四噴嘴氣化裝置運行總結

No.12,2014煤炭加工與綜合利用 COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATION27四噴嘴氣化裝置運行總結馬艷軍,孫化祥,孔德升(新能鳳凰滕州能源有限公司,山東滕州277527)摘要:針對水煤漿氣化裝置運行中遇到的高壓煤漿泵軟管破裂、鎖渣閥內漏、系統結垢、灰水換熱器堵塞、開(kāi)工抽引消音器堵塞和閃蒸系統角閥下堵板磨損等問(wèn)題進(jìn)行了分析,提出了處理措施,在工業(yè)運行中取得了較好的效果。關(guān)鍵詞:煤炭氣化;加壓氣化;問(wèn)題;技術(shù)措施中圖分類(lèi)號:TQ545文獻標識碼:A文章編號:1005-8397(2014)12-0027-04新能鳳凰(滕州)能源有限公司65萬(wàn)ta甲擠壓而損害這種現象也與軟管損壞位置在出醇項目采用多噴嘴對置式水煤漿加壓氣化工藝,口側相一致。通過(guò)分析發(fā)現,造成缸頭出口端內于2006年7月20日開(kāi)工建設,配套生產(chǎn)工序包外側壓差過(guò)大的原因有以下兩種。括140th鍋爐3套、42000m3h空分裝置2套、1500td四噴嘴氣化爐3臺、凈化和合成精餾裝置2套等。四噴嘴氣化裝置自2009年12月成功開(kāi)車(chē)以來(lái),遇到了一些技術(shù)性難題,經(jīng)過(guò)攻堅克難,均已得到解決,現總結與下,以供同行業(yè)參考。1高壓煤漿泵軟管損壞1.1軟管損壞原因分析生產(chǎn)運行中菲魯瓦高壓煤漿泵軟管頻繁破損,且損壞位置均靠近出口端,形狀為一核桃狀大小的圓孔(見(jiàn)圖1),每次停車(chē)均有軟管損壞,不僅增加了生產(chǎn)成本和檢修任務(wù),而且經(jīng)常出現非計劃停車(chē),制約了系統的長(cháng)周期高效穩定運行。運行早期采取了規范防凍液添加操作,杜絕防凍液添加不足、過(guò)量或存有氣體的處理措施,圖1軟管損壞均未取得理想效果,軟管損壞現象依舊存在。通過(guò)對設備、工況、工藝操作三方面進(jìn)行研究分(1)帶壓連投時(shí)要求煤漿壓力高于氣化爐壓析,認為導致軟管損壞的原因為運行中出現缸頭力.ma由于系統壓力較高,通過(guò)煤漿循環(huán)出口端內外側壓差過(guò)大的現象,造成軟管的過(guò)度切斷閥后的調節閥憋壓,經(jīng)常出現煤漿管線(xiàn)超壓現象;為保護泵體必須進(jìn)行泄壓操作,泄壓時(shí)又收稿日期:2014-10-03會(huì )造成煤漿管線(xiàn)壓力的瞬間降低。作者簡(jiǎn)介:馬艷軍(1976一),男,山東滕州人,1994年畢(2)高壓煤漿泵清水試泵時(shí),需要將煤漿管業(yè)于中科院管理學(xué)院計算機專(zhuān)業(yè),新能鳳凰滕州能源有限公司氣線(xiàn)壓力控制在正常運行時(shí)的壓力,同樣高的壓差化助理工程師下,煤漿壓力調節閥開(kāi)度過(guò)小,憋壓時(shí)也會(huì )頻繁28煤炭加工與綜合利用2014年第12期造成煤漿管線(xiàn)超壓;泄壓時(shí)又會(huì )造成煤漿管線(xiàn)壓caco3溶解于水中水溫降低時(shí)CaCO3解析成力的瞬間降低。