德士古氣化爐廢鍋段結焦分析

Vol.28 No.9石油化工應用第28卷第9期Dec.2009PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATION2009年12月德士古氣化爐廢鍋段結焦分析陳紅杰,朱國強,景壽堂(神華寧煤集團煤炭化學(xué)工業(yè)分公司,寧夏靈武751400)摘要:甲醇廠(chǎng) 開(kāi)車(chē)后氣化爐輻射廢鍋段經(jīng)常結焦,裝置不能穩定生產(chǎn),查找氣化爐結焦原因,最終解決結焦問(wèn)題。關(guān)鍵詞:氣化爐;德士古;廢鍋;結焦中團分類(lèi)號:TQS45文獻標識碼:B文章編號:1673- -5285(2009 )09 -0898 -02寧煤甲醇25萬(wàn)ta氣化裝置是國內首套德士古廢按氣化爐18 m/h負荷運行,壓力3.5 MPa,40000 mh鍋4.5 MPa水煤漿加壓氣化工藝的生產(chǎn)裝置,2007年粗煤氣,其中水蒸 氣4000 m/h,根據氣體方程計算得8月開(kāi)車(chē)以來(lái)-直受結焦困擾,氣化爐負荷提不上去，出:喉部氣體流速9.6 m/s,廢鍋氣體流速0.36 m/s;氣化爐結焦后裝置需停15 d,花高價(jià)雇人清焦,作業(yè)風(fēng)按氣化爐18 mh負荷運行,壓力45 MPa,40 00m)h險高、難度大給工廠(chǎng)造成了很大的損失,現就結焦問(wèn)粗煤氣, 其中水蒸氣4 000 m/h, 根據氣體方程計算得題作以下分析。出:唉部氣體流速7.5 m/s廢鍋氣體流速0.28 m/s?？梢?jiàn),在相同的負荷下,壓力越高流速越低,流速低相應1結焦的工藝特征的噴射范圍小,渣與水冷壁接觸面比較小,可以緩解結氣化爐輻射廢鍋內結焦后輻射廢鍋下部水浴液位焦,同時(shí)擴大通道也可以減少結焦。大幅變化、溫度突漲,拐點(diǎn)溫度先升后降,死區溫度突2.3灰熔 點(diǎn)的溫度控制漲,氣化爐無(wú)渣排出。停爐降溫后打開(kāi)人孔發(fā)現氣化爐本廠(chǎng)的灰熔點(diǎn)是在弱氧化性氣氛中測定的，但氣化爐內是在還原性氣氛中，所以分析的灰熔點(diǎn)比實(shí)際的內廢鍋通道被爐焦完全堵死?；胰埸c(diǎn)高70~100C,操作溫度比現在的灰熔點(diǎn)高出2結焦原因分析60C左右,煤質(zhì)變化需重新做黏一溫特性曲線(xiàn)確定爐溫,根據灰熔點(diǎn)選擇操作溫度是有一定偏差,本廠(chǎng):2.1 滴水堰磨損嚴重實(shí)際操作爐溫比實(shí)際灰熔點(diǎn)最少高出150 C左右。滴水沿的磨損影響氣流的噴射范圍，如果噴射范圍2.4 煤漿粒度的影響大,熔融態(tài)的渣還沒(méi)有冷卻就直接與水冷壁接觸形成粘結。本廠(chǎng)煤漿粒度分布與設計值偏差大,造成煤漿粘2.2廢 鍋通道小且有徑向水冷壁度大,且影響煤漿進(jìn)氣化爐的霧化效果,導致渣的形態(tài)2.2.1氣體流動(dòng)狀態(tài)分析 粗煤氣在流過(guò)喉部后由于 不好 ,氣化爐結渣中小顆粒渣所占比例太大,小顆粒的流道突然擴大會(huì )產(chǎn)生漩渦,在新增水冷壁面引起湍流，渣擴 散的范圍比較大,從而使熔融態(tài)的渣與水冷壁的從而使氣化爐水冷壁上結渣。接觸面積增大,會(huì )導致結焦。