榆林能化甲醇廠(chǎng)氣化爐優(yōu)化運行總結

口科技鳳榆林能化甲醇廠(chǎng)氣化爐優(yōu)化運行總結張雄黨亞婷(兗州煤業(yè)榆林能化有限公司，陜西榆林719000)[摘要]介紹了 60萬(wàn)噸GE水煤漿氣化爐優(yōu)化運行的經(jīng)驗。[關(guān)鍵詞] GE氣化;長(cháng)周期;優(yōu)化兗州煤業(yè)榆林能化年產(chǎn)60萬(wàn)噸甲醇項目氣化技術(shù)引進(jìn)美國GE水堵渣現象，氣化爐運行穩定;但助熔劑添加后，助熔劑對耐火磚侵蝕厲煤漿加壓氣化技術(shù)，氣化爐為兩開(kāi)-備，單爐煤漿量為666m3/h,害，目前正在逐步摸索調整助熔劑添加比例，在滿(mǎn)足原煤粘溫特性及單爐有效氣量2020000Nm/d (CO+H2 有效氣)。2008年12月3日灰熔點(diǎn)要求的前提下，盡可能減少助熔劑添加量，以減少助熔劑對耐火首臺氣化爐投料成功，幾個(gè)月后其它兩臺氣化爐相繼投料成功。磚磚縫沖刷、侵蝕。一、 氣化爐長(cháng)周期運行經(jīng)驗分析總結三、氣化爐優(yōu)化運行經(jīng)驗總結影響氣化爐長(cháng)周期運行的主要問(wèn)題是耐火磚使用壽命短、工藝燒(-)負荷控制嘴使用壽命短(最長(cháng)51天)、黑水管線(xiàn)磨損問(wèn)題。使用66m/h工藝燒嘴時(shí)，煤漿流量為72m/h,控制在燒嘴設計(一)耐火磚使用壽命短流量105~ 110%;使用86m9h燒嘴時(shí)，煤漿流量為78m/h,燒嘴氣化爐簡(jiǎn)體磚縱向磚縫損傷嚴重，簡(jiǎn)體磚中間偏上位置沖蝕嚴重，設計流量的90%左右:負荷控制在設計值90 ~ 110%。.耐火磚磚縫較寬較深;筒體磚下部沖蝕面積較大，耐火磚磚縫細;錐底(二)操作壓力控制磚頻繁脫落，2012年A#氣化爐錐底磚T1903部分脫落或全脫落。氣化爐設計壓力為6.5MPa， 單爐操作壓力5.6MPa, 雙爐操作壓分析原因: -是助熔劑(主要成分SiO)含量偏高造成沖刷、侵力6.0MPa,洗滌塔合成氣出0閥門(mén)HV6204及手動(dòng)閥處于全開(kāi)狀態(tài)，蝕。二是錐底T1903磚與托磚盤(pán)的支撐尺寸小，容易造成脫落。氣化爐操作壓力由合成系統進(jìn)行調節。2012年9月份開(kāi)始調整原煤中助熔劑添加比例，在滿(mǎn)足原煤粘溫(三)爐溫控制特性及灰熔點(diǎn)要求的前提下，盡可能減少助熔劑添加量，以減少助熔劑氣化爐操作溫度根據原料煤中助熔劑添加量、煤灰熔點(diǎn)及運行情對耐火磚磚縫沖刷、侵蝕;聯(lián)系洛陽(yáng)耐火材料研究院，考慮對錐底磚進(jìn)況進(jìn)行調節，正常情況下操作溫度1260C左右，同時(shí)參考CH4含量調行改型并調整向火面磚成份以達到延長(cháng)耐火磚使用壽命的目的。節氣化爐操作溫度。(二)燒嘴使用壽命短(四) 中心氧比例調節燒嘴正常使用周期為45天，使用40天以上的燒嘴大多因燒嘴盤(pán)開(kāi)車(chē)時(shí)中心氧閥門(mén)開(kāi)度設定值為25%，投料成功后緩慢減小中心管泄露或煤漿噴頭磨損嚴重不能長(cháng)周期運行;煤漿噴頭的前端沖刷嚴氧比例，達到滿(mǎn)負荷時(shí)中心氧比例為15~ 16%。重，端面出現缺口，造成煤漿霧化效果變差且易形成偏噴?，F在正著(zhù)手(五)氧碳比比例調節進(jìn)行煤漿噴頭的調研改造，調整燒嘴頭部材質(zhì)，延長(cháng)燒嘴使用壽命。氧碳比正?？刂票攘?50~ 470左右，投料時(shí)根據投料溫度氧碳比(三)黑水管線(xiàn)磨損適當提高5~10。