U-GAS氣化爐加煤系統故障分析與處理

煤炭加工與綜合利用5(COAL PROCESSING & COMPREHENSIVE UTILIZATIONNo.6，2015U-GAS氣化爐加煤系統故障分析與處理李潤生12，繆娟(1.河南理工大學(xué)理化學(xué)院,河南焦作454100;2.河南義馬煤業(yè)綜能公司電儀分廠(chǎng)，河南三門(mén)峽472300)摘要:對U-GAS氣化爐在劣質(zhì)煤轉化過(guò)程中其加煤系統易出現的故障進(jìn)行了深入分析和.研究，提出了相應的改造方案;對充壓、泄壓系統管路，有關(guān)控制程序及閥門(mén)等進(jìn)行改造后，取得了較好的效果。關(guān)鍵詞:煤炭氣化; U_GAS氣化爐;加煤系統;故障;改造中圖分類(lèi)號: TQ546文獻標識碼: A文章編號: 1005-8397 (2015) 06-0050-041 U-GAS 氣化爐及其加煤系統簡(jiǎn)介謀倉義馬煤業(yè)綜能有限責任公司采用的是美國SES公司所提供的U-GAS加壓流化床氣化技術(shù)。都以義馬煤種為原料煤時(shí)，U-GAS 氣化爐與其它固定床氣化爐、氣流床氣化爐相比較，主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)能氣化大多數煤種，特別是劣質(zhì)煤，具有較高的轉化率;發(fā)送罐1 |發(fā)送罐2氣化護(2) 能承受煤中一定量的細粉;(3)產(chǎn)品氣中基本不含焦油和重油，有利于后續系統的處理。加煤系統作為其中重要的-一個(gè)組成部分，該3號加煤戰2號加煤線(xiàn)氣化爐采用的是英國克萊德公司的氣體輸送系.1號加煤線(xiàn)_統。每臺氣化爐設計有三條加煤管線(xiàn)，每條加煤管線(xiàn)采用兩個(gè)發(fā)送罐并罐的形式，為氣化爐輸送物料，加煤系統示意見(jiàn)圖1。物料從煤倉下來(lái)，先進(jìn)入1號發(fā)送罐中;物圖1加煤系統示意料進(jìn)滿(mǎn)，關(guān)閉進(jìn)料閥，進(jìn)行充壓;待充壓至1.1 MPa新進(jìn)料。這樣兩個(gè)發(fā)送罐交替進(jìn)行進(jìn)料、充壓、時(shí)(略大于氣化爐壓力)，關(guān)閉進(jìn)料閥，打開(kāi)下下料、泄壓、再進(jìn)料的過(guò)程，從而實(shí)現為氣化爐料閥;通過(guò)下端旋轉給料閥調節輸煤速度，給氣連續供煤的目的。單條加煤線(xiàn)設計能力為36 th,化爐供煤;當1號發(fā)送罐物料輸送完畢時(shí)，2號正常生產(chǎn)中兩條加煤線(xiàn)可滿(mǎn)足氣化爐45t/h的用發(fā)送罐開(kāi)始供料: 1號發(fā)送罐開(kāi)始泄至常壓，重收稿日期: 2015-04-28D0I : 10.16200jcnki.11-2627/td.2015.06.007作者簡(jiǎn)介:李潤生(1976- -), 男，河南沁陽(yáng)人，1998 年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)計象中國煤化主義馬煤業(yè)綜能公司電儀分廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng),工程師。引用格式:李潤生，繆娟.U_GAS氣化爐加煤系統故障分析與處理[]煤炭加工與綜[YHCNMHG2015年第6期李潤生，等: U-GAS氣化爐加煤系統故障分析與處理51煤量。