哈爾濱氣化廠(chǎng)PKM氣化爐“雙高”現象原因與分析

6內蒙古石油化工2015年第6期哈爾濱氣化廠(chǎng)PKM氣化爐“雙高”現象原因與分析王猛(遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司,遼寧阜新123000)摘要:本文通過(guò)對影響PKM氣化爐長(cháng)周期穩定運行的“雙高”現象的分析,提出了針對性改進(jìn)措施,認為通過(guò)改進(jìn)可以延長(cháng)氣化爐的使用壽命、提高煤氣質(zhì)量,最終提高PKM氣化爐的連續運轉率。關(guān)鍵詞:PKM加壓氣化爐;氣化爐出口溫度;灰鎖溫度;雙高現象中圖分類(lèi)號:TE357文獻標識碼:A文章編號:1006-7981(2015)06-0086—02煤炭氣化是合理使用煤炭資源的有效途徑之甚至會(huì )出現爆炸現象,也是潔凈煤技術(shù)的重要組成部分,其核心設備為1.3夾套燕汽產(chǎn)量和夾套鍋爐給水耗量大且大幅氣化爐。當前,綜合效率高、工藝成熟、推廣應用廣泛度波動(dòng)且不斷向前發(fā)展的爐型應首推碎煤加壓氣化爐,習氣化爐為雙層夾套式壓力容器,在內外層之間慣上稱(chēng)魯奇爐。哈爾濱氣化廠(chǎng)使用的魯奇爐也稱(chēng)要注入中壓鍋爐給水,此時(shí)水量消耗非常大,副產(chǎn)的PKM加壓氣化爐。蒸汽增多,汽包中更多的水被氣化進(jìn)入氣化爐,引起氣化爐在生產(chǎn)運行中常見(jiàn)的一個(gè)現象叫“雙氣化爐工況不穩。高”。所謂雙高即氣化爐出口煤氣溫度T517,灰鎖溫1.4灰中含渣塊和未然燒的煤度T525這兩個(gè)溫度都高。雙高現象對氣化爐運行十評價(jià)PKM加壓氣化爐很重要的一項,從排出分不利,不但會(huì )降低氣化爐的產(chǎn)氣量,嚴重時(shí)甚至會(huì )的灰外觀(guān)來(lái)看,有的時(shí)候渣塊非常大,有時(shí)夾雜著(zhù)大燒壞氣化爐內部結構,迫使氣化爐停車(chē)檢修在生產(chǎn)量殘碳。再有評價(jià)PKM的生產(chǎn)能力好壞時(shí),煤氣分中為了獲得更高的能量利用率,我們希望煤經(jīng)高溫析做出的樣,O2、CO2、H2CH4的含量要在科學(xué)規高壓氣化產(chǎn)生的熱量在爐內更好的被利用,讓出口范的范圍內。的煤氣溫度進(jìn)一步降下來(lái),如果出口煤氣溫度降低2PKM加壓氣化爐雙高現象的危害的話(huà),就提高了在后續工段洗滌冷卻器0050和廢熱2.1雙高現象對氣化爐上部的影響鍋爐0060換熱時(shí)介質(zhì)所需要的最低溫度。使高溫煤當氣化爐出口煤氣溫度升高時(shí),容易造成氣化氣經(jīng)過(guò)更少的能量消耗,就能變成下游CO變換工爐上部布煤器的燒壞或者發(fā)生爐內夾套鼓包現象。段所需要的低溫煤氣。此外減少了酚水的噴人量,也布煤器燒壞偏斜,使煤內粒度分布不均,氣化爐同-相應減少了后續工段的水處理。因此避免雙高現象床層的阻力大小不一,反應速度不同,易出現氣化爐的發(fā)生,可以使氣化爐更好的長(cháng)周期,穩定性的運局部過(guò)熱結渣、結大塊,直接影響氣化爐的穩定運行。行。