煤氣化高溫熱水器防沖擋板技術(shù)改造

56天然氣化工(C1化學(xué)與化工)2012年第37卷煤氣化高溫熱水器防沖擋板技術(shù)改造呂世斌,徐慶,王環(huán)宇,柳奉謙(華亭煤業(yè)集團有限責任公司甘肅華亭煤電股份有限公司煤制甲醇公司,甘肅華亭744100摘要:對多元料漿氣化灰水處理系統氣化高溫熱水器及高溫熱水器內防沖擋板多次沖刷損壞的原因進(jìn)行初步分析,提出相應的防治方案。通過(guò)對氣化高溫熱水器防沖擋板的技術(shù)改造,其易沖刷損壞得到有效的抑制,并針對此次改造的結果進(jìn)行總結關(guān)鍵詞:煤氣化;高溫熱水器;灰水處理系統;防沖擋板;磨蝕速率;甲醇廠(chǎng)中圖分類(lèi)號:TQ223121;TQ5156文獻標識碼:B文章編號:1001-9219(2012)045603華亭煤業(yè)集團有限責任公司60萬(wàn)a煤制甲黑水處理系統、細渣過(guò)濾系統。醇項目氣化裝置采用西北化工研究院的多元料漿氣化技術(shù)灰水處理系統是其主要組成部分擔負1高壓閃蒸單元工藝流程著(zhù)回收本工序氣化爐和碳洗塔送來(lái)的黑水熱量,將氣化高溫熱水器(C140A/BC)和高溫熱水器水中的酸性氣體解析出來(lái),進(jìn)一步濃縮黑水并分離(C1402ABC)是氣化裝置灰水處理系統的關(guān)鍵設出較于凈的灰水,供系統循環(huán)使用的任務(wù)備。來(lái)自氣化爐激冷室的黑水(234,T℃,60MPa,多元料漿氣化灰水處理系統設置3套,其中灰183m/h)經(jīng)減壓至12MPa,進(jìn)入氣化高溫熱水器閃水澄清及細渣過(guò)濾1套。單系列灰水系統主要包蒸,閃蒸氣從氣化高溫熱水器頂部送出。洗滌塔括:高壓閃蒸單元、低壓閃蒸單元、真空閃蒸單元和(C30A/BC)底的黑水(2126℃,595MPa,80m3h)C1401AC1402A氣化高溫熱水器高溫熱水大小p2400 mmx 12024 mm大小q1600mm×8120mm體積44.1m體積:13.m設計溫度:190℃設計溫度:190℃設計壓力:1.2/-0.1MPa設計壓力:1.2/-0.IMPa保溫情況:全保溫保溫情況:全保溫頂部出料至E1402水1301換冷縫浪C102異水臺F101[醫部出料至C1403底部出料至C1403A五沉渣沖圖1灰水處理系統高壓閃蒸單元工藝流程示意圖收稿日期:0120328作者簡(jiǎn)介:呂世斌(1968)男,碩士經(jīng)過(guò)減壓至1MPa后進(jìn)入高溫熱水器,在高溫熱生,高級機電工程師;*聯(lián)系人:電郵xqg067cn@163com。水器中,一部分水閃蒸成為蒸汽,連同少量氣體以廠(chǎng)方第4期呂世斌等:渫氣化高溫熱水器防沖擋板技術(shù)改造57及閃蒸氣從高溫熱水器頂部送出。兩個(gè)高溫熱水器磨損、沖刷,導致短期內防沖擋板多次被沖穿或沖底部的液體及細渣經(jīng)液位調節閥進(jìn)入低溫熱水器掉,同時(shí)設備筒體和補強板也多次被沖穿,嚴重影(C1403A/B/C)。響系統運行周期。2011年4月和10月份裝置大檢2故障記錄及臨時(shí)性補救措施修期間通過(guò)拆檢程控閥發(fā)現閥芯及密封面沖刷嚴重,部分密封面必須更換才能使用。2010年11月項目投產(chǎn)以來(lái),氣化裝置運用進(jìn)一步分析發(fā)現,黑水中含有大量煤渣懸浮固年多時(shí)間內,灰水處理系統多次發(fā)生氣化高溫熱水體,固體多為細碎的熔融玻璃體狀細渣,硬度較高器及高溫熱水器入口防沖擋板被沖穿或沖掉,甚至且卷度不均粒徑在08Am~20μm,其黏度遠大于水設備筒體被沖穿等事故,直接導致氣化裝置非計劃的黏度,細渣含量在40g/m2350g/m3。