四噴嘴水煤漿氣化裝置試車(chē)情況

52化肥工業(yè)第40卷第5期四噴嘴水煤漿氣化裝置試車(chē)情況王凱,王旭賓安徽華誼化工有限公司安徽蕪湖241000摘要一期四噴嘴水煤漿氣化裝置在試車(chē)期間岀現了氣化爐拱頂超溫、鎖斗閥關(guān)閉不到位、高壓氪氣壓縮機隔膜破裂、發(fā)熱水塔填料或塔盤(pán)易結垢、預熱口封堵磚拔斷等問(wèn)題。根據實(shí)際情況進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化,目前裝置已進(jìn)入長(cháng)周期穩定運行階段。關(guān)鍵詞四噴嘴水煤漿氣化授料試車(chē)Trial Run of Four-Nozzle Coal Water Slurry Gasification UnitangAnhui Huayi Chemical Co, Ltd. Anhui Wuhu 241000)Abstract The first phase four-nozzle coal water slurry gasification unit shows problems in trialrunning period, viz, overtemperature at arch of gasifier, incomplete closure of lock hopper valvebreakage of diaphragm of high-pressure nitrogen compressor, easy scaling of packing of evaporative hotwater tower or tower tray, and breakage of plugging brick preheating gate. According to the actualcondition improvement and optimization are carried out, so the gasification unit is now at the stage oflong-period stable operationKeywords four-nozzle coal-water slurry gasification commissioning test run安徽華誼化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)安徽華誼公司)煤氣化裝置采用兗礦集團有限公司和華東1裝置工藝流程簡(jiǎn)述理工大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的多噴嘴水煤漿氣化技術(shù),由原料煤破碎后進(jìn)入氣化煤倉,由稱(chēng)量給料機華陸工程科技有限責任公司負責工程設計,中國送入棒磨機,與沉渣池灰水混合后,磨制得到質(zhì)量化學(xué)工程第三建設公司負責工程建設。分數59%~62%的水煤漿,然后由磨煤機出口槽一期工程建設3臺氣化爐,正常運行為2開(kāi)低壓煤漿泵送至煤漿槽。1備,氣化爐規格為φ3400mm×22000m,氣煤漿槽內的水煤漿經(jīng)煤漿給料泵加壓至化壓力為6.5MPa(表壓),氣化溫度為1330℃。9.5MPa后,與來(lái)自空分裝置的氧氣通過(guò)對噴的單臺氣化爐日處理煤量為1455t(干基),合成氣工藝燒嘴進(jìn)入氣化爐,在氣化爐燃燒室內進(jìn)行部(CO+H2)產(chǎn)量104000m3/h(標態(tài),干基)。氣分氧化反應;反應生成的粗合成氣、熔渣及未完全化裝置生產(chǎn)的合成氣用于600kt/a甲醇、500kt/a反應的碳通過(guò)燃燒室下部的渣口進(jìn)入氣化爐洗滌乙酸生產(chǎn)。冷卻室,與洗滌冷卻水沿洗滌冷卻管并流向下,粗一期工程氣化裝置于2008年10月開(kāi)工建合成氣被冷卻后在洗滌冷卻室的液位以下以鼓泡設,2011年7月開(kāi)始調試及預試車(chē)、聯(lián)動(dòng)試車(chē),的形式進(jìn)行洗滌和進(jìn)一步冷卻,然后由洗滌冷卻2012年1月20日B氣化爐一次投料試車(chē)成功。室上部空間出氣化爐;出氣化爐的粗合成氣經(jīng)混由于受空分裝置影響,全系統于2012年4月合器潤濕中輩公部士部公濕的細灰后,28日才正式進(jìn)入化工試車(chē)階段。