晶核并不斷增大,附著(zhù)在管道和設備內壁形成結1.2解決措施垢。因此,優(yōu)化水質(zhì)(減少工藝水中結垢離子的(1)為避免煤漿循環(huán)管線(xiàn)壓力調節閥開(kāi)度過(guò)小含量)是減輕系統結垢的根本措施致使高壓煤漿泵出口管線(xiàn)憋壓一超壓,嚴禁高壓下灰、黑水中的灰渣均來(lái)源于煤,選取較好的帶壓連投。帶壓聯(lián)投時(shí),系統壓力控制在4.0MPa,煤質(zhì)和控制適宜的氣化爐操作工況是改善系統水高壓煤漿泵出口壓力只需提至4.8MPa。此時(shí)調節質(zhì)的源頭。廖胡等模擬實(shí)驗證明,當渣口堵塞、閥閥位較大,憋壓過(guò)程中不容易出現煤漿管線(xiàn)超爐溫過(guò)高工況下,會(huì )產(chǎn)生大量飛灰隨黑水進(jìn)入閃壓?jiǎn)?wèn)題。蒸系統。此外,當鎖斗系統故障,集渣時(shí)間過(guò)長(cháng)(2)清水試泵時(shí),泵出口所需壓力由原來(lái)的時(shí),會(huì )有大量灰渣隨黑水進(jìn)入閃蒸系統,增加7.5Ma降為5.0MPa,避免煤漿泵出口管線(xiàn)壓力沉降系統負荷水質(zhì)的工藝指標包括pH、濁度波動(dòng)損壞蘑菇閥。(或懸浮物含量)、鈣離子濃度、總硬度、堿度、現階段已基本杜絕了軟管出口側損壞的現氯離子濃度、電導率、COD、氨氮含量等,通常象,滿(mǎn)足了系統長(cháng)周期穩定運行的需要。以pH、濁度、堿度、鈣離子濃度指標為主,因為這些指標與灰、黑水結垢的程度有直接關(guān)系2鎖斗系統閥門(mén)內漏頻繁預防結垢最重要的環(huán)節是藥劑的添加。藥劑由于工藝水固含量高,對閥芯磨損力大,鎖有絮凝劑和阻垢分散劑兩種。對于阻垢分散劑來(lái)渣閥磨損內漏需要定期更換是業(yè)界的技術(shù)難題。說(shuō),應選用阻垢分散性能優(yōu)異、耐高溫和高壓、在開(kāi)車(chē)初期新能鳳凰能源有限公司就出現鎖斗泄抗分解的藥劑。對于絮凝劑而言,選取絮凝速度壓閥和鎖斗泄壓管線(xiàn)沖洗水閥關(guān)閉不到位,造成快、絮凝團大、濁度低和對煤種適應能力強的藥內漏的現象。技術(shù)專(zhuān)家研究認為執行機構力度不劑阻垢分散劑和絮凝劑必須穩定、連續投加,夠,隨后將單氣缸更換為雙氣缸,鎖斗泄壓閥和保證水系統各工段中藥劑濃度控制在要求的范圍鎖斗泄壓管線(xiàn)沖洗水閥的使用5個(gè)月無(wú)問(wèn)題。在內。水系統水質(zhì)發(fā)生變化時(shí),應適當調整加藥濃系統運行中出現多臺氣化爐鎖斗進(jìn)口閥動(dòng)作卡澀度,尤其是出現絮凝效果惡化情況時(shí),應及時(shí)調甚至開(kāi)關(guān)不到位現象,停車(chē)拆檢鎖斗進(jìn)口閥,發(fā)換藥劑,以保證水系統穩定運行絮凝劑的使用現閥芯嚴重磨損變形。對比氣化爐運行工況發(fā)現,存在一個(gè)最佳添加量。通過(guò)試驗可以看到,低于鎖斗進(jìn)口閥閥芯損壞前均出現鎖斗內漏不保壓的最佳使用量時(shí),絮凝效果與使用量成正比;高于現象,在鎖斗充壓閥關(guān)閉至鎖斗進(jìn)口閥打開(kāi)存在最佳使用量時(shí),絮凝效果的增加并不明顯。