夾套鼓包漏水,由于夾套漏水,使氣化爐內局部1PKM加壓氣化爐出現雙高的突出表現熄火,致使粗煤氣中氧含量超標,含氧粗煤氣經(jīng)過(guò)廢1.1氣化爐出口煤氣和灰鎖溫度高熱鍋爐冷卻后,進(jìn)入氣液分離器形成爆炸性混合物,T517和T525同時(shí)高并且這兩個(gè)溫度存在較大達到爆炸極限,在液、氣、固體分離過(guò)程中能產(chǎn)生摩幅度的波動(dòng)?？刂剖铱赏ㄟ^(guò)監測相應的儀表讀數,此擦火花,或在高溫、高速作用下而形成爆炸。時(shí)溫度居高不下,不能平穩指示2.2雙高現象對氣化爐下部的影響1.2粗煤氣流量大幅度波動(dòng)般灰區高度要求在500mm,但是當灰鎖溫度產(chǎn)氣量可通過(guò)計量?jì)x表進(jìn)行計算,此時(shí)CO2的高時(shí),就表明灰床降低,火層下移,這樣就會(huì )造成氣含量升高且不穩定,嚴重時(shí)會(huì )有氧氣含量超標狀況化爐下部的危害對旋轉爐、爐柵非常不利,使它發(fā)生,一旦超氧,對后續工段非常不利,若處理不好們長(cháng)期承受中國煤化工冬出現裂紋嚴CNMHG收稿日期:2014-12-262015年第6期王猛哈爾濱氣化廠(chǎng)PKM氣化爐“雙高”現象原因與分析87重時(shí)甚至出現孔洞發(fā)生脫離現象。PKM加壓氣化等分類(lèi)堆放,人爐前應將灰熔點(diǎn)相近的煤合理搭配爐主要的原料氣化劑,從旋轉爐篦底層向上供應,為盡量避免在氣化爐上頻繁切換使用不同灰熔點(diǎn)的了增加它的流速,使反應時(shí)間更長(cháng),更充分旋轉爐煤,以利氣化爐操作時(shí)最佳汽氧比的選擇和經(jīng)濟運篦設計為三排孔結構,直徑分別為22mm、20mm、行12mm。如果爐柵被燒壞出現局部裂紋或有大面積3.2氣化劑分布的角度脫落現象,氣化劑就會(huì )從這些地方劇烈噴出。這樣氣氣化劑的分配不均勻是由灰和煤堵塞爐篦上部化劑從三排孔的孔洞中分布的就少,氣化劑分布不氣化劑通道引起的。正常氣化劑從三排孔通行,如果均勻。如果某一部分分布的氣化劑過(guò)多,就會(huì )促使局出現床層控制不好,火床極度偏下,將導致灰鎖溫度部燃燒反應加劇,溫度升高,很容易發(fā)生溫度超過(guò)原嚴重升高,當溫度高于400℃時(shí),旋轉爐篦很容易被料煤固有的灰熔點(diǎn),達到熔融狀態(tài),進(jìn)而發(fā)生大的結燒壞,致使氣化劑分布不均勻,最終導致雙高的現象渣現象如。同時(shí)也會(huì )使部分床層接觸不到氣化劑,使發(fā)生。氣化爐爐篦是氣化爐的心臟部件,其使用壽命床層反應溫度降低,最終使該處煤沒(méi)有發(fā)生氣化反的長(cháng)短,直接決定著(zhù)氣化爐連續運行周期的長(cháng)短,因應而直接排入灰鎖。此時(shí)工況極度惡化,火層擴大,此在實(shí)際生產(chǎn)中,需嚴格控制爐篦使用溫度1。因爐床層的結枃遭到了嚴重的破壞,嚴重時(shí)迫使氣化爐篦與灰層直接接觸,因此灰層的厚薄直接決定著(zhù)爐停車(chē)。篦使用溫度的高低。正常操作中,中控人員可通過(guò)控2.3雙高現象對氣化爐整體的影響制爐篦轉速,嚴格控制灰鎖溫度來(lái)間接控制爐篦的會(huì )引起氣化爐工況不穩,壓力出現波動(dòng),若原料使用溫度。根據操作經(jīng)驗,控制灰鎖溫度不超過(guò)粉煤過(guò)多,極容易將煤經(jīng)中央喉管抽入洗滌冷卻器380℃,則爐篦使用壽命可大大延長(cháng)。0050,使0050發(fā)生堵塞,排放不通暢。