力是否回升。若在規定時(shí)間內(5s)壓力回升大于③檢查氣化爐床層壓差及爐篦扭矩的變化情況。0.1MPa,則說(shuō)明上閥泄漏,應充壓后再次關(guān)閉;若在5s內小于④分析煤氣成分,確認加負荷后工藝指標仍在控制范圍內。0.1MPa ,說(shuō)明上閥關(guān)閉嚴密。氣化爐的生產(chǎn)負荷調節范圍較寬,最大可達設計滿(mǎn)負荷的2、 當灰鎖壓力充壓至1.0MPa 時(shí),停止充壓,檢查下閥嚴150%(以入爐氧氣流量計)。負荷的大小與原料煤粒度、爐內火密性,檢查方法和標準與上閥相同。層的位置有關(guān);當煤粒度過(guò)小、負荷較大時(shí)使帶出物增加,嚴灰鎖上、下閥的嚴密性試驗壓力必須按要求的壓力進(jìn)行，重時(shí)爐內床層由固定床變成流化床,料層處于懸浮狀,使氣化即試驗時(shí)上、下閥承受的壓 差為1.0MPa, 這樣可以及時(shí)發(fā)現閥爐排不出灰,導致工況惡化;若氣化爐負荷過(guò)低會(huì )造成氣化劑門(mén)泄漏,及時(shí)處理,以延長(cháng)上、下閥的使用壽命。分布不均,使爐內產(chǎn)生風(fēng)洞、火層偏斜等問(wèn)題。根據運行經(jīng)驗,五、灰鎖膨脹冷凝器的沖洗與充水氣化爐負荷-般應控制在85% ~ 120% , 最低負荷-般不得低于對于灰鎖設有膨脹冷凝器的氣化爐,其充水與沖洗的正確操作很重要?；益i泄壓后,應按規定時(shí)間對膨脹冷凝器底部進(jìn)二、汽氧比的調整行沖洗,以防止灰塵堵塞灰鎖泄壓中心管。沖洗完畢后應將膨汽氧比是氣化爐正常操作的重要調整參數之-。調整汽氧脹冷凝器充水至滿(mǎn)液位,充水時(shí)應注意不能過(guò)滿(mǎn)或過(guò)少,過(guò)滿(mǎn)比,實(shí)際上是調整爐內火層的反應溫度,氣化爐出口煤氣成分時(shí)水會(huì )溢人灰鎖造成灰濕、灰鎖掛壁,影響灰鎖容積;過(guò)少則也隨之改變,改變汽氧比的主要依據如下。在灰鎖泄壓時(shí)很快蒸發(fā), 導致灰塵堵塞泄壓中心管,使灰鎖泄1、氣化爐排出灰渣的狀態(tài)即顏色、粒度、含炭量?；抑性鼔豪щy。所以必須正確掌握沖洗與沖水量,以保證灰鎖的正常塊較大、渣量多說(shuō)明火層溫度過(guò)高,汽氧比偏低;灰中有大量工作。殘炭、細灰量較多無(wú)融渣說(shuō)明火層溫度過(guò)低,汽氧比偏高。六、煤鎖操作2、 原料煤的灰熔點(diǎn)。在灰熔點(diǎn)允許的情況下,汽氧比應盡1、煤鎖上、下閥的嚴密性試驗工作環(huán)境比灰鎖條件好,但可能降低,以提高反應層溫度。煤中灰熔點(diǎn)發(fā)生變化時(shí)應及時(shí)其嚴密性試驗也很重要。只有保證煤鎖上、下閥關(guān)閉嚴密,才調整汽氧比。能保證煤鎖向氣化爐正常供煤。煤鎖上、下閥的嚴密性試驗方.3、煤氣中CO2含量。煤氣中CO2含量的變化對汽氧比變化法和要求與灰鎖上、下閥相同,可參照進(jìn)行。最敏感,在煤種相對穩定的情況下, 煤氣中CO2含量超出設計范2、煤溜槽閥的開(kāi)、關(guān),加壓氣化爐的煤溜槽閥是控制煤斗圍應及時(shí)進(jìn)行調整。向煤鎖加煤的閥門(mén),以前為插板式,第三代爐以后改為圓筒型。由于汽氧比的調整對氣化過(guò)程影響較大,稍有不慎將會(huì )造不論何種結構形式的煤溜槽閥,其關(guān)閉后都與煤鎖上閥之間有成爐內結渣或灰細,嚴重時(shí)會(huì )燒壞爐篦,所以,汽氧比的調整-定的空間,該空間用于煤鎖上閥開(kāi)、關(guān)動(dòng)作,以使上閥關(guān)嚴。要小心謹慎,幅度要小,并且每次調整后要分析煤氣成分及觀(guān)所以操作中要注意:在一個(gè)加煤循環(huán)中,煤溜槽閥只能開(kāi)- -次,察灰的狀況。