另一條加煤線(xiàn)作為備用。下料不暢，影響氣化爐運行。(2)在加煤邏輯上存在缺陷。在加煤過(guò)程中，2 U-GAS 氣化爐加煤系統故障分析及解決方案.會(huì )因為偶發(fā)現象導致整個(gè)加煤程序中斷。經(jīng)過(guò)-段時(shí)間的實(shí)踐，發(fā)現加煤系統存在以(3)個(gè)別管路安裝有問(wèn)題，導致充泄壓過(guò)程下幾個(gè)問(wèn)題。管路應力太大，影響加煤罐的稱(chēng)重系統，從而影.(1)經(jīng)常出現下料不暢。當時(shí)判斷可能是管響整個(gè)加煤系統。路堵塞，但將加煤管路、閥門(mén)、旋轉給料閥拆檢根據以上分析，逐條加以解決。幾次后，并未發(fā)現堵塞;又經(jīng)多次分析，發(fā)現問(wèn)2.1 充壓、 泄壓系統管路分析與改造題可能出在加煤系統的充壓、泄壓管線(xiàn)上，整個(gè)圖2為改造前的加煤系統示意(以單罐為系統在充壓、泄壓和輸煤時(shí)，壓力不平衡，造成例)。進(jìn)口四頂閥(GBY) %)(61)0611輸送氣管線(xiàn)0615克壓氣管線(xiàn) OY)上L品( PV06280640B040A)0628液化氣管線(xiàn)旋轉給料閥出口圓頂閣去氣化護>圖2加煤系統改造前系統示意目前，加煤系統加煤罐加壓管線(xiàn)為圖2所示際生產(chǎn)中，因設備狀況、煤質(zhì)變化等多種因素作0615管線(xiàn)，流化管線(xiàn)為0628管線(xiàn)，輸送氣管線(xiàn)用下，有時(shí)會(huì )發(fā)生加煤罐上、下壓力不勻衡，旋為0611管線(xiàn)，管線(xiàn)輸送氣為0640A/B和0641;轉給料閥或下游輸煤管壓力大于或等于加煤罐內0611管線(xiàn)接到旋轉給料閥的輸氣口，通過(guò)旋轉給壓力，導致落煤不暢或不落煤。針對此問(wèn)題，對料閥，進(jìn)入到下游輸煤管線(xiàn)，同時(shí)再返到加煤罐管線(xiàn)作了如下改造。上部，起到加壓和均壓的作用; 0640A/B 只在管修改0611管線(xiàn)及0640A閥門(mén)。將0615由調線(xiàn)啟動(dòng)時(shí)吹掃管線(xiàn)時(shí)同時(shí)開(kāi)關(guān)，正常輸煤時(shí)只有節閥改為切斷閥;0640A由切斷閥改為調節閥;0641開(kāi)啟。0615管線(xiàn)不再使用調節閥調節; 0611 管線(xiàn)改至經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現主要問(wèn)題出在0611輸送氣.罐體_上下均壓管道上。正常使用過(guò)程中，0615 加管線(xiàn)上。輸送氣管線(xiàn)先經(jīng)過(guò)旋轉給料閥再隨物料壓管線(xiàn)只用切YH中國煤化工輸送氣量靠下到輸煤管線(xiàn)。這樣設計理論上沒(méi)問(wèn)題，但在實(shí)0640A管線(xiàn)輸CNMHG管線(xiàn)做罐體52煤炭加工與綜合利用2015年第6期M進(jìn)口圊頂鱷HV)所V)0615充壓氣管線(xiàn)(PY0611輸送氣管線(xiàn)[CO/N島發(fā)送罐1( PV剮0640B064020628液化氣管線(xiàn)品(品旋轉給料閥出口圖頂筒f去氣化爐圖3加煤系統改造后管線(xiàn)示意主加壓氣源用。這樣既可保證加煤罐上下壓力比15 s內管線(xiàn)壓力仍然過(guò)高，則關(guān)閉高溫球閥，自較均衡，又可保證較大的輸送氣量，滿(mǎn)足下游輸動(dòng)停線(xiàn)。