Shell煤氣化技術(shù)工程化過(guò)程的難點(diǎn)與對策

2012年第33卷第5期氮肥技術(shù)Shell煤氣化技術(shù)工程化過(guò)程的難點(diǎn)與對策程更新(中國石化股份有限公司安慶分公司生產(chǎn)部246001 )摘要通過(guò)分析Shell煤氣化技術(shù)工程化難點(diǎn),探討SCGP在安慶工程化過(guò)程設計、制造、工程建設、試車(chē)及運行中暴露出的問(wèn)題,提出一些建議和解決措施。關(guān)鍵詞Shell煤氣化 工程化問(wèn)題對策Difficulties and solutions of Shell coal gasification technologyengineering processCHENG Geng -xin(Production Department of An'gqing Branch Company, Sinopec, An'qing 246001, An'bui Province)Abstract By analyzing dificulties in Shell coal gasification technology engineering, discussing SCGP in An'qing engineeringprocess design and manufacturing, construction, commissioning and operation exposed the problem, bringing forward suggestions andsolutions.Keywords Shell coal gasification engineering problems countermeasures1 Shell 煤氣化技術(shù)及其在安慶的工程化出氣化爐的合成氣溫度1 300~1 500C,用1.1 Shell煤氣化技術(shù)(SCGP)循環(huán)氣激冷到約900C,然后進(jìn)人合成氣冷卻器Shell煤氣化技術(shù)以干煤粉為原料純氧為氣進(jìn)一步冷卻,同時(shí)產(chǎn)生中(高)壓蒸汽。從氣化爐化劑,液態(tài)排渣,屬加壓氣流床氣化。氣化爐進(jìn)料出來(lái)的合成氣流中所攜帶的少量灰份顆粒在旋煤粉的精確計量以及粉煤的密相輸送是Shell粉風(fēng)分離器和陶瓷過(guò)濾器中分離除去。煤氣化工藝技術(shù)的關(guān)鍵。粉煤加壓氣化裝置由以離開(kāi)氣化工序的合成氣含有80% ~ 83%的原下工序組成:①磨煤及干燥;②煤加壓及進(jìn)煤;③煤能量,它被稱(chēng)為冷煤氣效率。由氣化爐和合成氣化及合成氣冷卻;④除渣;⑤除灰;⑥洗滌;⑦氣冷卻器產(chǎn)生的蒸汽，含有另外的14% ~ 16%能廢水汽提及澄清;⑧公用工程系統等。量。煤炭中所含的硫、鹵素及氮化物,在氣化過(guò)程工藝流程概述:原煤先行破碎研磨成粉煤并中生成氣態(tài)的硫化物、鹵素分子態(tài)氮、痕量氨及經(jīng)過(guò)濾干燥處理,再用氮氣加壓送人貯罐,貯罐氰化氫。鹵素和氨經(jīng)文丘里洗滌器后至洗滌塔水內的煤粉通過(guò)加料器與氧氣及蒸汽- -起進(jìn)入粉洗去除。水洗過(guò)的合成氣溫度降至約160C去燃煤燒嘴,送入氣化爐的燃燒器。噴入的煤粉氧氣氣輪機發(fā)電(IGCC),或送人變換凈化裝置,處理和蒸汽的混合物在3.0 ~4.0MPa壓力下、1400~后送氨(甲醇)合成或煉廠(chǎng)“加氫。1 700C的溫度范圍內發(fā)生化學(xué)反應。氧1煤比根Shell煤氣化工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。據合成產(chǎn)氣量及其組份(CO2和CH,)含量進(jìn)行調Shell氣化爐為水冷壁型式,內壁布有水冷卻節。此操作溫度使煤所含的灰份熔化并滴到氣化管，副產(chǎn)部分蒸汽。操作時(shí)壁內形成-層渣,用爐底部灰渣激冷罐中,經(jīng)水冷卻,變成--種玻璃“以渣抗渣”方式保護村里不受侵蝕。