2.2.2氣化爐 粗煤氣流速的影響建立數學(xué)模型,把 2.5 燒嘴的霧化效果粗煤氣看作理想氣體根據氣體方程進(jìn)行估算氣化爐喉2.5.1 中心氧量影響霧化效果 霧化效果不好 導致渣部及廢鍋部位氣化流速:的形態(tài)不好,小顆粒渣所占比例太大,小顆粒的渣擴散PV,_ PV2的范圍比較廣，從而使熔融態(tài)的渣與水冷壁的接觸面T, T2積增大中國煤化工MYHCNMHG收稿日期:2009-07-03作者簡(jiǎn)介:陳紅杰,神華寧煤甲醇廠(chǎng)設備總工程師。90石油化工應用2009 年第28卷0.113mm顆粒0.288mm顆粒 0.638mm 顆粒1.015mm顆粒 1.770mm顆粒 2.360mm顆粒圈1渣的粒度與擴散范圍分布圖2.6工藝操作原 因化爐的運行情況。氣化爐內溫度、壓力波動(dòng)時(shí)熔融態(tài)的渣與水冷壁3.5 調節煤漿 的粒度分布和中心氧量接觸面積波動(dòng)，如此往復幾次造成水冷壁結渣位置加通過(guò)調節煤漿的粒度分布可以調節煤漿的粘度和厚加長(cháng)，足夠大時(shí)由于水冷壁上水等原因引起脫落堵濃度 ,以及調節中心氧量,從而提高煤漿的霧化效果，塞通道,從而造成結焦。最終調節了渣的粒度。通過(guò)調節燒嘴的間隙和中心氧量也可以調節霧化效果。這樣就控制了渣的形態(tài),減少3處理措施了液態(tài)渣與水冷壁的接觸。通過(guò)以上分析可知,煤的灰熔點(diǎn)雖然有變化,可以4總結通過(guò)工藝條件補償，煤漿的粒度分布、燒嘴的霧化效果溫度波動(dòng)、壓力波動(dòng)吹灰都是工藝可以控制的。寧煤甲醇廠(chǎng)氣化爐是我國乃至亞洲運行的第一套3.1 設備改造德士古廢鍋裝置,所以在運行中還需要摸索總結。此套擴大了通道，同時(shí)對滴水堰進(jìn)行了改造,控制了裝置是- -套能量回收率非常高的煤化工裝置,所以解渣的擴散范圍,減少了與水冷壁的接觸決了這套裝置在運行中存在的問(wèn)題是非常有意義的。3.2煤的灰分的控制及灰熔點(diǎn)的參考甲醇廠(chǎng)采取了以上的措施后氣化爐的運行情況有了明煤質(zhì)分析取樣點(diǎn)改至氣化給煤皮帶處，以及定期顯的好轉， 在2009年7.8月運行中得到了驗證,8月作水煤漿的灰分和灰熔點(diǎn),灰熔點(diǎn)只能作為-一個(gè)參考,雙爐滿(mǎn)負荷運行,取得了月產(chǎn)18 000t的好成績(jì),基本不能單憑灰熔點(diǎn)作為氣化爐操作的參考溫度。上達到了甲醇廠(chǎng)的設計要求。3.3壓力 與溫度的穩定壓力的穩定現在只能靠合成車(chē)間操作，和合成車(chē)參考文獻:間取得聯(lián)系要求穩定系統壓力，同時(shí)提高氣化爐運行[1] 蔣威德,韓伯琦.德士古煤漿氣化技術(shù)及裝置運行分析[J].壓力，至于爐溫的穩定全靠氣化車(chē)間操作人員調解氧煤化工,1997.2(5):19.煤比調節溫度,根據投料時(shí)的實(shí)際溫度調節氧煤比,熱[2]張繼臻 ,種學(xué)峰.煤質(zhì)對Texaco氣化裝置運行的影響及其偶顯示溫度只作為參考。選擇[J.化肥工業(yè).3.4排渣量及渣的形態(tài)[3]中國煤化工制備的研究1}煤化工，渣量的多少以及形態(tài)發(fā)生了變化就說(shuō)明氣化爐的運行情況有所改變。所以每班都要認真的對氣化爐的MHCNMHG渣量及形態(tài)觀(guān)察，以及要求中化進(jìn)行分析從而了解氣