根據化工腐蝕性停車(chē),給公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)造成嚴重影響。相關(guān)理論:當沖刷磨損的流體流經(jīng)殼體表面時(shí)造表12011年氣化高溫熱水器及高溫熱水器成沖刷磨損的主要因素在于流體流速,其次與介質(zhì)防沖擋板損壞情況的懸浮物濃度、殼體表面直徑等也有一定的關(guān)系。故障記錄在較高流速下,特別是當介質(zhì)中含有懸浮固體時(shí),時(shí)間設備修復措施磨損顯著(zhù)加快,隨流速的增加,碳鋼和鑄鐵等合金C1402B防沖擋板被沖穿d≈10mm的圓孔設更換防沖擋的磨蝕速率增加幾倍甚至幾十倍。另外,黑水中酸2010-1220C1401BC1402B備筒體和補強板沖穿,板,補焊設備性成分如HS、NH3等酸性氣體超標也加速對防沖人孔磨損45mm,筒體,史換補強板和人孔擋板腐蝕的一個(gè)重要因素。Cl401B防沖板沖掉灰水處理系統高壓閃蒸單元防沖擋板損壞嚴檢修拆檢發(fā)現C1401C防沖擋板沖掉,C1401B重,檢修工作量大。本公司主要采取以下兩種方案2011413C40CC1401B防沖擋板沖穿d≈7mm方案一,更換解決:的圓孔,補強板磨友補強板方案一:將防沖擋板的結構由原來(lái)的單層變?yōu)?mI拆檢設備發(fā)現C1401A雙層結構,內層(靠近汽液進(jìn)口)的防沖擋板為孔2011-6-10C1401AC1402A脫落,C1402A防沖擋方案板,孔徑8mm,孔間距25mm,邊緣40mm部分不開(kāi)板沖穿損壞孔,采用可拆卸結構,外層擋板不開(kāi)孔。內外層擋板C1401A防沖擋板被沖20!H-8-5Cl401A掉,設備筒體補強板和方案二并補抗磨蝕采用堆焊5mm厚的碳化鉻,擋板基層厚度焊觀(guān)察孔觀(guān)察孔被沖穿和材質(zhì)不變。防沖擋板結構如圖2所示。C1402C防沖擋板被沖011-12-29CI402C掉,設備筒體補強板和補焊觀(guān)察孔觀(guān)察孔被沖穿3原因分析及改造方案氣化爐和碳洗塔黑水排量過(guò)大,壓差大,排水閃蒸氣量大、流速大,易導致防沖擋板損壞。多次拆檢設備發(fā)現,防沖擋板被沖穿為d=4mm的圓孔,分廿析認為防沖擋板損壞嚴重的主要原因在于氣化高溫熱水器入口黑水減壓閥(PV1401A/B/C)和高溫熱堆爃mm碳化锪注:·號按原圖水器入口黑水減壓閥(PV1410A/BC)為單座文丘里角閥,黑水減壓為一股壓力為12MPa流速很快的圖2防沖擋板結構示意圖汽液兩相流,由于兩調節閥距離設備筒體距離過(guò)近方案二:通過(guò)更改設備入口管道調節閥的方法(分別為300mm和220mm),閥后管道不能充滿(mǎn)介(即將調節閥安裝位置由EI28750mm移至質(zhì)導致較高流速并含有大量細渣的汽液兩相流直EL21700mm,安裝方式由側進(jìn)底出,水平安裝改為接沖刷到防沖擋板上,增大對減壓閥、防沖擋板的側進(jìn)底出、豎直安裝,如圖3、4所示),在黑水入口廠(chǎng)方58天然氣化工(C1化學(xué)與化工)2012年第37卷140IAc141A4"|2.5④*9p圖3氣化高溫熱水器入口管道變更示意圖4氣化高溫熱水器圍堰結構示意圖管道進(jìn)行降壓,使人口壓力稍大于設備內壓力,同防沖擋板和設備筒體減薄量在測厚儀上基本反映不時(shí)在設備內黑水入口處增設圍堰使入口管道充滿(mǎn)出,方案二很好地解決了氣化高溫熱水器防沖擋板黑水,利用水的粘滯力逐級衰減減壓黑水的動(dòng)量,損壞的問(wèn)題,防沖擋板的使用壽命由原來(lái)的20天左以防止黑水直接沖擊防沖擋板或設備筒體。