原料煤灰熔點(diǎn)變化、渣口堵時(shí)，適當提高氧碳比提溫進(jìn)高閃黑水減壓閥后三通管線(xiàn)及盲法蘭泄漏頻繁，將三通管線(xiàn)更燒渣口。換為耐磨材質(zhì)、盲法蘭更換為耐磨合金后，使用壽命基本能夠達到與燒(六)燒嘴的使用經(jīng)驗嘴同步。其他出現過(guò)磨穿的彎頭管線(xiàn)更換為耐磨材質(zhì)，延長(cháng)使用周期。2012年共出現四次燒嘴問(wèn)題，都是冷卻水盤(pán)管和外氧噴頭焊縫處停車(chē)檢修期間對黑水管線(xiàn)測厚，建立臺賬，對比磨損速率，便于提前對開(kāi)裂。經(jīng)分析主要有以下原因:磨損嚴重部位進(jìn)行更換。1)應力腐蝕:出現裂紋的部位基本都在冷卻水盤(pán)管和外氧噴頭焊二、原料煤的質(zhì)量控制經(jīng)驗總結縫處，由于Inconel625應力腐蝕敏感性較高，如果盤(pán)管和外氧噴頭組(一)煤灰熔點(diǎn)的控制對時(shí)尺寸略有偏差，特別是舊盤(pán)管切割后變短，對口時(shí)極易產(chǎn)生拉應榆林能化甲醇廠(chǎng)用煤來(lái)自配套的榆樹(shù)灣煤礦，原煤灰熔點(diǎn)高、粘力，焊接接頭處的拘束度和焊接殘余應力就變大。在使用過(guò)程中由于熱溫特性差，易造成氣化爐激冷室及下降管堵渣。分析結果如下:膨脹產(chǎn)生了更大的熱應力，發(fā)生應力腐蝕開(kāi)裂。表1添加助榕劑前煤質(zhì)灰熔點(diǎn)2)焊接環(huán)境的影響:出現問(wèn)題的燒嘴都是冬季修復和制作的，由日期變形溫度軟化溫度半球溫度(C)德助溫度于冬季施焊廠(chǎng)房?jì)葴囟绕?，焊縫冷卻速度過(guò)快，加大了材料淬硬性的C)(C)_2011.6.4.128129513011303對于以上原因，采取以下改進(jìn)措施，避免此類(lèi)現象的發(fā)生、延長(cháng)2011.6.1127512901298燒嘴使用壽命:2011.6.10 12851297129T13)精確把握盤(pán)管和外氧噴頭連接尺寸，減小裝配應力，避免焊縫2011.6.13_ 126512312801285通過(guò)與西北化工研究院進(jìn)行合作，在原煤中添加助熔劑(主要成附近應力集中。2)冬季施焊時(shí)確保廠(chǎng)房?jì)葴囟仍谝幏兑蠓秶鷥?。分SiO)來(lái)改善原煤粘溫特性、降低灰熔點(diǎn)，以?xún)?yōu)化氣化爐運行。在四、渣水系統優(yōu)化運行經(jīng)驗總結操作中根據工藝運行情況，通過(guò)調整原煤中助熔劑添加比例控制原煤粘(一)渣水系統水處理藥劑使用情況總結溫特性及灰熔點(diǎn)。1) 絮凝劑:添加量為174nm 根據8前nk質(zhì)分析結果顯示，水2添加助熔劑后煤質(zhì)煤灰熔點(diǎn)質(zhì)濁度總體上能夠保持中國煤化工充形福度(C)軟化溫度(C)半球溫度(C) 德動(dòng)福度(C)2012418- 1125-1155511621176環(huán)兩個(gè)部位的結垢現象減輕、情況得到改善。2)分散劑:添加0HCNMH G文丘里與激冷20124.241161167C 20124.22 I114811881156(二)循環(huán)水流量控制1154 .循環(huán)水管線(xiàn)無(wú)流量計，正常情況下三套系統循環(huán)水閥門(mén)處于全開(kāi)，添加助熔劑后氣化爐運行穩定，未出現過(guò)氣化爐激冷室及下降管特殊情況下根據調度室要求，備用系統循環(huán)水閥門(mén)適(下轉第 227頁(yè))220 2013年7月(國)經(jīng)濟管理小，電解效率高，能耗大大降低。