由于不需要狀不可瀝濾的爐渣而排出。在此高溫下也可防止耐火磚絕熱中國煤化工爐或多爐同形成不需要的有毒熱解副產(chǎn)物,如苯酚和多環(huán)芳時(shí)運行,不需MHCNMHGll煤氣化裝香烴。置生產(chǎn)能力大,氣化壓力為3.0~ 4.0MPa,單爐煤氮肥技術(shù)2012年第33卷激冷氣循環(huán)煤某..0-飛灰循環(huán)| 助熔劑高壓蒸汽.磨煤/干爛合成中壓蒸汽氣- +硫磺等進(jìn)煤化冷精除飛族濕洗.凈化合放氣水處理- +濾餅爐渣圖1 Shell 煤氣化工藝流程簡(jiǎn)圖處理量2000~ 3 000t/d。生產(chǎn)過(guò)程中有相當少量司分別簽訂氣化爐燒嘴技術(shù)協(xié)議和商務(wù)合同。的廢液排放,這種廢液不含有機污染物,工藝用2005年12月氣化爐本體和廢熱鍋爐大件運抵安水經(jīng)汽提澄清后可循環(huán)利用。煤的灰份則被轉變慶,2006年2月氣化裝置的關(guān)鍵設備安裝完成,成一種惰性爐灰、渣,可用于水泥和道路建造材8月29日煤氣化裝置實(shí)現中交,10月23日凌.料。晨3:40氣化爐開(kāi)工燒嘴點(diǎn)火成功,11月18日凌1.2 Shell 煤氣化技術(shù)在安慶的工程化實(shí)踐晨2:46煤燒嘴點(diǎn)火投煤成功。中國石油化工股份有限公司安慶分公司化2 Shell 煤氣化技術(shù)工程化難點(diǎn)分析肥項目是1974年從法國赫爾蒂工業(yè)公司引進(jìn)Shell粉煤氣化工藝在荷蘭的大型化聯(lián)合循的，合成氨裝置采用丹麥托普索型工藝,即烴類(lèi)環(huán)發(fā)電裝置(產(chǎn)出的合成氣主要應用于燃氣輪機蒸汽轉化(側燒爐)、高溫變換和低溫變換、意大發(fā)電)已運行多年,運行中出現并解決了不少問(wèn)利G-V公司脫碳技術(shù)、甲烷化精制.S -100型合題，而在合成氨等化工裝置上的實(shí)際工業(yè)應用尤成塔的合成回路。以輕油為原料制氨,生產(chǎn)能力其是大型煤氣化裝置是在中石化三套煤代油改為日產(chǎn)合成氨1 000t;尿素裝置采用荷蘭斯塔米造廠(chǎng)引進(jìn)后才開(kāi)始。在設計、制造、工程建設、試卡邦CO2汽提工藝,生產(chǎn)能力為日產(chǎn)尿素1 740t。車(chē)開(kāi)工和生產(chǎn)運行過(guò)程中,暴露出Shell煤氣化技于1978年建成投產(chǎn)。由于受原料(輕油、渣油)價(jià)術(shù)工程化難度和風(fēng)險。格持續上漲、尿素產(chǎn)品價(jià)格持續下跌,農業(yè)對化(1)Shell氣化爐(含合成氣冷卻器一廢鍋 )肥的實(shí)際需求量減少等不利因素的影響，虧損嚴采用一種特殊設計的水-管式膜式水冷壁結構，重。安慶分公司決定實(shí)施化肥原料“煤代油”改造內件極其復雜,國內尚無(wú)設計、制造經(jīng)驗,目前只項目,并選擇具有煤種適應性廣、碳轉化率高、清能依靠進(jìn)口。潔環(huán)保等特點(diǎn)的作為當今煤化工領(lǐng)域核心技術(shù)(2)內件的組裝過(guò)程非常復雜,如燒嘴的安之一的Shell粉煤氣化技術(shù)。裝需專(zhuān)門(mén)配置模擬燒嘴。改造項目于2000年5月啟動(dòng),2002年5月(3)由于關(guān)鍵設備(氣化爐、飛灰過(guò)濾器等)項目的《環(huán)境影響報告書(shū)》獲國家環(huán)?？偩峙鷱?龐大,大件運輸難度較大,如氣化爐合成氣冷卻2003年9月《可行性研究報告》獲國家發(fā)展和改器殼體需分成幾段運到現場(chǎng)對接組裝。革委員會(huì )批復,2003年8月與Shell公司簽訂(4)高框架帶來(lái)高處設備特別是大件吊裝的Shell粉煤氣化技術(shù)轉讓合同,9月與西班牙BBE復雜中國煤化工從國外進(jìn)口1 250t公司&Shell 公司正式簽訂了氣化爐內件商務(wù)合的特列YHCNMHG同,10月氣化爐殼體訂貨,2004年7月與GTT公(5)氣化爐系統的進(jìn)料計量和控制系統,如第5期程更新:Shell煤氣化技術(shù)工程化過(guò)程的難點(diǎn)與對策煤粉的精確計量、氧煤比的調節控制等,要求很約束限制而較自由地熱膨脹,在SGC側采取了恒嚴格。