氧氣純度發(fā)生變化時(shí)汽氧比也應相應進(jìn)行調整。以防止多次開(kāi)關(guān)將上閥動(dòng)作空間充滿(mǎn)煤后造成上閥無(wú)法關(guān)嚴而三、氣化爐火層位置控制影響氣化爐的運行。爐內火層位置的控制非常重要。判斷火層具體位置應根據七、不正常中國煤化工氣化爐工藝指標與經(jīng)驗綜合確定?；饘舆^(guò)高(即火層上移)使氣化1、爐內結渣層縮短,煤氣質(zhì)量發(fā)生變化,嚴重時(shí)會(huì )造成穿透,即煤氣中氧現象:排出YHcNMH電機電流(液壓馬達含量超標,導致事故發(fā)生;火層過(guò)低則會(huì )燒壞爐篦等爐內件。驅動(dòng)時(shí)為液壓壓力)超高,煤氣中CO2含量偏低。www. chinachemicaltrade. comChina Chemical Trade|中國化工貿易 65中國化工貿易第6卷第27期工藝設備China Chemical Trade2014年9月下旬刊原因:汽氧比過(guò)低;灰熔點(diǎn)降低;灰床過(guò)低;氣化爐內發(fā)細、灰量小,此時(shí)應降低氣化爐負荷,降低汽氧比。生溝流現象。②爐內結渣嚴重:按爐內結渣現象進(jìn)行處理。處理方法:增加汽氧比,使汽氧比與灰熔點(diǎn)相適應;降低③后序工號用氣量大,使爐內氣流速度加快,床層壓降增爐算轉速,使其與氣化爐負荷相適應;提高汽氧比,氣化爐降大,此時(shí)應減小供氣量,維持好氣化爐的操作壓力。負荷,短時(shí)提高爐篦轉速以破壞風(fēng)洞。④開(kāi)車(chē)過(guò)程中壓差高,在低壓時(shí)通入氣化劑量過(guò)大,開(kāi)車(chē)2、氣化爐出口煤氣溫度與灰鎖溫度同時(shí)升高時(shí)加煤過(guò)多; 應減小氣化劑通入量,轉動(dòng)爐篦松動(dòng)床層?，F象:氣化爐出口溫度與灰鎖溫度同時(shí)時(shí)升高,應立即進(jìn)⑤爐篦布氣孔堵塞:若發(fā)現此問(wèn)題,氣化爐停爐處理。行以下檢查和分析。5、爐篦、灰鎖上、下閥傳動(dòng)軸漏氣①氣化爐出現溝流。溝流現象如下:氣化爐出口煤氣溫度原因:潤滑油供油不足。高且大幅度波動(dòng);煤氣中CO2含量高;嚴重時(shí)粗煤氣中氧含量超處理:檢查潤滑油泵是否正常供油;檢查注油點(diǎn)壓力;檢標;排出灰中有渣塊和殘炭。查潤滑油管線(xiàn)是否暢通,調整油泵出口壓力,以滿(mǎn)足各傳動(dòng)軸處理方法:氣化爐降至最小負荷;增加汽氧比操作;短時(shí)填料潤滑要求。增加爐篦轉速以破壞風(fēng)洞;檢查氣化爐夾套是否漏水。當煤氣6、煤鎖膨料中O2含量超過(guò)1%(體積分數時(shí)氣化爐應停爐處理?，F象:煤鎖溫度正常而氣化爐內缺煤,溫度高。②氣化劑分布不均。氣化劑分布不均是煤灰堵塞爐篦的部原因:煤中水分高,在煤鎖中掛壁黏著(zhù)。分布氣孔所造成,其現象及處理方法與爐內溝流現象基本相同。處理:多次振動(dòng)下閥,煤鎖進(jìn)行充、泄壓;當處理無(wú)效時(shí)以上措施無(wú)效時(shí),氣化爐應停爐進(jìn)行疏通清理。氣化爐停車(chē)清理。3、爐內火層傾斜7、灰鎖膨料、掛壁現象:氣化爐出口煤氣溫度高.灰渣中有末燃燒的煤?，F象:灰鎖下閥打開(kāi)后不下灰或下灰量少。原因:原料煤粒度不均勻,爐內料層布料不均;爐篦轉速原因:氣化劑帶水造成灰濕;膨脹冷凝器充水過(guò)滿(mǎn)溢至灰過(guò)低,排灰量不均?，?夾套漏水。處理:氣化爐降負荷,短時(shí)加快爐篦轉速,若無(wú)效應停車(chē)處理:提高過(guò)熱蒸汽溫度;向灰鎖充人少量蒸汽,打開(kāi)下處理。閥吹掃灰鎖;將掛壁灰渣吹出。