如果堵塞得不3.3設備的原因得及時(shí)處理,0050液位將進(jìn)一步升高,從0050酚水選煤分廠(chǎng)、選煤皮帶、選煤機、水洗裝置出現故連同粉煤進(jìn)入二級冷卻器廢熱鍋爐0060中,在0060障、檢修煤鎖系統時(shí)間長(cháng)或煤鎖加煤出現故障,導致中如果在發(fā)生堵塞,大量洗滌酚水繼續噴人,會(huì )將供煤中斷,氣化爐缺煤,必然造成煤氣出口溫度高0050注滿(mǎn)。最終將堵住粗煤氣的出口,形成液封,氣并伴隨過(guò)氧狀況。相應的在灰鎖系統的錐閥、翻板閥化爐壓力會(huì )急劇上升,很容易發(fā)生爆炸出現故障或檢修排灰系統時(shí)間過(guò)長(cháng),灰鎖不能正常3PKM加壓氣化爐出現雙高現象的原因泄壓,灰鎖內灰無(wú)法排出,氣化爐繼續反應,將無(wú)法31原料煤的因素達到各床層的相對固定,這樣的狀況最終將導致煤的粒度影響,魯奇氣化工藝屬于碎煤氣化,對T517的溫度急劇升高。氣化爐漏水,氣化爐頂部壓粒度要求較高,粒度大小和范圍不同,會(huì )造成氣化爐力測點(diǎn)P218溫度測點(diǎn)T507、與洗滌冷卻器連接的同一床層截面的煤的比表面積不同,在物料流經(jīng)過(guò)喉管還有焦油返爐口等部位經(jīng)常會(huì )出現漏水現象程中會(huì )引起堆料結構發(fā)生根本發(fā)化,出現溝流或風(fēng)泄露后夾套內的高壓給水就會(huì )進(jìn)人到氣化爐內部,洞。對氣化爐工況破壞力極大,使床層紊亂,工藝指使煤層變濕。有時(shí)床層移動(dòng)快,反應不充分,會(huì )發(fā)生標難以控制,氣化爐生產(chǎn)能力嚴重下降?；曳菁绊肥^(guò)氧狀況,嚴重時(shí)出現熄火這就要求現場(chǎng)巡檢人員的影響,矸石含量及灰份含量較高灰樣表現為矸石和控制室人員必須及時(shí)準確的發(fā)現問(wèn)題,現場(chǎng)維修含量高、灰細,易導致灰鎖溫度高,且易誤導操作人時(shí),控制室人員為搶修創(chuàng )造條件。員降低汽氧比,造成氣化爐結渣。煤灰中FeO、CaO、3.4人為因素MgO、K2O作為助熔劑,間接降低了灰熔點(diǎn),對結渣開(kāi)停車(chē)時(shí),操作不當,煤質(zhì)變化時(shí),旋轉爐篦調起到促進(jìn)作用。因此控制原料煤這一關(guān)對于PKM整不好,布氣孔出現堵塞,氣化劑分布不均勻或者工穩定運行至關(guān)重要。盡管煤質(zhì)在選煤定廠(chǎng)址時(shí)就已作人員疏忽等情況都會(huì )導致雙高狀況的發(fā)生。例如經(jīng)決定了,但是我們仍可以通過(guò)協(xié)調選煤分廠(chǎng)改善正常情況下,加煤過(guò)程完全實(shí)現自動(dòng)化。因為計算機煤質(zhì)、加強分析、控制好魯奇爐的壓力、溫度,調配好自動(dòng)操作,有時(shí)會(huì )出現加煤系統跳出,煤鎖不能自動(dòng)煤炭熱值或摻雜相應特性的煤種來(lái)調和提高煤的特向氣化爐進(jìn)煤煤鎖需人工操作,控制室監測人員由性。煤炭采購中應將灰熔點(diǎn)作為一項主要的控制指于精力分散中國煤化工現上述狀況標,盡可能集中采購灰熔點(diǎn)相近的煤種。若因采購困使氣化爐缺CNMHG高。實(shí)際生產(chǎn)難造成灰熔點(diǎn)相差較大,在煤場(chǎng)中應據煤質(zhì)、灰熔點(diǎn)中,這種狀況的發(fā)生率很高。