水煤漿氣化爐投料過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題的分析

＊郝 煒

（兗州煤業(yè)內(nèi)蒙古榮信化工有限公司 內(nèi)蒙古 014300）

水煤漿氣化爐投料過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題的分析

＊郝 煒

（兗州煤業(yè)內(nèi)蒙古榮信化工有限公司 內(nèi)蒙古 014300）

在水煤漿氣化裝置投料過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)一些問(wèn)題。如投料前煤漿循環(huán)流量低、投料后煤漿流量波動(dòng)大、澄清槽底物泵堵、氣化爐水洗塔帶水等等問(wèn)題本文分析了水煤漿氣化爐投料過(guò)程產(chǎn)生的一系列問(wèn)題，并對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行討論。

合成氣；投料；分析

前言

在水煤漿氣化裝置投料過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)一些問(wèn)題。如投料前煤漿循環(huán)流量低、投料后煤漿流量波動(dòng)大、澄清槽底物泵堵、氣化爐水洗塔帶水等等問(wèn)題，本文將對(duì)出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行分析。

1. 氣化爐投料流程簡(jiǎn)述

(1)制備煤漿；(2)氣化爐預(yù)熱；(3)建立高壓氮?dú)庀到y(tǒng)；(4)建立投料前的系統(tǒng)水循環(huán)；(5)鎖斗系統(tǒng)開(kāi)車(chē)；(6)建立燒嘴冷卻水系統(tǒng)循環(huán)；(7)水質(zhì)穩(wěn)定劑的配制和添加；(8)氣化爐安全系統(tǒng)空試；(9)投用火炬放空系統(tǒng)；(10)氣化爐安裝工藝燒嘴；(11)拔出預(yù)熱燒嘴，安裝封堵磚；(12)系統(tǒng)氮?dú)庵脫Q；(13)建立煤漿氧氣開(kāi)工流量；(14)投料前的最終確認(rèn)調(diào)整；(15)投料開(kāi)車(chē)；(16)氣化爐升壓查漏、黑水切換及向后系統(tǒng)供氣。

圖1 氣化爐投料流程圖

2.投料過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題的現(xiàn)象、原因、處理及危害

(1)建立煤漿開(kāi)工流量時(shí)流量提不上去

現(xiàn)象∶現(xiàn)場(chǎng)人員啟動(dòng)煤漿給料泵后，控制室調(diào)節(jié)煤漿流量時(shí)，煤漿流量上漲不多以及泵的電流上漲不大。

原因∶經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)人員排查，煤漿給料泵和管道沒(méi)有問(wèn)題，問(wèn)題出在煤漿循環(huán)管線的限流孔板上，煤漿中有雜物卡在孔板處，所以煤漿流量提不上去。

處理∶將限流孔板拆下清理雜物，沖洗干凈回裝。

危害∶因煤漿開(kāi)工流量建立不了的話，就會(huì)影響到投料進(jìn)度，氣化爐爐溫會(huì)持續(xù)下降，會(huì)對(duì)氣化爐投料成功率產(chǎn)生影響

(2)投料后有個(gè)別燒嘴煤漿流量波動(dòng)大（見(jiàn)圖2）

現(xiàn)象∶投料后升壓提負(fù)荷時(shí)，會(huì)有煤漿流量波動(dòng)較大，煤漿給料泵出口管線震動(dòng)的現(xiàn)象。

原因∶經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)人員排查，煤漿給料泵驅(qū)動(dòng)液油位正常，入口緩沖罐壓力正常，問(wèn)題出在出口緩沖罐壓力不合適。

圖2 煤漿流量波動(dòng)圖

處理∶對(duì)出口緩沖罐壓力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，12∶30分調(diào)節(jié)緩沖罐壓力后，煤漿流量波動(dòng)較之前穩(wěn)定。