4、氣化爐夾套與爐內壓差高參考文獻夾套與爐內壓差過(guò)高時(shí)會(huì )造成夾套內鼓,當發(fā)現壓差高時(shí)，1、賀永德編，現代煤化工技術(shù)手冊，北京:化工工業(yè)出版社，2005.應立即檢查處理。檢查下列問(wèn)題:2、許世森，張東亮，任永強編，大規模煤氣化技術(shù)，北京:化學(xué)工業(yè)出版社，①負荷高、汽氧比過(guò)大:其現象為氣化爐出口溫度高、灰2006.<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<(上接第58頁(yè))δ C,則容器裂紋不發(fā)生失穩發(fā)展為安全的。度和外界溫度有關(guān),同時(shí)也是裂紋擴展量s a的函數,而與裂紋6、三維與二維裂紋的近似處理與當量尺寸,裂紋面積相同長(cháng)度2a無(wú)關(guān),即R是以裂紋擴展量^ a為函數的斷裂阻力曲線(xiàn),時(shí),以長(cháng)短軸比cla=2。詳見(jiàn)張行理論裂紋阻力曲線(xiàn)公式。R是以裂紋擴展量^ a函數,三、結語(yǔ)與初始裂紋無(wú)關(guān)(初始裂紋長(cháng)度不變的條件)G隨應力σ而增大斷裂力學(xué)分析判斷壓力容器材料斷裂臨界值、韌性、裂紋與ara+o a為線(xiàn)性關(guān)系,當G=R時(shí),對于0 a,外載荷不增加時(shí)擴展速率、宏觀(guān)斷裂參數與材料成份的組織、結構等建立定性、裂紋不會(huì )擴展, 在動(dòng)態(tài)變化中G、σ、0 a不斷變化,同事不斷定量的關(guān)系是宏觀(guān)與微觀(guān)相結合研究斷裂力學(xué)的方向,利用斷有彼此的平衡點(diǎn),當達到臨界點(diǎn)時(shí), σ不增加時(shí), 裂紋-旦擴裂力學(xué)進(jìn)行壓力容器的定量設計。反之,通過(guò)容器結構的應力展，擴展會(huì )一直發(fā)展到完全斷裂即失穩條件(能量準則)。K 應力分析,可解得引起容器破壞時(shí)的零件裂紋尺寸、裂紋擴展速率,強度因子的確定有復變函數法、邊界配置法、有限元法、權函取得一定的安全 系數為容器提供安全依據。另外通過(guò)亞臨界裂牧法、能量差率法、疊加法、組合法等。紋在低循環(huán)的疲勞及應力腐蝕或蠕變過(guò)程中擴展速率的分析，-般來(lái)說(shuō)對于壓力容器材料其斷裂韌性必須滿(mǎn)足:可預測,容器及其部件的使用壽命,同時(shí)為容器選材提供強度K1c≥:yIJTa.Pd和韌性性能互相制約條件,選用抗裂紋能力強的鋼材,確定鋼72t , 對于帶裂紋的壓力容器強度計算情況:1、 確定裂紋的尺寸、形狀、位置與方法,可采用UT超聲材料的合理許用應力和裂紋長(cháng)度。波和表面探傷,若探不出缺陷,可采用探傷的靈敏度。酈正能主編《應力斷裂力學(xué)》2、對材料進(jìn)行應力分析,確定裂紋部位的工作應力,包括2、王志強、陳少華《高等斷裂力學(xué)》-北京科學(xué)出版社2009殘余應力。張行主編《斷裂 與損傷力學(xué)》-北京北京航空航天大學(xué)出版社20094、 鄭長(cháng)卿《西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報》-西安19853、 按斷裂力學(xué)的理論和方法,計算出近似應力強度因子。5、范天佑《斷裂力學(xué)基礎》 -江蘇江蘇科學(xué)出版社19786、黃克強、余壽文《彈塑性斷裂力學(xué)》-北京清華大學(xué)出版社19854、測定材料的K1c ,對于動(dòng)展和應測定動(dòng)態(tài)Ktd。5、采用脆性斷裂判據對其計算、設計及在K1