二是無(wú)機堿性離子膜不易破裂，在堿(kW-h),從經(jīng)濟角度考慮，成本還需要降低-半。對于我們來(lái)說(shuō)當務(wù)性溶液中不會(huì )發(fā)生溶解，其運行安全性比傳統電解槽要高。三是電解液之急是要實(shí)現風(fēng)電機組國產(chǎn)化，從而降低風(fēng)力發(fā)電成本。電解水裝置成全自然循環(huán)設計，不再采用循環(huán)泵，不僅節約了泵類(lèi)所消耗的能耗，也本較高，目前電解水設備的價(jià)格大約是6000~ 15000元/kW,效率在免除了大量煩瑣的維修及維護工作。四是安全性設計。60%~70% (LHV)。 研究表明，為使風(fēng)力發(fā)電制取的氫具有競爭力，3)固體聚合物電解質(zhì)(SPE) 水電解制氫技術(shù)。SPE水電解技術(shù)將來(lái)的目標是價(jià)格低于2500元/kW,效率高于75% (LHV), 容量達是用全氟磺酸型膜來(lái)替代傳統的堿性水電解質(zhì)和石棉布隔膜，起到產(chǎn)品到兆瓦級。氣分離和陰陽(yáng)離子傳遞的作用，氫離子沿著(zhù)膜上的磺酸根移動(dòng)，而導電(三)氫的存儲和運輸問(wèn)題的磺酸根離子是固定在膜的網(wǎng)絡(luò )上的，這與液體導電是根本不同的。該當前氫氣的存儲主要使用儲罐或氣瓶，需要對氫氣進(jìn)行壓縮，而技術(shù)的核心技術(shù)是膜一電極組件 (MEA)， 采用在SPE膜的兩側嵌入壓縮過(guò)程的能耗較大。運輸主要依靠車(chē)輛運輸，成本高且費時(shí)費力。因催化物質(zhì)作為電極，使膜與電極成為-一個(gè)整體。目前SPE膜價(jià)格昂貴此需發(fā)展氫氣低壓存儲技術(shù)，如金屬儲氫及液態(tài)儲氫;運輸方面要建立是制約SPE水電解制氫技術(shù)發(fā)展的主要因素。氫氣輸送管網(wǎng)，實(shí)現氫氣管道運輸。三、風(fēng)力發(fā)電- -水電解制氫系統五、應用前景風(fēng)力發(fā)電- -水電解制氫系 統主要由風(fēng)力發(fā)電機組、電解水裝置、中國風(fēng)能資源總儲量為32億千瓦，技術(shù)可開(kāi)發(fā)的裝機容量約2.53貯氫裝置、燃料電池、電網(wǎng)等組成。以風(fēng)力發(fā)電機組為核心，風(fēng)力發(fā)電億千瓦。目前，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規模為2627萬(wàn)千瓦，根據新制定的新能源機組發(fā)出的電可以輸送到電網(wǎng)，富余的電供給電解水裝置，由純水通過(guò)產(chǎn)業(yè)振興和發(fā)展規劃，到2020年，中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規劃將有望超過(guò)一電解水裝置制得的氫氣，然后將氫氣儲存起來(lái)，一方 面可以通過(guò)車(chē)輛或億千瓦。從2009~2020年，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)年復合增長(cháng)率仍將超過(guò)10%。管道運往別處使用，另-方面可以經(jīng)燃料電池轉變?yōu)殡娔茏鳛殡娋W(wǎng)調峰風(fēng)能資源主要分布在新疆、內蒙古等北部地區和東部至南部沿海地帶及送往電網(wǎng)。