低于時(shí)間差,由于鎖渣閥內漏,氣化爐壓力高出鎖斗最佳使用量時(shí),灰水濁度增高較為明顯,會(huì )增加壓力很多,閥芯受到向下的擠壓力,影響閥芯的系統阻垢劑的消耗,一般由藥劑廠(chǎng)家根據現行水正常開(kāi)關(guān),鎖斗進(jìn)口閥打開(kāi)瞬間積攢大量富含灰樣實(shí)驗,測出最佳添加比例;實(shí)際運行中,根據渣的工藝水,在高壓差下以高流速通過(guò)未全開(kāi)的此添加比例,決定配制絮凝劑的濃度和加入系統閥芯,造成了磨損成倍增加。量。在藥劑投入上,絮凝劑的投加成本只占整個(gè)改進(jìn)措施:當鎖渣閥內漏不保壓時(shí),及時(shí)更換;系統加藥成本(絮凝劑+阻垢劑)的10%左右。操作中禁止在氣化爐壓力高于鎖斗壓力0.3MPa的工所以,應盡可能保障系統絮凝劑添加量達到最佳況下打開(kāi)鎖斗進(jìn)口閥。使用量,以保障沉降效果。但也不是越多越好,絮凝劑量過(guò)大時(shí),壓濾機濾餅含水量增高甚至淌3系統結垢漿。因澄清槽底部沉泥粘度過(guò)高,超過(guò)泵送能力氣化裝置產(chǎn)生的灰、黑水屬于高硬度、高有時(shí)出現泵不打量等情況,黑水溫度會(huì )影響絮pH、高含懸浮物的嚴重結垢型水質(zhì)。在生產(chǎn)中凝劑的活性,運行中要保證真空閃蒸罐真空度的CaCO3結垢最為常見(jiàn)。王慶武等指出,高溫下穩定2014年第12期馬艷軍,等:四噴嘴氣化裝置運行總結29氯離子濃度、電導率的影響也不容忽視,氯法是,利用氣化爐檢修的時(shí)機進(jìn)行高壓清理。這離子濃度高,在高溫、高壓下會(huì )對設備(特別是樣做不僅費用高而且頻繁的清理或造成換熱器管不銹鋼)產(chǎn)生較強的化學(xué)腐蝕;電導率過(guò)高,表束減薄、泄漏,最終減少換熱器的實(shí)際換熱能力明水中離子含量高,可導致鹽析。對于灰水中的和流通能力,不能從本質(zhì)上解決問(wèn)題。在拆檢過(guò)pH、堿度、氯離子及鈣離子濃度、電導率等指程中發(fā)現,換熱器為沉積結垢堵塞,質(zhì)地疏松較標,一般采用調節灰水去污水處理站的排放量及容易清理。分析認為,灰水在管道中流速較高,足夠的新鮮水補入進(jìn)行置換的方式來(lái)平衡控制,進(jìn)入換熱器封頭后灰水流速迅速降低,灰水中顆補入的新鮮水最宜為脫鹽水(補入一次水會(huì )引入粒的重力勢能大于動(dòng)能,逐漸沉積造成堵塞。通鈣鎂離子,增加系統結垢的負擔)。過(guò)水質(zhì)分析發(fā)現,灰水中懸浮物含量并不大,一4開(kāi)工抽引系統消音器堵塞般在35mg/L左右,提高通過(guò)換熱器的介質(zhì)流速成為解決這一問(wèn)題的重要途徑。開(kāi)工抽引系統是氣化爐的重要輔助裝置之采取新措施,氣化爐兩開(kāi)一備,每臺氣化爐一,起到建立爐膛真空度、調整火焰長(cháng)度、防止均設有一臺鎖斗沖洗水換熱器,將三臺鎖斗沖洗安裝或拆除工藝燒嘴時(shí)回火傷人和控制氣化爐升水換熱器并聯(lián)使用,兩套系統運行時(shí)僅投用一臺溫和降溫速率的作用。隨系統運行周期的延長(cháng),換熱器,使灰水在管線(xiàn)和換熱器內的流速增加一開(kāi)工抽引系統逐漸表現為真空度低和消耗蒸汽量倍?