力彈性吊掛一恒力彈簧的方式,即特殊的“固(6)粉煤固相輸送采用氮氣作為輸送介質(zhì)，定 +彈性”支撐方式,這就需要在設計中考慮氣設計中采用了充氣錐防止煤粉煤灰架橋。而燒結化爐和廢鍋系統的整體動(dòng)力效應。金屬制造的充氣錐的安裝、運行和維護要求都比(3)氣化爐殼體體積龐大,需要有足夠空間較高。和加熱條件的熱處理爐,還要考慮防止變形的相(7)為保證氣化爐/合成氣冷卻器水冷壁管關(guān)措施。另外，氣化爐殼體上有230多個(gè)接管需的水量分布均勻,汽/水系統配置了很多φ5~要開(kāi)孔、組焊接管,每個(gè)接管在簡(jiǎn)體的垂直和環(huán)15mm的限流孔板，對設備安裝和配管的潔凈度向都有確定的位置和角度,而絕大部分接管的中要求很高，安裝結束后汽1水系統的沖洗也非常心線(xiàn)必須與簡(jiǎn)體中心線(xiàn)垂直。復雜。(4)氣化爐殼體上230多個(gè)管口外加兩頭大(8)固體(煤、灰、渣)輸送主要靠重力自流,端口，制造后的水壓試驗需選擇適宜的密封形對管道安裝的垂直度、彎頭的圓弧度以及管道內式,對必要的密封面還需進(jìn)行加工,以防止試壓壁的平滑度等提出很高的要求。過(guò)程中密封面泄漏導致試驗壓力不足。(9)殼牌粉煤氣化裝置的自動(dòng)化程度非常3.2施工中的重點(diǎn) 、難點(diǎn)和對策高,采用了串級、分程調節、順序控制、邏輯控制(1 )氣化爐和合成氣冷卻器的現場(chǎng)安裝及聯(lián)鎖等，通過(guò)DCS、ESD和PLC實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程由于運輸需要,氣化爐、合成氣冷卻器(廢控制管理,邏輯控制程序非常復雜，操作、管理難鍋)制造并完成內件組裝后分段運抵現場(chǎng),現場(chǎng)度很大。連接組裝的關(guān)鍵是允許誤差和錯邊量的解決。設(10)氣化爐水冷壁采用“以渣抗渣”,爐膛溫備到現場(chǎng)后,將反向室與輸氣導管在地面進(jìn)行組度只能通過(guò)其他有關(guān)可測量參數計算求得,開(kāi)車(chē)裝并焊接,使該兩部件連成- -體,再將氣化爐本時(shí)渣層的形成以及氧1煤比和氣化爐溫度的控制體直立吊裝于氣化框架基座上,將廢鍋直立吊裝都是較復雜的問(wèn)題。于固定在框架上的24個(gè)恒力彈簧支座上，然后(11)要達到煤氣化裝置的安全經(jīng)濟運行,生進(jìn)行測量調整,確保方位并使氣化爐與廢鍋的距產(chǎn)中煤種的改變在所難免,殼牌煤氣化爐對煤種離符合要求,再將組裝成--體的反向室導管吊裝的切換比較敏感,停工停爐大多發(fā)生在切換煤種在兩者之上,調整、測量并固定,然后調整廢鍋的時(shí)。24個(gè)彈簧支座,使之處于自由受力狀態(tài),同時(shí)安(12)粉煤循環(huán)的建立、相關(guān)開(kāi)工曲線(xiàn)及正常裝廢鍋側的軸向導向裝置。每個(gè)部件必須確保符操作曲線(xiàn)的數據采集非常復雜。合圖紙尺寸要求,如有誤差,可用允許的錯邊量(13)開(kāi)工燒嘴試車(chē)調試順控有關(guān)聯(lián)鎖值和來(lái)解決。時(shí)間的設定需進(jìn)行多次調試。(2)黃金焊縫的焊接(14)裝置建設和試車(chē)周期較長(cháng)，投產(chǎn)后不易氣化爐和合成氣冷卻器大部件在現場(chǎng)連接很快進(jìn)人長(cháng)周期穩定運行。組裝中,3條環(huán)向黃金焊縫(氣化爐與導管導管3 Shell 煤氣化技術(shù)工程化的難點(diǎn)和對策與反向室、反向室與廢鍋之間的連接環(huán)縫)的焊3.1 設計、制造中的難點(diǎn)和對策接至關(guān)重要,特別是焊接中的預熱和焊后的現場(chǎng)(1)有關(guān)設計沒(méi)有規范可循,如氣化爐殼體熱處理過(guò)程，由于現場(chǎng)條件惡劣而變得復雜化，等非標設備的設計。