中國煤化送水洗塔進(jìn)CNMHG含塵質(zhì)量濃本文作者的聯(lián)系方式:252405932@q,com2013年10月王凱等:四噴嘴水煤漿氣化裝置試車(chē)情況53度降至<1mg/m3(標態(tài))后送至變換系統。38.03%和18.14%。根據運行值與合同值比較熔渣在洗滌冷卻室的水浴中通過(guò)靜態(tài)破渣器可看出:安徽華誼公司的實(shí)際主要運行工藝指標后被鎖斗循環(huán)水夾帶進(jìn)入鎖斗,定期排向渣池。均在合同值之內,達到設計要求。來(lái)自氣化爐旋風(fēng)分離器水洗塔的3股洗滌22開(kāi)停車(chē)情況黑水送入閃蒸系統,一級閃蒸氣去變換汽提塔,二2012年4月28日至2012年11月20日,級閃蒸氣去除氧槽,三級閃蒸氣冷凝后回收經(jīng)三A氣化爐、B氣化爐和C氣化爐分別運行了級閃蒸濃縮的黑水通過(guò)靜態(tài)混合器與絮凝劑混合2824h,2263h和2331h。由于空分裝置及設后進(jìn)入澄清槽,然后由澄清槽底泵送至真空過(guò)濾備等問(wèn)題,造成氣化裝置開(kāi)停車(chē)8次,其主要原系統處理得到的濾餅運出界外,少量灰水根據水因:①空分裝置設備故障停車(chē)②變換系統廢熱鍋平衡情況送廢水處理裝置處理后外排爐內漏(設計問(wèn)題);③撈渣機斷鏈、耐磨磚脫落懷疑是黏泥問(wèn)題;④跳電(電路晃電);⑤密封水2試車(chē)運行情況換熱器泄漏(設計問(wèn)題);⑥計劃停車(chē),備爐檢修。2.1工藝參數3試車(chē)過(guò)程中出現的問(wèn)題及整改入氣化煤倉原煤(神府煤)和水煤漿分析數據見(jiàn)表1,合成氣及渣含碳參數見(jiàn)表2。3.1氣化爐拱頂超溫問(wèn)題表1入氣化煤倉原煤(神府煤)和水煤漿分析數據3臺氣化爐的氣化壓力在5.0~54MPa范圍內均出現過(guò)拱頂超溫的現象,其中:A氣化爐和取樣編號B氣化爐均出現過(guò)拱頂溫度超過(guò)350℃的現象全水分/%(質(zhì)量分數)14.4215.522012年6月17日16:17,C氣化爐負荷提高至原水分/%(質(zhì)量分數)7596m3/h(單噴嘴)、氣化壓力5.58MPa時(shí),發(fā)煤干基灰分/%(質(zhì)量分數)8.308.99生了拱頂溫度快速升至500℃的情況。神干基揮發(fā)分/%(質(zhì)量分數)32,6732.25經(jīng)過(guò)與其他企業(yè)的四噴嘴氣化爐拱頂磚結構灰熔點(diǎn)℃l179I184設計示意圖對比分析發(fā)現:安徽華誼公司的氣化干基硫含量/%(質(zhì)量分數)0.610.74爐在噴嘴上部增加托磚板后,拱頂的膨脹縫對應空氣干燥基彈筒發(fā)熱量/(M·kg-1)29.2229.18的參與膨脹的直筒磚高度減少了3355m,但拱濃度/%(質(zhì)量分數)頂的膨脹縫反而比其他企業(yè)的氣化爐大,很可能黏度/(mPa·s)11461120是膨脹縫過(guò)大導致氣化爐竄氣而引起拱頂超溫?！?.045mm34.939.0經(jīng)重新計算并根據計算結果對3臺氣化爐拱頂部粒0.045-0.075mr8.97.0分重新進(jìn)行筑爐,當氣化壓力達到6.50MPa時(shí),度分布0.075-0.380mm45.444.8拱頂溫度基本穩定在200~220℃,沒(méi)有出現拱頂0.380-1.1800.18.7溫度超高的現象。1.180-2.3600.50.53.2鎖斗閥問(wèn)題近半年來(lái),鎖斗充壓閥多次出現打不開(kāi)或關(guān)表2合成氣及渣含碳參數閉不到位情況,導致鎖斗程序無(wú)法投用自動(dòng)模式,項目運行值合同值給生產(chǎn)帶來(lái)一定的影響。經(jīng)分析,認為是閥球與比氧耗/(m3·km-3,標態(tài))380閥座間的膨脹縫計算不準確,導致閥球受熱膨脹比煤耗/(kg·km-3,標態(tài))后與閥座發(fā)生摩擦,導致無(wú)法打開(kāi)。將閥球與閥有效氣體積分數/%80.00座之間距離調大后,基本滿(mǎn)足使用要求。粗渣含碳質(zhì)量分數/%3.3高壓氮氣壓縮機問(wèn)題細渣含碳質(zhì)量分數/%17.57氣化裝rV中國煤化工莫壓縮機,單在試車(chē)期間,合成氣中CH4,CO,H2和CO臺能力為3YHCNMHG。