航天爐粉煤加壓氣化裝置運行及改進總結(jié)

孟廣銀 吳文慧 王志勇 林翠華 陳振偉 王愛云

(瑞星集團股份有限公司山東東平271500)

航天爐粉煤加壓氣化裝置運行及改進總結(jié)

孟廣銀 吳文慧 王志勇 林翠華 陳振偉 王愛云

(瑞星集團股份有限公司山東東平271500)

1 氣化裝置總體運行情況

瑞星集團股份有限公司(以下簡稱瑞星集團)航天爐粉煤加壓氣化裝置于2009年11月開工建設(shè);2012年12月18日氣化爐一次點火成功;2013年3月6日一次順利聯(lián)動開車，實現(xiàn)了煤氣化和凈化生產(chǎn)工藝流程全線貫通。2012年氣化爐合計運行13d;2013年氣化爐運行時間總計300d，有效運行天數(shù)285d(停車影響15d)，連續(xù)運行最長時間37d;2014年至今，連續(xù)運行最長時間160d。

根據(jù)煤種、磨煤顆粒、爐溫、合成氣灰分的測試與分析，對航天爐粉煤加壓氣化裝置部分工藝進行了優(yōu)化及改進，提高了裝置對煤種的適應(yīng)性，延長了裝置的穩(wěn)定運行周期。目前，該裝置日處理煤量2000t，每小時產(chǎn)氣量97000m3(標態(tài))，可生產(chǎn)合成氨50t;按年運行330d計算，每年可生產(chǎn)合成氨約400kt。2013年氣化爐裝置停車因素統(tǒng)計分析見表1。

表1 2013年氣化爐裝置停車因素統(tǒng)計分析

由表1可知:因電器、儀表問題造成停車8次，所占停車總數(shù)的比例最大，為57.1%，其是造成停車的主要因素;因設(shè)備故障停車3次，占21.4%，隨著裝置的適應(yīng)性、操作經(jīng)驗的提高，此類停車因素將會減少、可控;因更換脫毒劑計劃停車2次，占14.3%，隨著改造及控制方式的優(yōu)化，年更換脫毒劑可不超過2次，備用脫毒槽投用后，可實現(xiàn)不因更換脫毒劑而停車;誤操作停車1次，占7.1%，通過提高操作技能和生產(chǎn)管理，誤操作造成的停車可以避免。因此，今后延長氣化爐運行周期的關(guān)鍵仍是電器儀表。

2 存在問題及改進措施

2.1 合成氣帶灰

合成氣帶灰嚴重造成的影響:由于合成氣帶灰較嚴重，致使系統(tǒng)阻力上升較快，脫毒槽壓差在75d內(nèi)從15kPa升至280kPa，嚴重威脅系統(tǒng)長周期運行。

改進措施:更換文丘里洗滌器內(nèi)件，將文丘里洗滌器噴淋水改為洗滌塔給料泵提供，抽取汽提塔的水對合成氣進行洗滌。增大系統(tǒng)黑水排放量，洗滌塔黑水排放量由原來的30m3/h提高至80m3/h，將激冷室外排水量由200m3/h增加至230m3/h，加大系統(tǒng)水循環(huán)量。

效果:將文丘里洗滌器噴淋水改為洗滌塔給料泵提供，取得一定效果，但不明顯;通過增大系統(tǒng)水循環(huán)量，進一步提高了對合成氣的洗滌效果，脫毒槽壓差在75d內(nèi)升高較慢，目前可穩(wěn)定在30kPa左右。合成氣帶灰問題得到了解決，提高了裝置的運行穩(wěn)定性。

2.2 渣池渣鎖斗排渣現(xiàn)場溢水

原因:渣池泵的容積太小，流量不能滿足實際生產(chǎn)的需求。

改進措施:將渣池泵改換為大泵，其流量為70m3/h。

效果:更換渣池泵后，滿足了生產(chǎn)需求，且投用后單臺泵流量即可滿足生產(chǎn)，解決了渣鎖斗排渣現(xiàn)場溢水的問題。

2.3 磨煤機液壓油站油溫過高

原因:由于磨煤機液壓油站是單臺泵運行，油循環(huán)管路中沒有設(shè)計用冷卻水對液壓油進行冷卻，導(dǎo)致運行過程中液壓油溫度持續(xù)偏高，甚至高達80℃。

改進措施:在磨煤機液壓油站增加冷卻器，用循環(huán)冷卻水對液壓油進行持續(xù)冷卻。

效果:增設(shè)冷卻器后，液壓油站油溫由80℃降至45℃，保證了磨煤機長周期安全穩(wěn)定運行。

2.4 低溫甲醇洗系統(tǒng)換熱器換熱效率偏低

原因:在系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)許多細小的渣質(zhì)(粉塵及腐蝕產(chǎn)物)污染了甲醇溶液，并這些渣質(zhì)沉積在換熱器管程、殼程，直接影響傳熱效果和堵塞換熱器通道，增加甲醇循環(huán)的阻力，導(dǎo)致全系統(tǒng)冷卻量嚴重不足。

改進措施:低溫甲醇洗系統(tǒng)換熱器循環(huán)水上水管線上加設(shè)過濾器，并對換熱器進行清洗，去除循環(huán)水中細小渣質(zhì)。

效果:加設(shè)過濾器后，系統(tǒng)阻力大大降低，提高了全系統(tǒng)的冷卻量，使換熱器冷卻效率提高，降溫效果明顯，也延長了設(shè)備運行周期。

3 有待進一步解決的問題

(1)消耗不穩(wěn)定，濾餅生成量較多，外排水較高。航天爐粉煤加壓氣化裝置自聯(lián)動開車至今已有近1年半的時間，每月合成氨產(chǎn)量基本能完成任務(wù)，但是各項消耗得不到較好的保證。2013年10月和11月，噸氨煤耗較高，分別為1.41t和1.43t，均沒有達到指標。水處理系統(tǒng)負荷較大，濾餅生成量較多，日濾餅車數(shù)最高達33車，外排水量平均為75m3/h。

(2)設(shè)備管理計劃性差。由于現(xiàn)場運轉(zhuǎn)設(shè)備較多，大型機組運行時間較長，暴露了較多設(shè)備問題。一些大型設(shè)備、重點設(shè)備、高速泵等沒有制定相應(yīng)的計劃性檢修工作規(guī)章制度。

(3)培訓(xùn)工作有待加強。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，年輕操作人員知識掌握不夠全面，操作技能較差，對現(xiàn)場設(shè)備、閥門、管道等不熟悉，調(diào)節(jié)經(jīng)驗不足。

4 結(jié)語

航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)具有煤種適應(yīng)范圍廣、能耗低等優(yōu)點。目前，瑞星集團航天爐粉煤加壓氣化裝置總體運行情況良好，連續(xù)運行最長時間達160d，取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。

2014-10-27)