氣化爐是Shell的專(zhuān)有技術(shù)，為滿(mǎn) 足預熱要求和保證焊接后的熱處理質(zhì)量,現作為非標設備,由于承載復雜內件,管口多、結構場(chǎng)需制作專(zhuān)用工裝。復雜，國內外都沒(méi)有有關(guān)這種設備的設計規范，(3 )剩余內件的安裝更沒(méi)有成熟的經(jīng)驗可供借鑒。剩余內生安裝的重占縣三個(gè)大膨脹節和耐(2)氣化爐和廢鍋系統整體動(dòng)力效應分析計火襯 里安裝0H中國煤化王到位。三個(gè)算復雜。氣化爐與合成氣冷卻器(SGC)連接成-大膨脹節安CN M H G熱和熱處理個(gè)整體,為保障該系統整體在操作狀態(tài)下無(wú)任何要到位,這時(shí)的監造工作很重要。耐火襯里安裝氮肥技術(shù)2012年第33卷的關(guān)鍵是要抓施工表面的清理、碳化硅搗打料的度和它們與隔板的垂直度要求高,通常因同心度拌合精確，這些都影響到耐火襯里的最終質(zhì)量。和垂直度偏差引起反吹氣工作時(shí)產(chǎn)生振動(dòng),導致SiC耐火襯里的烘爐質(zhì)量直接關(guān)系到氣化爐水冷文丘里管傾倒移位( 國內不少引進(jìn)裝置有過(guò)教.壁的壽命,水汽烘爐和煙氣烘爐要分別制定升溫訓),濾芯反吹失去功效。曲線(xiàn),并嚴格監督烘爐升溫速率。3.3開(kāi)工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和對策(4)燒嘴的安裝Shell煤氣化裝置開(kāi)工投料試運行中,出現了煤燒嘴安裝尤其是開(kāi)工、點(diǎn)火燒嘴的安裝,這樣那樣的問(wèn)題和困難。關(guān)鍵是要吃透原理,燒嘴頭部與氣化爐內件的傾(1 )順控聯(lián)鎖邏輯的測試調試角以及和水冷壁的距離要保證,開(kāi)工、點(diǎn)火燒嘴Shell煤氣化裝置控制系統的自動(dòng)化程度非插人裝置與燒嘴以及氣化爐外壁間的配合要緊常高,采用了串級/分程調節、順序控制、邏輯控密。為方便粉煤燒嘴的爐內定位,原始內件進(jìn)口制及聯(lián)鎖等，通過(guò)DCS、ESD和PLC實(shí)現生產(chǎn)過(guò)時(shí)預裝的煤燒嘴安裝模板,應保留到煤燒嘴最后程控制管理,為操作人員操作帶來(lái)極大方便。但安裝結束,以保證4個(gè)煤燒嘴的傾斜角度符合要邏輯控制程序極其復雜,加之Shell原設計聯(lián)鎖邏求。輯圖很多地方還不夠完善,開(kāi)車(chē)前對有關(guān)順控聯(lián)(5 )氣化爐外管道的配對連接鎖邏輯程序進(jìn)行全面細致的調試不可或缺,特別氣化爐外管道的配對連接尤其是汽水系統是有關(guān)順控時(shí)間及有關(guān)聯(lián)鎖值的設置由于各裝內件外管道的配對連接，潔凈度要求非常重要,置現場(chǎng)配置有差異，需針對性地個(gè)別測試調整,如處理不好，至少給此后的汽水系統的吹掃沖洗甚至需創(chuàng )造條件進(jìn)行帶壓、帶物料調試。帶來(lái)極大的麻煩，甚至會(huì )由于污垢沉積或堵塞(2)開(kāi)工燒嘴SUB的開(kāi)車(chē)Lamont噴嘴而導致運行中燒壞水冷壁內件事故。開(kāi)工燒嘴開(kāi)車(chē)時(shí),點(diǎn)火燒嘴已經(jīng)點(diǎn)燃,即氣另外，粉煤循環(huán)線(xiàn)耐磨管的安裝要注意滿(mǎn)足與氣化爐爐膛內有明火存在,為安全起見(jiàn)，需控制開(kāi)化爐-定的差壓要求,否則會(huì )引起粉煤燒嘴點(diǎn)火工柴油和氧氣進(jìn)燒嘴頭部的時(shí)間。另外氧氣管線(xiàn)順控執行受阻。上未設置流量控制閥，而氧1油比的控制又非常(6)氧氮管線(xiàn)的施工和脫脂關(guān)鍵,故開(kāi)工前需確定柴油線(xiàn)上油控制閥的預設氧(氧潔凈)、氮管線(xiàn)的施工必須嚴格執行開(kāi)度,同時(shí)用氮氣進(jìn)行氧通道的流通量測試。