風(fēng)力發(fā)電-水電解制氯系統把風(fēng)力發(fā)電和電解水裝置結合在島嶼。把風(fēng)力發(fā)電和電解水制氫聯(lián)合起來(lái)，為風(fēng)電發(fā)展開(kāi)辟嶄新的道一起， 具有很多優(yōu)點(diǎn): 1)有利于平衡風(fēng)電的輸出; 2)可以提高 風(fēng)力發(fā)路，可以實(shí)現風(fēng)力發(fā)電較為平穩的輸出、提高風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)中的比電的使用效率; 3)可以將多余的風(fēng)能轉化為氫能儲存起來(lái); 4)可以共例、制取真正環(huán)保的“綠色”氫能源。目前不能大規模應用的主要原因用一些電氣及控制設備，提高成本利用率; 5)風(fēng)力機的塔筒還可以用是:電解水裝置及相關(guān)設備(燃料電池、貯氫罐等)成本高、風(fēng)力發(fā)電用作儲氫裝置，節省系統投資。的成本高、缺乏相關(guān)政策支持等。但隨著(zhù)技術(shù)和社會(huì )發(fā)展的進(jìn)步，必將四、存在的問(wèn)題實(shí)現技術(shù)經(jīng)濟皆可行，并在未來(lái)能源世界中扮演重要角色。(-)鳳力發(fā)電與水電解制氫之間電的轉化風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電能一般 為間歇性不穩定的交流電，而水電解制.[參考文獻]氫使用的為穩定的直流電，如何將風(fēng)電轉化為滿(mǎn)足電解水制氫要求的電1] 2011-2012年中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究年度報告.能是風(fēng)力發(fā)電-水電解制氫系統需要解決的一-個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。[2]電子工業(yè)部第十設計研究院氫氣生成與純化M]哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出社1983.(二)系統成本高風(fēng)力發(fā)電成本較高，現在的風(fēng)力發(fā)電的成本大約在0.25 ~0.3元/[3]韓爽,劉永前楊勇平王玉榮風(fēng)-氫混合能源系統電力建設,2009.(上接第220頁(yè))整個(gè)裝置安全穩定，運行周期長(cháng)。目前氣化爐在設計負荷下運行比較穩當關(guān)閉，僅留1/3開(kāi)度左右。定，制約氣化爐長(cháng)周期穩定運行的關(guān)鍵因素是工藝燒嘴的使用壽命，延(三)提高渣水系統設備運行周期經(jīng)驗總結長(cháng)工藝燒嘴的使用壽命是延長(cháng)氣化爐連續運行時(shí)間的決定因素。1)對頻繁出現故障的設備，分析原因、及時(shí)處理、善于總結。2)作者簡(jiǎn)介:張雄，男， 2008年畢業(yè)于長(cháng)安大學(xué)，本科學(xué)歷，助理對影響工藝指標控制的因素，及時(shí)分析、總結經(jīng)驗，盡早做出技改措工程師，在兗州煤業(yè)榆林能化有限公司從事水煤漿氣化;黨亞婷，女，施。3)在檢修期間，對設備進(jìn)行全面檢查。2007年畢業(yè)于西安科技大學(xué),本科學(xué)歷，助理工程師，在兗州煤業(yè)榆五、總結林能化有限公司從事水煤漿氣化。通過(guò)近幾年的逐步摸索及改造，我公司氣化裝置的運行情況良好，中國煤化工MHCNM HGTECHNOGY wWIND 227