煤管線(xiàn)的物料能正常輸送。加煤系統改造后管線(xiàn)2.3倒罐期間的程序控制邏輯修改示意如圖3所示。原有的程序設計是，操作員在加煤界面可以2.2對 0640B閥門(mén)的動(dòng)作邏輯修改設置倒罐重量X,在下料過(guò)程中，當1號發(fā)送罐根據現有管線(xiàn)及控制邏輯,0640A/B為管線(xiàn)稱(chēng)重低于X+1 000 kg時(shí)，此罐繼續下料，啟動(dòng)2清吹閥，只在管線(xiàn)啟動(dòng)過(guò)程中同時(shí)打開(kāi)清吹，當號發(fā)送罐的接料程序，2號發(fā)送罐開(kāi)始接料、充旋轉給料閥啟動(dòng)時(shí)同時(shí)關(guān)閉，且閥后管道裝有限壓;當罐體壓力大于管線(xiàn)壓力時(shí)，啟動(dòng)倒罐程流孔板。這樣，易造成輸送氣量不足而形成管序，即啟動(dòng)2號發(fā)送罐旋轉給料閥、打開(kāi)出口圓.線(xiàn)堵塞，且輸送氣量無(wú)法根據物料的多少進(jìn)行調頂閥，延時(shí)5s后關(guān)閉1號發(fā)送罐旋轉給料閥和節。圓頂閥。這種設計2號發(fā)送罐啟動(dòng)接料程序，以為此，將閥后管線(xiàn)限流孔板拆除，將0640A1號發(fā)送罐重量為觸發(fā)條件，啟動(dòng)時(shí)間較晚，有改為調節閥控制。在管線(xiàn)進(jìn)料時(shí)打開(kāi)固定開(kāi)度;時(shí)會(huì )出現1號發(fā)送罐已下完料空罐，而2號發(fā)送0640B閥門(mén)不變，但修改其動(dòng)作邏輯。在程序罐還未完成接料程序，不能下料，造成物料輸送中，增加管線(xiàn)清堵程序段:即正常情況下進(jìn)料時(shí)中斷。0640B不開(kāi)，進(jìn)料時(shí)程序一直做判定;當管線(xiàn)壓為解決這一問(wèn)題，將其作如下修改:在操作力大于氣化爐壓力超過(guò)150 kPa且超過(guò)3s時(shí)，啟員界面可設置的參數中，增加最低重量Y;在下動(dòng)管線(xiàn)清堵程序。此時(shí)，停止旋轉給料閥，打開(kāi)料過(guò)程中，2號發(fā)送罐在物料發(fā)送完后立即啟動(dòng)0640B閥門(mén)對管道進(jìn)行清吹，清吹時(shí)間不超過(guò)15 s。接料程序，不再以1號發(fā)送罐的重量為條件，接若在15s內管線(xiàn)壓力降至正常范圍內，則回到正完料后不進(jìn)行! YH中國煤化工:當1號發(fā)常狀態(tài)，啟動(dòng)旋轉給料閥，關(guān)閉0640B;若在送罐稱(chēng)重低CNMHG動(dòng)加壓程序2015年第6期李潤生，等: U-GAS氣化爐加煤系統故障分析與處理53開(kāi)始加壓;壓力達到要求后，立即執行倒罐程進(jìn)行兩個(gè)圓頂閥間的順控控制，當反饋未在10s序，開(kāi)始倒罐。內到位時(shí)，程序將不繼續進(jìn)行下一步，當前主操2.4 PV 0605切斷閥位置及上下軟連接、膨脹節會(huì )收到未打開(kāi)/關(guān)閉報警。的改造根據現有現場(chǎng)閥門(mén)位置，加煤罐安裝在氣化3效果評價(jià)及結論框架9樓，PV0605切斷閥及調節閥位于氣化框為驗證上述改造涉及的效果，先對一條加煤架頂樓，而隔離重量的軟連接則安裝在9樓出口線(xiàn)進(jìn)行了改造。經(jīng)過(guò)3個(gè)月的運行，與其它兩條處。