柴“氧清潔”要求,稍有疏忽就可能會(huì )在開(kāi)工中釀成油流進(jìn)開(kāi)工燒嘴的準確時(shí)間可以經(jīng)由兩種方法重大安全事故。安裝施工要求做到:①安裝施工得到:一.是用水替代柴油直接測得;也可現場(chǎng)測前先進(jìn)行脫脂處理;②安裝結束并試壓合格后，量相關(guān)管件尺寸,根據柴油的有關(guān)物理特性估算用潔凈壓縮空氣進(jìn)行吹掃;③在線(xiàn)二次脫脂、清出柴油流經(jīng)管道的時(shí)間。需要注意的是,Walter:洗鈍化;④再次用(氧潔凈)氮進(jìn)行吹掃。Brinkmann開(kāi)工燒嘴頭部的特殊結構，保證了其(7 )鎖斗和鎖斗閥的安裝連接對應于氣化爐爐膛的背壓相對穩定,測試時(shí)如發(fā)粉煤放料系統和氣化爐排渣系統,為實(shí)現粉現背壓不正常,應及時(shí)檢查燒嘴頭部。另外點(diǎn)火煤加人到加壓氣化系統及收排渣變壓力過(guò)程中燒嘴、開(kāi)工燒嘴與氣化爐隔斷球閥執行機構連接防止有壓煤氣或N2自系統中逸出,設置了鎖斗系部分易磨損,導致閥門(mén)開(kāi)關(guān)不到位。因此，點(diǎn)火、統,幾個(gè)鎖斗之間通過(guò)法蘭串接連接,安裝難度開(kāi)工燒嘴插人、退出啟閉閥門(mén)時(shí),需在現場(chǎng)對閥較大,處理不好易導致泄漏。門(mén)開(kāi)關(guān)位置進(jìn)行確認。(8)-飛灰過(guò)濾器陶瓷濾芯的安裝連接(3)開(kāi)工表偏差飛灰過(guò)濾器的陶瓷濾芯易折裂,另外陶瓷濾Shell公司提供的開(kāi)工表與實(shí)際運行情況存芯外有一層膜,靠微孔進(jìn)行過(guò)濾，潔凈度要求非在--定偏差，開(kāi)車(chē)時(shí)按Shell開(kāi)車(chē)表進(jìn)行控制操常高,安裝不當,飛灰將積聚在濾芯束的濾芯燭作,曾出現氣化爐工況不穩,渣池循環(huán)水中產(chǎn)生之間,并在各個(gè)濾芯燭之間形成橋接,造成濾芯大量中國煤化工表至因此導致氣化.燭難以承受的彎曲作用力而損壞濾芯。固定隔板爐聯(lián)HCNMHG媒質(zhì)特點(diǎn)摸索氣化的水平度,濾芯、文丘里管以及反吹氣管的同心爐的操作條件很有必要。開(kāi)車(chē)中，氣化爐排出渣第5期程更新:Shell煤氣化技術(shù)工程化過(guò)程的難點(diǎn)與對策的形狀、氣化爐蒸汽產(chǎn)量以及合成氣中CO2、CH4產(chǎn)要求,但氣化爐壓力提到3.5MPa，負荷提到組份含量等,均可作為判斷氣化爐運行狀況的參70%以上時(shí),難以滿(mǎn)足4條粉煤線(xiàn)穩定運行。根考依據。本原因是放料罐V1204充壓主要由通氣板、通氣(4)開(kāi)工前的粉煤循環(huán)測試錐以及管道吹掃器完成,由于這些通氣設備通氣開(kāi)工前的粉煤循環(huán)測試意義重大,對校驗穩能力與設計存在差距,造成V1204充壓時(shí)間較長(cháng)定四條煤線(xiàn)供料,保持氣化爐工況相對穩定非常(原設計5min,實(shí)際需15min),即程序循環(huán)時(shí)間重要。裝置開(kāi)工初期,氣化系統煤線(xiàn)-天曾跳車(chē)長(cháng),加之粉煤給料罐的壓力控制系統設計上存在數十次,造成氣化爐內O/C偏低,碳轉化率低,爐缺陷,導致粉煤輸送能力不足。通過(guò)對通氣錐、通渣含碳超標嚴重,渣水細末過(guò)多,甚至曾因渣池氣板及 與其對應的控制系統進(jìn)行改造后好轉。循環(huán)泵進(jìn)口淤堵,排放中渣池低液位聯(lián)鎖動(dòng)作停(8 )閥門(mén)的啟閉時(shí)間車(chē)。開(kāi)工前應充分做好粉煤循環(huán)測試,及時(shí)調整粉煤線(xiàn)到煤燒嘴的換向閥等有關(guān)關(guān)鍵閥門(mén)煤線(xiàn)相關(guān)閥門(mén)的PID參數,以保證閥門(mén)的及時(shí)跟的啟閉時(shí)間，是受投煤順控聯(lián)鎖要求限制的,它蹤調節。