自高壓氮體積分數基本維持在550×106,43.44%,(下轉第56頁(yè)化肥工業(yè)第40卷第5期水聯(lián)動(dòng)、吹除時(shí)間短,開(kāi)車(chē)過(guò)程中有許多雜物沉積在貧甲醇泵進(jìn)口過(guò)濾器處,造成了過(guò)濾器嚴重堵4運行情況塞,導致貧甲醇泵進(jìn)口處的口環(huán)燒壞卡死,被迫返目前,臨猗分公司低溫甲醇洗裝置運行穩定,廠(chǎng)維修。各項工藝指標均達到或優(yōu)于工藝設計指標,各種(2)儲罐內的密封液運行約6h后出現溫度消耗相對較低。該裝置設計處理原料氣能力為過(guò)高(0-80℃)現象,機械密封發(fā)生泄漏。改成120745m3/h(標態(tài),干基),操作彈性為裝置生產(chǎn)水冷卻后,密封液溫度趨于正常。能力的50%~110%,年運行時(shí)間為7920h,噸氨(3)在開(kāi)車(chē)過(guò)程中,當溫度降至-20℃時(shí),部耗電量為120kW·h(包括冰機在內),噸氨甲醇分不銹鋼法蘭與低溫管焊接處發(fā)生泄漏。為此,消耗1.5~1.6kg。低溫甲醇洗裝置運行參數如停車(chē)檢修以消除隱患。表2所示。表2低溫甲醇洗裝置運行參數氣體組成(體積分數)/%項目流量/(m3·h-1,壓力/MPa溫度/Ar CHa H,s COS H,O標態(tài))(表壓)原料氣設計值53.721.5044.220.000.060.040.230.020.21實(shí)際值53.201.1243.410091332.5爭化氣設計值92.881.110.00145.890.100.00990.000.00700923.1031.1實(shí)際值97.301.400.000.000.00CO2產(chǎn)品氣0.000.000.000.00259030.024臨猗分公司的氨醇優(yōu)化節能改造項目是國內裝置的成功運行,使臨猗分公司的系統優(yōu)化更上第1套選用兩段水煤漿氣化爐、采用低溫甲醇洗個(gè)新臺階,增強了豐喜集團抵御市場(chǎng)風(fēng)險的工藝對合成氣凈化、利用自主研發(fā)的低濃度酸性能力。氣處理工藝對酸性氣進(jìn)行處理的國產(chǎn)化裝置。該(收到修改稿日期201205-25)必必必必必必必必心心心心小小心心亦小分功價(jià)分分必必必必必必辦辦辦必必必必(上接第53頁(yè)穿。因此,將防沖刷擋板增厚至50mm,其中耐磨氣壓縮機安裝調試以來(lái),經(jīng)常出現隔膜破裂報警材料厚度增至20mm。從近期的使用情況看,在隔膜損壞、一級安全閥易起跳油路漏油以及打滿(mǎn)負荷的情況下,使用周期可達70d左右。量不足等故障,尤其是正常運行后,為了滿(mǎn)足生3.6預熱口封堵磚問(wèn)題產(chǎn)要求,檢修、維修非常頻繁,給長(cháng)周期安全生采用多噴嘴水煤漿氣化技術(shù)的氣化爐的預熱產(chǎn)帶來(lái)較大的隱患?？诜舛麓u容易拔斷。更換封堵磚時(shí),需把封堵磚3.4蒸發(fā)熱水塔壓差測量問(wèn)題打碎清理,費工費時(shí),而且容易損傷爐口磚。為蒸發(fā)熱水塔填料或塔盤(pán)容易結垢,具體的結此,將封堵磚的鋼筋由240mm增長(cháng)至354mm,垢情況只能在停車(chē)檢查或操作后期岀現帶水現象并在封堵磚安裝時(shí)套1層纖維毯,防止封堵磚和時(shí)才能被發(fā)現,無(wú)法在整個(gè)操作運行過(guò)程中進(jìn)行預熱口的耐火磚由于高溫黏結在一起而容易拔斷。監控。近期擬增設1套壓差測量裝置改進(jìn)后,封堵磚被完整拔出來(lái)的次數有所增加。3.5蒸發(fā)熱水塔角閥防沖刷擋板及上升管被磨穿問(wèn)題4結語(yǔ)在角閥防沖刷擋板安裝前,根據圖紙對防沖安徽華誼公司四噴嘴水煤漿氣化裝置在試車(chē)刷擋板厚度和耐磨材料及其厚度進(jìn)行了核實(shí)(總期間雖然遇到了一些問(wèn)題,但隨著(zhù)經(jīng)驗的積累和厚度30mm耐磨材料厚度4mm)。但由于壓差技術(shù)改進(jìn),四中國煤化工期穩定運行較大,在B氣化爐運行32d進(jìn)行備爐檢修時(shí),發(fā)階段。CNMHG現蒸發(fā)熱水塔角閥防沖刷擋板及上升管都被磨(收到修改稿日期2013-01-28)