(下轉第150頁(yè))150內蒙古石油化工2015年第6期不同排量、加砂量、前置液量和砂比進(jìn)行組合模擬計J38-34井,最優(yōu)液量200m3、砂比25%、前置液比例算,對比支撐縫長(cháng)和導流能力,并以此進(jìn)行優(yōu)選。30%、排量3.0m3/min。2.2.1液量?jì)?yōu)化裂縫長(cháng)液量(m圖11排量一縫長(cháng)一縫高關(guān)系圖(砂比25%,前置液30%液量200m2)圖9液量一縫長(cháng)關(guān)系圖3結論(前置液30%,排量3.0m3/min,砂比25%)根據含氣層在目的段的分布情況來(lái)確定射孔壓2.2.2砂比優(yōu)化裂次數,對于疊置式J45-29井,建議在上下部分別射孔,其中上部壓裂施工中推薦液量250m3、砂比25%、前置液30%排量6.0m3/min;對于孤立式J3834井,建議分上中下3段分別射孔,其中中部壓裂000施工中推薦液量200m3砂比25%、前置液30%排量3.0m3/min。一裂縫率長(cháng)醫號流能力[參考文獻][1]陳旭升,陳春明,王秀臣,油田開(kāi)發(fā)壓裂施工參數的優(yōu)化[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報,2002,7圖10砂比一縫長(cháng)一導流能力關(guān)系圖(3):93~95(前置液30%排量3.0m3/min,液量250m3)[2]姚海晶.壓裂施工中前置液用量計算方法研究2.2.3排量?jì)?yōu)化J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā),2007,26(6):107與優(yōu)化J45-29井施工參數的方法一樣,對于(上接第87頁(yè))所以在人為因素中,就需要各分型”階段,迫切需要從理論上進(jìn)行總結、分析、指導生廠(chǎng)密切配合,控制室人員熱愛(ài)本職工作,在工作中充產(chǎn),實(shí)現向“集約型”的轉變分發(fā)揮主人翁精神,愛(ài)崗敬業(yè)。[參考文獻]4結論我國缺油、少氣、多煤炭,以煤為原料生產(chǎn)天然[1]李志紅,喬海星.碎煤加壓氣化爐在中國的發(fā)氣既符合我國基本國情,也是我國未來(lái)大宗天然氣展[J],煤炭加工與綜合利用,2001,(5):16生產(chǎn)的有效手段之一。氣化爐出口煤氣T517、灰鎖19T525溫度高,這個(gè)問(wèn)題在生產(chǎn)當中是經(jīng)常出現的,[2]韓玉璽,謝吉昌.氣化爐爐篦失效分析[].大這也是嚴重制約PKM加壓氣化爐長(cháng)周期,穩定運氮肥,2000,23(6):49~51行的一個(gè)關(guān)鍵因素我們在實(shí)際生產(chǎn)中,可以通過(guò)改[3]尚小廣,任富強,劉志輝,宋軍麗,梁學(xué)博,煤質(zhì)善原料煤質(zhì)控制氣化爐沫層、改進(jìn)氣化劑的分布,對爐濟運行的影響分析[J].河南調試汽氧比的大小,調整旋轉爐篦的快慢、優(yōu)化氣化化中國煤化工廠(chǎng)的工藝操作及生產(chǎn)管理設備管理都處于“粗數[4爐操作等方法來(lái)避免雙高現象的出現。目前哈氣化CNMHG以穩定運行的原因分析[J]煤,2012,21(4):61~63