關(guān)系到能否按時(shí)切換和開(kāi)關(guān)以保證煤燒嘴投煤(5 )氣化爐膜式壁的初始掛渣點(diǎn)火順利,還關(guān)系到可能會(huì )埋下介質(zhì)倒流回火的SCGP根據膜式水冷壁氣化爐“以渣抗渣”原重大安全隱患。開(kāi)工時(shí)通過(guò)延長(cháng)粉煤循環(huán)時(shí)間、理，來(lái)保護水冷壁水管和碳化硅耐火襯里不受熔粉煤循環(huán)切換至燒嘴前停止煤循環(huán)將換向閥切渣的侵蝕1磨蝕,同時(shí)在工藝波動(dòng)期間可作為“緩換幾次等手段,能有效改善閥門(mén)的開(kāi)關(guān)和切換性沖器”(粘附在壁上的熔渣在溫度升降時(shí)熔融/固能。當然,根本解決問(wèn)題的途徑是從這些閥門(mén)的化)。因此,初始開(kāi)車(chē)中,氣化爐水冷壁的原始掛渣設計和制造上作改進(jìn)。渣層質(zhì)量非常重要，要求在水冷壁耐火襯里表面(9)開(kāi)工中的氮氣平衡形成- -層致密、均勻的渣層,既要掛上渣又要防止開(kāi)工用氮量非常大,經(jīng)常會(huì )出現空分裝置氮“垮渣”發(fā)生。這就要求開(kāi)工期間穩定控制好氣化氣供應不及。 煤氣化裝置開(kāi)車(chē)時(shí)若操作上不搞好爐爐膛溫度和汽水系統，而這恰恰也是開(kāi)車(chē)過(guò)程氮氣平衡,空分增壓機全力供氮、液氮泵超負荷中比較難控制的參數。前文已述及,Shell氣化爐運行仍難以滿(mǎn)足要求一氮 氣緩沖罐壓力仍會(huì )爐膛溫度是計算的結果,與開(kāi)車(chē)時(shí)渣層的形成(厚偏低。以下措施能緩解開(kāi)工中的氮氣緊張狀況:度)、氧1煤比以及氣化爐產(chǎn)汽量等有關(guān)?？丛俦苊饽ッ核玫蛪旱獨鈴母邏旱獨庵袦p壓;錯開(kāi)作是一-種“無(wú)奈 ”但又不失為一-種較好的方法。粉煤放料系統U1200單元和灰放料系統1500單①“針狀”渣顯示爐渣流動(dòng)性太高(氣化溫度元用氮峰值期;核算開(kāi)工燒嘴和4條煤線(xiàn)的吹掃偏高或助熔劑量偏多);用氮量,在確保安全的前提下進(jìn)行必要的吹掃氣②“小塊狀”渣顯示(潛在的)結塊現象,大多限流;縮短煤燒嘴的投煤時(shí)間。情況表明爐渣的流動(dòng)性太差(氣化溫度偏低或助(10)渣池循環(huán)水泵進(jìn)口濾網(wǎng)“敗事有余”熔劑偏少);由于渣水系統固含量高,尤其是初始開(kāi)工中③"粉末"或“很濕”的爐渣表明氣化溫度太氣化爐炭轉化率低時(shí),惡劣時(shí)曾出現因渣池循環(huán)低。泵進(jìn)口濾網(wǎng)被煤渣堵塞而打量不足,導致渣池低(6)粉煤管線(xiàn)磨蝕液位聯(lián)鎖動(dòng)作停車(chē)情況。采取的對策是根據渣水在煤循環(huán)測試以及投料開(kāi)工過(guò)程中,多次發(fā)系統狀況,可以將渣水泵和渣放料輔助泵進(jìn)口過(guò)生粉煤管線(xiàn)被磨損減薄,甚至磨穿的現象。通過(guò)濾器濾網(wǎng)去除,同時(shí)骨架擴孔并完善相關(guān)水泵的修改完善相關(guān)管線(xiàn)布置以及管材重新選型,有所密封水系統;另外,開(kāi)工中盡量提高氣化爐炭轉改善。改變粉煤給料罐V1205壓控系統的設置也化率;保證渣水系統工藝水的供應也很重要。會(huì )減輕壓力波動(dòng)造成的影響。(11 )重要料位的測量(7)1200單元放料問(wèn)題原煤倉TYH中國煤化工以及灰粉倉粉煤放料順控12KS0001/0002經(jīng)過(guò)Shell 公V1507雷達.CN M ! G準確度不高司修改后,在氣化低壓或低負荷下基本能滿(mǎn)足生現象,導致系統操作不穩。改成重錘式檢尺儀后8氮肥技術(shù)2012年第33卷好轉。好的儀表都需在一-定條件下才能達到較高的測量(12)充氣錐的作用和控制精度，如果測量和控制的位置本身就處于粉煤固相輸送采用氮氣作為輸送介質(zhì),設計流動(dòng)不穩定的區域,再好的儀表也測不準。故應仔中采用充氣錐、通氣板防止煤粉架橋。