，F在,換熱器使用周期有了較大程度的改善,大;當蒸汽量超過(guò)一定量時(shí),氣化爐真空度反而使用兩個(gè)月都不會(huì )出現換熱器堵塞現象,滿(mǎn)足了降低,甚至有蒸汽冒出呈正壓狀態(tài);拆檢消音器氣化爐運行周期的需要,發(fā)現消音器內件幾乎被細灰堵死。經(jīng)分析發(fā)現,生產(chǎn)運行時(shí)在合成氣出口去開(kāi)工抽引器的彎頭處6渣池泵出口流量調節閥磨損內漏容易積累細灰。隨系統運行周期的增長(cháng),細灰累渣池泵出口流量調節閥內漏在不少廠(chǎng)家都出積量逐漸增多,停車(chē)投用開(kāi)工抽引器時(shí)大量細灰現過(guò)。究其原因,在于渣池水固含量高,對閥芯被蒸汽帶走。由于消音器結垢緊密,細灰撞擊到長(cháng)時(shí)間沖刷所致。部分廠(chǎng)家取消渣池泵出口流量壁面被收集,不斷積累形成堵塞。調節閥,將渣池泵電機更換為變頻電機。這樣做采取的優(yōu)化措施:每次停車(chē)后對合成氣出口雖然能起到避免調節閥磨損問(wèn)題,但資金投入增處積灰進(jìn)行清理;控制氣化爐液位不要太高,防加很多,并且水中的固體顆粒依然存在,起不到止帶水帶灰;選用優(yōu)質(zhì)煤種和適宜的爐溫,避免根治的目的,渣池泵葉輪和出口管線(xiàn)彎頭的磨損高爐溫或渣口堵塞工況下產(chǎn)生細灰增多;停車(chē)依舊存在,檢修成本依然很高。經(jīng)研究,優(yōu)化的后,抽引蒸汽加量要緩慢,出現消音器堵塞現象關(guān)鍵在于降低渣池水中的固含量時(shí),可將抽引蒸汽量加到最大,吹掃疏通,待燒優(yōu)化措施:首先要保障渣池溢流閥的正常嘴抽出后再徹底清理。開(kāi)閉,排渣時(shí)閥門(mén)不關(guān)閉或者關(guān)閉不到位、排入撈渣機的灰渣來(lái)不及沉降便會(huì )進(jìn)入渣池內;適當5灰水換熱器堵塞延長(cháng)鎖斗出口閥關(guān)閉至渣池溢流閥打開(kāi)的設定時(shí)灰水系統換熱器分鎖斗沖洗水換熱器和廢水間,給灰渣更多的沉降和打撈時(shí)間。新能鳳凰能換熱器兩種,平均使用一個(gè)月便會(huì )出現堵塞,灰源有限公司由原設計的5min延長(cháng)至15min對優(yōu)水流量降低的現象。為維持系統運行,通常采用化渣池內水質(zhì)起到了關(guān)鍵作用。采取優(yōu)化措施后旁路控制的方法保證供水。這樣,較多的灰水未的渣池泵出口流量調節閥使用70d,其調節性能經(jīng)過(guò)換熱,水溫升高,造成鎖斗充壓緩慢、渣池依然正常。水溫升高(特別在冬季,在撈渣機周?chē)a(chǎn)生大量蒸汽,影響巡檢安全和渣樣的觀(guān)察)和廢水生物7低壓閃蒸蒸汽量大,熱量回收利用率低菌減少等一系列安全和環(huán)保問(wèn)題。一般的處理方隨著(zhù)氣化裝置設計規模的不斷增大,三級閃煤炭加工與綜合利用30 COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATIONNo.12,2014碎煤加壓固定床氣化爐出爐粗煤氣含塵粒級分析田秀山,張宏偉(浙江浙能技術(shù)研究院有限公司,浙江杭州310003)摘要:通過(guò)理論分析方法,對碎煤加壓固定床加壓氣化出爐粗煤氣含塵的最大粒級水平進(jìn)行了研究,得到了可根據粗煤氣性質(zhì)、氣化爐結構和工藝條件等參數,計算出爐粉塵最大粒級水平的公式,用以指導實(shí)際生產(chǎn)。