危害∶煤漿流量波動(dòng)大會(huì)影響氣化爐正常運(yùn)行，導(dǎo)致氣體成分波動(dòng)，影響后系統(tǒng)運(yùn)行。

如果煤漿給料泵出口管線震動(dòng)的幅度過(guò)大和時(shí)間很長(zhǎng)的話，很有可能導(dǎo)致煤漿給料泵出口管線法蘭連接處松動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致煤漿管線焊縫開(kāi)裂，部分煤漿泄露出來(lái)會(huì)使入爐的煤漿量減少，導(dǎo)致實(shí)際氧煤比偏高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)煤漿流量波動(dòng)下降觸發(fā)聯(lián)鎖跳車(chē)。

(3)投料后澄清槽底流泵會(huì)出現(xiàn)流量波動(dòng)或堵的現(xiàn)象

現(xiàn)象∶投料后加負(fù)荷的一段時(shí)間內(nèi)澄清槽底流泵會(huì)出現(xiàn)流量波動(dòng)或堵的現(xiàn)象。

原因∶投料后加負(fù)荷時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)壓力到1．0MPa時(shí)要進(jìn)行黑水切換，因溫度、壓力變化會(huì)使進(jìn)入澄清槽的黑水中夾帶垢片或塊渣，垢片或塊渣會(huì)卡堵澄清槽底流泵入口變徑，導(dǎo)致澄清槽底流泵出現(xiàn)流量波動(dòng)或堵的情況。

處理∶現(xiàn)場(chǎng)人員將澄清槽底部排污導(dǎo)淋打開(kāi)，進(jìn)行間斷性排污，將澄清槽內(nèi)垢片、塊渣排出，另外將澄清槽底流泵入口管線短接拆開(kāi)清理垢片、積渣，之后回裝，重新開(kāi)泵觀察澄清槽底流泵運(yùn)行情況。

危害∶澄清槽底流泵的運(yùn)行情況直接影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，對(duì)灰水水質(zhì)的影響也是不能忽視的。

(4)投料后真空帶式過(guò)濾機(jī)濾布易跑偏（見(jiàn)圖3）

現(xiàn)象∶投料后真空帶式過(guò)濾機(jī)濾布上形成的濾餅不好或者形成不了濾餅，還容易出現(xiàn)濾布跑偏現(xiàn)象。

原因∶投料后一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)加量，升壓，調(diào)節(jié)負(fù)荷都會(huì)對(duì)工況有影響，導(dǎo)致進(jìn)入澄清槽的黑水中灰分不穩(wěn)定，而且絮凝劑的添加調(diào)節(jié)在時(shí)間上有反應(yīng)滯后，導(dǎo)致灰渣絮凝沉淀不及時(shí)，澄清槽底流泵將底部灰漿輸送至真空帶式過(guò)濾機(jī)后，就會(huì)有濾餅薄或者濾餅粘稠帶水的情況出現(xiàn)，在刮板處就會(huì)有部分灰渣進(jìn)入清掃電機(jī)接水盒內(nèi)，當(dāng)清掃電機(jī)接水盒內(nèi)的灰渣積累到一定程度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致濾布運(yùn)行部分受阻，進(jìn)而導(dǎo)致濾布跑偏。

圖3 投料后真空帶式過(guò)濾機(jī)濾布易跑偏圖

處理∶現(xiàn)場(chǎng)人員在調(diào)整絮凝劑添加量之后的一段時(shí)間內(nèi)，要定期觀察真空帶式過(guò)濾機(jī)濾布上形成的濾餅情況，以及清掃電機(jī)接水盒內(nèi)的灰渣積累情況，接水盒內(nèi)的灰渣積累多了要及時(shí)沖洗積渣。

危害∶真空帶式過(guò)濾機(jī)濾布上形成的濾餅不好或者形成不了濾餅，會(huì)對(duì)濾餅外運(yùn)造成影響，清潔文明工作壓力大。而清掃電機(jī)接水盒內(nèi)的灰渣積累不僅會(huì)導(dǎo)致濾布跑偏，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成真空帶式過(guò)濾機(jī)的滾軸損壞，導(dǎo)致真空帶式過(guò)濾機(jī)無(wú)法運(yùn)行。