減壓后右提高到現在的6個(gè)月,每年可減少氣化裝置非計高速黑水流進(jìn)入充滿(mǎn)黑水的管道,黑水介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)會(huì )劃停車(chē)10次以上,有力地保障了灰水處理系統長(cháng)周產(chǎn)生內摩擦反抗質(zhì)點(diǎn)間的相對運動(dòng)達到降低流速期穩定運行每年可節約生產(chǎn)成本3000萬(wàn)元以上,為的目的,利用液體這種粘滯作用減緩對管道和防沖公司創(chuàng )造更好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。擋板的沖刷和腐蝕。5結語(yǔ)4改造后的效果方案二基本解決防沖擋板易損壞的問(wèn)題,但此通過(guò)實(shí)際運行來(lái)看:方案一在一定程度上延長(cháng)技術(shù)改造方案缺乏更精確的數據計算論證,今后要了防沖擋板的使用壽命,但未徹底解決此問(wèn)題,防沖加強對氣化高溫閃蒸單元的黑水成分定性分析,特擋板仍存在被沖穿或沖掉的現象。為此,華亭煤業(yè)公別是黑水pH值流速、固含量等,定期對防沖擋板司釆用方案二對A套氣化高溫熱水器進(jìn)行改造,并和設備易損蝕部位測厚,分析損壞規律,尋找更為通過(guò)裝置實(shí)際運行情況來(lái)檢驗改造后的效果以決定切實(shí)可行的防治方法。其他設備是否也采用此方案進(jìn)行技術(shù)改造。改造后參考文獻裝置運行期間,高壓閃蒸單元閃蒸效果和原設計值[1]HE畢勒D維斯騰貝格合理的防腐設計M趙克清,接近,符合工藝條件,停車(chē)后拆檢設備觀(guān)察,防沖擋譯北京化學(xué)工業(yè)出版社,1990板無(wú)明顯損壞,用測厚儀對原易損壞部位進(jìn)行測厚,2]陳小華.高壓閃燕罐殼體損壞防治對策團大氮肥2004,27(5:336-338Revamp of anti-scouring baffle of high temperature water heater in coal gasification systemLU Shi-bin, XU Qing, WANG Huan-yu, LIU Feng-qian,Coal to Methanol Company of Gansu Huating Coal and Electricity Co, Ltd, Huating Coal Industry Group Co, Ltd, Huating 744100, China,Abstact: The causes of repeated damage of the high temperature water heater and its anti-scouring baffles in the ash watertreatment system of Multi-Component Slurry Gasification (MCSG)were analyzed, and some measures were put forward to solve theroblem. After revamping the anti-scouring baffles, the damage easily caused by scouring was suppressed effectively, and therevamping results were presented.Keywords: coal gasification; high temperature water heater; ash water treatment system; anti-scouring bafe; abrasion ratemethanol plant廠(chǎng)方