關(guān)鍵詞:固定床氣化爐;煤氣;粉塵;顆粒度中圖分類(lèi)號:TQ546文獻標識碼:A文章編號:1005-8397(2014)12-0030-04由于具有所產(chǎn)粗煤氣甲烷含量高的突出優(yōu)以處理的含酚廢水,粗煤氣含塵導致的管路磨損勢,碎煤加壓固定床固態(tài)排灰煤氣化技術(shù)已成為和堵塞,以及類(lèi)似大唐克旗煤制氣項目的氣化爐煤制氣替代天然氣(SNG)的主要技術(shù)之一。但內壁腐蝕等問(wèn)題。是,由于氣化溫度較低,對煤質(zhì)有特殊要求等原氣化爐出爐粗煤氣的含塵問(wèn)題,與氣化爐結因,該氣化技術(shù)也有嚴重缺陷,即會(huì )產(chǎn)生大量難構、原料煤的熱穩定性和工藝條件等有關(guān),但其根本性原因在于原料煤的熱穩定性。熱穩定性較收稿日期:2014-11-2差的煤,在受熱時(shí)由于應力不均會(huì )發(fā)生粉化,產(chǎn)作者簡(jiǎn)介:田秀山(1985-),男,甘肅武威人,2014年畢業(yè)于華東理工大學(xué)化學(xué)工藝專(zhuān)業(yè),工學(xué)博士,浙江浙能技術(shù)研究生不同粒級的粉末。而大量粉末不僅會(huì )堵塞氣流院有限公司助理工程師通道,使氣流阻力增大,而且易被上升的氣流攜蒸和四級閃蒸越來(lái)越多得到應用。富產(chǎn)的蒸汽用都需要經(jīng)過(guò)工業(yè)實(shí)踐的檢驗,不斷地暴露問(wèn)題、于除氧器的熱力除氧還有大量剩余,全部送去除解決問(wèn)題,才能夠不斷完善、不斷成熟。企業(yè)間氧器會(huì )造成帶水;直接放空既污染環(huán)境又噪音污相互交流、互通、互助是我國煤氣化技術(shù)不斷發(fā)染。結合全廠(chǎng)工藝流程分析發(fā)現,這部分蒸汽可展、前行,走出國門(mén)的保障。以引入變換汽提塔中部作為汽提氣使用,不僅解決了閃蒸汽的危害,而且減少了汽提塔對低壓蒸參考文獻汽的需求量。改造后,對低溫冷凝液分析,其氨孔德升孫化樣李福文菲魯瓦隔膜泵軟管損壞原因分析氮質(zhì)量分數控制在100μg/g內滿(mǎn)足了工藝指標。及預防措施[中氮肥,2013(6):48-50.證明此次改造是成功的。[2]朱敏,劉光華,趙爽,等多噴嘴對置式水煤漿加壓氣化裝置水系統處理及運行建議化肥工業(yè),2012,39(6):8118總結[3]王慶武,李玲換熱器水系統結垢機理探討,安徽化工,2006(2):60我國早期煤化工主要依賴(lài)進(jìn)口的GE(原德士[4]郭全平,吳懷武,周曉明德士古氣化黑水絮凝劑的選擇與古 Texaco)水煤漿氣化、殼牌(Shell)粉煤氣化、應用工業(yè)水處理2010,30(12):90-99魯奇(Lurgi)煤氣化等,專(zhuān)利費昂貴。近年來(lái),[5]胡,郭慶華,梁欽鋒,等多噴嘴對置式氣化爐中飛灰我國自主產(chǎn)權的四噴嘴氣化爐、航天爐和清華爐性質(zhì),化工學(xué)報,2009(11):2918-2923.等煤氣化技術(shù)發(fā)展迅速。但任何一種煤氣化技術(shù)