而燒結金細研究速度和密度測量?jì)x表的安裝說(shuō)明和使用要屬制造的充氣錐的安裝、運行和維護要求非常求,保證其安裝位置滿(mǎn)足要求。另外根據生產(chǎn)實(shí)際高,試車(chē)中多個(gè)充氣錐因缺乏經(jīng)驗而充氣壓力控及時(shí)調整煤線(xiàn)相關(guān)閥門(mén)的PID參數，必要時(shí)還要制不穩導致壓癟損壞。經(jīng)對充氣系統管道和控制利用停車(chē)機會(huì ),進(jìn)行粉煤循環(huán)測試校驗。方式進(jìn)行改造,消除了這一問(wèn)題。安慶Shell 煤氣化裝置2006-11-18氣化爐(13 )煤線(xiàn)不穩煤燒嘴頻繁跳閘投煤,試生產(chǎn)期間,總運轉率不高,2007年4月份試生產(chǎn)期間，先后多次出現單燒嘴跳車(chē)情以前，每月約有2/3 的時(shí)間裝置處于整改或開(kāi)工況。原因和措施:準備階段,月平均運轉率僅達30%,最長(cháng)連續運①原料煤中雜質(zhì)多,塑料片.碎金屬片等異.轉周期也僅為312h ,不足兩周,5月份裝置整改物堵塞、卡澀煤閥,造成輸送不暢,煤線(xiàn)波動(dòng)。應后有所好轉,2007年累計運轉率為63%。從停工對措施首先是加強卸煤前的質(zhì)量檢驗,在原煤進(jìn)分類(lèi)統計看,主要集中在燒嘴隔焰罩泄漏造成堵倉前人工清除明顯雜物;其次是實(shí)施必要的技術(shù)渣、機泵故障、激冷氣壓縮機K1301變頻器故障改造，--是在原煤線(xiàn)上安裝波動(dòng)篩和除鐵器,二或進(jìn)口差壓高、高溫高壓陶瓷過(guò)濾器S1501濾芯是在兩條粉煤下料螺旋處增加纖維分離器。破損、儀表誤動(dòng)作聯(lián)鎖等方面,技術(shù)原因引起的②煤線(xiàn)速度計、密度計存在測量偏差引起煤停工占多數,是影響長(cháng)周期運行的主要因素。試流量波動(dòng),導致氧煤比高聯(lián)鎖動(dòng)作。差不多現有同生產(chǎn)期間，裝置負荷長(cháng)時(shí)間在70%以下(平均類(lèi)裝置都存在粉煤流量測量和控制問(wèn)題。筆者認65%)?？傮w上,裝置未達到設計要求,運轉率不為目前的測量?jì)x表應該能滿(mǎn)足，至少在荷蘭高,負荷低,停車(chē)次數多,能耗物耗與設計指標偏Demkolec電廠(chǎng)已證明可以達到要求。問(wèn)題是任何離較大(見(jiàn)表1、表2)。表1煤氣化裝置試生產(chǎn)運行情況2006 2006 2007 2007 200720072007 2007 2007 2007項目11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11~12月208運轉率% 42.5 34.8 33.3 25.5 21.1 93.3 27.8 88.0 64.0 78.0 100.0 100.0停車(chē)整改負荷率% .06664，75625566:656表2試生產(chǎn)期間有關(guān)指標 與設計值對比比煤耗比氧耗有效氣(CO+H2) 碳轉化率kg煤/kNm2(C0+H2) Nm?O,/kNm?(CO+H2) 體積分數 %運行值①62882.6098.17設計值61235389.00 .99.00注:①2007年試生產(chǎn)階段運行指標。4 Shell 煤氣化技術(shù)工程化的啟示問(wèn)題面臨著(zhù)尋求突破還需要技術(shù)專(zhuān)利商、工程Shell煤氣化技術(shù)是當今世界上較為先進(jìn)的設計和使用單位付出艱苦卓絕的努力?，F代潔凈煤技術(shù),但其工程化應用尚存在- -定的(2 )每種氣化爐型及其工藝只能適應某些煤局限,安慶煤氣化技術(shù)工程化過(guò)程的實(shí)踐給了我種,反之,一定的煤種亦只能用于某些氣化爐型.們很多有益的啟示。及其工藝上,沒(méi)有能適應所有煤種的所謂“萬(wàn)能(1)SCGP的工業(yè)化實(shí)踐無(wú)論是工程建設還爐”,Shell爐也不例外。