這樣，在實(shí)際運行中軟連接不能很好地起到未經(jīng)改造的加煤線(xiàn)相比，改后加煤線(xiàn)故障率大大消除應力的作用，致使稱(chēng)重系統不能正常工作。降低，大幅度減少了氣化爐因加煤故障而導致降為此，將PV0605閥門(mén)改至加煤罐放空出口負荷的次數，使氣化爐裝置能夠穩定運行。整個(gè)(即9樓)，閥后加裝限流孔板，孔板后再安裝調改造幾乎不需投入任何新設備，只是在原有基礎節閥，調節閥后裝軟連接，保證了管道重量與罐上進(jìn)行一些技改，但實(shí)際效果明顯。體分離。其次，對膨脹節、軟連接等進(jìn)行整改,4結語(yǔ)保證稱(chēng)重儀表的準確度。義馬煤業(yè)綜能有限責任公司的U-GAS氣化2.5增加 PV 0601、PV 0621圓頂閥開(kāi)關(guān)反饋根據原設計，0601、 0621 圓頂閥無(wú)開(kāi)/關(guān)反裝置作為一種較新型的工藝技術(shù)，其所配套的附饋，僅有密封氣壓力開(kāi)關(guān)反饋(即閥門(mén)密封圈密屬系統在設計時(shí)可能存在-一些不足， 只有在生產(chǎn)封壓力)，即給閥門(mén)開(kāi)信號時(shí)，當密封氣壓力信過(guò)程中，根據現場(chǎng)實(shí)際情況，認真分析總結,找號消失，就認為閥門(mén)開(kāi)到位;給閥門(mén)關(guān)信號時(shí)，出原因所在并加以改造，才能以較小的成本實(shí)現當密封氣壓力反饋存在，就認為閥門(mén)關(guān)到位，閥較大的經(jīng)濟運行利益。門(mén)本身未設計開(kāi)/關(guān)到位信號。程序邏輯順控中，參考文獻動(dòng)作0601后延時(shí)7s再動(dòng)作0621。這樣設計，有時(shí)會(huì )出現閥門(mén)實(shí)際尚未開(kāi)關(guān)到位，而邏輯已執行[1] 王云杰 .關(guān)于U-GAS氣化技術(shù)的認識[D中氨肥，2015 (2): .下一動(dòng)作，出現物料堵塞的故障發(fā)生。2]魏文科.4.0MPa碎煤加壓氣化爐加煤系統的技術(shù)改造[]為此，按照既定修改方案，增加0601、0621煤化工，2013, 41 (6): 26-28.圓項閥開(kāi)/關(guān)反饋，在中控畫(huà)面中顯示閥門(mén)真實(shí)[3] 翟二安. 義馬煤田高灰劣質(zhì)煤炭資源的合理開(kāi)發(fā)與利用[].位置狀態(tài)。在順控邏輯中通過(guò)檢測開(kāi)/關(guān)反饋來(lái)煤炭加工與綜合利用，2013 (4): 52-57.(上接第44頁(yè))明顯。程中，幾乎每一個(gè)大的里程碑點(diǎn)都控制得很好，項目最初確定的總體統籌計劃中確定的各個(gè)目標9結語(yǔ)神華包頭煤制烯烴項目的管理是非常成功點(diǎn)全部如期實(shí)現。這得益于非常周密完善的策劃的。項目從EPC啟動(dòng)開(kāi)始到全部工程中交僅用和科學(xué)的組織管理。該項目的成功給我國大型聯(lián)了36個(gè)月時(shí)間，至全流程打通出產(chǎn)品用了39個(gè)合裝置項目的建設提供了一個(gè)很好的建設管理樣月時(shí)間。最突出的一點(diǎn)就是在整個(gè)項目的推進(jìn)過(guò)(續完)歡迎投稿歡迎訂閱歡迎刊登廣告中國煤化工聯(lián)系電話(huà): 010-64284069010-64285340MYHCN MH G...