所謂“能適應所有煤種,甚是試車(chē)、開(kāi)車(chē)過(guò)程,都反映出技術(shù)上還存在一定至高中國煤化工熔點(diǎn)煤”是過(guò)分奪局限、工程化不成熟的白璧之瑕,要走向成熟,還大的訓MHCNMHG昔施和不惜成本才有很多工作要做,消化吸收再創(chuàng )新還有許多疑難能實(shí)現的。第5期程更新:Shell煤氣化技術(shù)工程化過(guò)程的難點(diǎn)與對策9(3)煤氣化技術(shù)的選取還應根據下游產(chǎn)品的將粉煤象流體- -樣連續輸送到氣化爐燒嘴。需要確定。生產(chǎn)合成氨、甲醇或煤制油等都會(huì )對(5)研發(fā)集成創(chuàng )新的聯(lián)合煤氣化工藝。我國合成氣組分凈化甚至合成氣的壓力等級提出不大多數中小氮肥廠(chǎng)均采用固定床間歇氣化技術(shù)同要求。要選取既能滿(mǎn)足原料煤種要求,又能盡生產(chǎn)合成氨，存在原料成本高、環(huán)境污染嚴重等力滿(mǎn)足下游產(chǎn)品需要的煤氣化技術(shù),要對產(chǎn)品全缺點(diǎn),采用Shell粉煤氣化技術(shù)生產(chǎn)合成氨,又存流程的技術(shù)經(jīng)濟指標進(jìn)行全面綜合地比選和論在氣化爐出口氣中CO的體積分數高達60%以上,致變換工藝難度增加的問(wèn)題。通過(guò)集成創(chuàng )新(4)開(kāi)發(fā)“干粉泵"代替氮氣輸送煤粉進(jìn)料。目開(kāi)發(fā)聯(lián)合煤氣化工藝生產(chǎn)合成氨,即采用純氧氣前經(jīng)典的干煤粉進(jìn)料方式是分倉加壓半連續進(jìn)化、富氧氣化或空氣氣化中的至少兩種氣化技料,這種方式雖切實(shí)可行,但過(guò)程過(guò)于復雜,需要術(shù),聯(lián)合應用于合成氨裝置技術(shù)改造,將會(huì )有效消耗大量的惰性氣,尤其是采用氣體輸送,造成煤地降低合成氨裝置的投資和生產(chǎn)成本,大大提高燒嘴進(jìn)料不穩定進(jìn)而導致氣化爐操作的不穩定?；势髽I(yè)的競爭力?？煽紤]研發(fā)一-種 粉煤輸送泵，通過(guò)這種特殊的泵(收稿8期:2012 -08- -06)(上接第2頁(yè))100p87.27900F80十65.03求70-果70- 65.47of60s5>◆61' 61.8碼50一50F51.97440i 40-0一0t“32.90123402468100121.38 2.07 2.76膨潤土型煤水分圖1各因素不同水 平對熱穩定性的影響圖圖3膨潤土、水分對比 實(shí)驗數據分析圖(2 )對比實(shí)驗數據分析圖矸石粉、矸石顆粒對比實(shí)驗數據分析圖見(jiàn)圖氧化鎂- -起形成型煤的耐熱骨架,因而膨潤土的2,膨潤土、型煤水分對比實(shí)驗數據分析圖見(jiàn)圖3。加入有利于熱穩定性的提高，但加入的質(zhì)量分數控制在2.5%之內，>2.5%反而降低熱穩定性。最10080后是矸石含量增加即灰分上升,熱穩定性下降。出70-對比實(shí)驗得出矸石顆粒對型煤熱穩定性影50響比矸石粉影響大，因矸石顆粒在高溫中會(huì )爆40裂,使型煤熱穩定性下降;膨潤土的加入量有利“302C于熱穩定性的提高，但加入的質(zhì)量分數在2% ~103%為宜;水分對熱穩定性影響不大;制球時(shí)的壓力對型煤的熱穩定性有影響。矸石粉矸石顆粒圖2矸石粉、矸石顆粒對 比實(shí)驗數據分析圖總之型煤的熱穩定性主要取決于粘合劑在6實(shí)驗結論冷態(tài)下生成的晶體結構和凝膠體的多少,充實(shí)煤通過(guò)正交實(shí)驗的方法，探討了矸石顆粒、粘粒間隙是否密實(shí)。合劑、膨潤土對型煤熱穩定性的影響,首先粘合劑的加入量是主要因素，粘合劑加入量越大,熱參考文獻穩定性越高,即型煤中腐植酸含量越高,熱穩定[1] <煤炭化中國煤化工-2305-41.北京:性越高;其次因膨潤土中SiO2、A12O,等組分的含煤炭工業(yè):MYHCNM HG(收禍口期:2012-08 -31)量較高,在高溫條件下,這些耐熱的無(wú)機組分和