(5)投料過(guò)程中氣化爐水洗塔帶水

現(xiàn)象∶投料后系統(tǒng)壓力到1．0MPa后進(jìn)行黑水切換，在系統(tǒng)升壓以及向后系統(tǒng)供氣過(guò)程中有時(shí)會(huì)有①氣化爐激冷室的液位逐漸下降②旋風(fēng)分離器液位會(huì)升高③水洗塔液位下降。

原因∶

A．投料后調(diào)整負(fù)荷，加大激冷水流量，因系統(tǒng)不穩(wěn)，氣化爐液位會(huì)有較大波動(dòng)

B．旋風(fēng)分離器在開(kāi)車(chē)期間底部黑水出口管線易堵，再加上氣化爐帶過(guò)來(lái)的水會(huì)導(dǎo)致旋風(fēng)分離器液位高

C．水洗塔液位因補(bǔ)水量的加大以及激冷水量加大會(huì)有波動(dòng)，而后系統(tǒng)壓力波動(dòng)大，會(huì)造成水洗塔出口合成氣量波動(dòng)增大，合成氣溫度不穩(wěn)定，水氣比增大。

處理∶

A．適當(dāng)降低氣化爐的操作溫度。在氣化爐操作中，爐溫的控制相當(dāng)重要，維持較高的爐溫，對(duì)氣化反應(yīng)有利，有效氣體成分高。但是爐溫升高，激冷水中飽和水蒸氣也多，氣量增大，會(huì)引起帶水，因此爐溫應(yīng)控制在高于灰熔點(diǎn)50～100℃左右。

B．穩(wěn)定水洗塔液位，水洗塔液位較高時(shí)，加大水洗塔底部黑水排放量，盡量穩(wěn)定水洗塔洗滌水量，可稍微減少下塔補(bǔ)水量。

C．合成氣帶水嚴(yán)重時(shí)，適當(dāng)降低系統(tǒng)生產(chǎn)負(fù)荷。正常操作時(shí)，要穩(wěn)定系統(tǒng)負(fù)荷，少加減負(fù)荷，調(diào)節(jié)幅度不宜過(guò)快，這樣能穩(wěn)定系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，也能防止合成氣帶水。

危害∶合成氣帶水后，對(duì)氣化系統(tǒng)有危害，同時(shí)對(duì)后系統(tǒng)也有危害，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

A．氣化爐合成氣帶水后，液位持續(xù)下降，液位比較低，加大激冷水量，也很難保證液位，就需要降低負(fù)荷，影響生產(chǎn)負(fù)荷。

B．關(guān)小氣化爐底部黑水量，氣化爐入閃蒸系統(tǒng)的黑水量就會(huì)減少，黑水中灰渣成分增加，容易堵塞氣化爐去閃蒸系統(tǒng)的黑水管線，影響閃蒸系統(tǒng)操作的穩(wěn)定。

C．氣化爐帶水后，激冷室內(nèi)的黑水被帶入旋風(fēng)分離器和水洗塔，旋風(fēng)分離器和水洗塔內(nèi)的含灰量會(huì)增大，會(huì)影響出水洗塔合成氣的清潔度，同時(shí)會(huì)影響黑水循環(huán)泵入氣化爐的激冷水的水質(zhì)，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)影響黑水過(guò)濾器使用周期以及加劇激冷環(huán)的結(jié)垢。

D．水洗塔持續(xù)高液位，有時(shí)會(huì)合成氣洗滌帶水，影響后系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

E．氣化系統(tǒng)帶水嚴(yán)重時(shí)，部分黑水進(jìn)入氣相當(dāng)中，合成氣含灰量和含水量增加，帶入后系統(tǒng)，造成系統(tǒng)壓力波動(dòng)，同時(shí)會(huì)影響變換爐內(nèi)的觸媒使用壽命。

結(jié)束語(yǔ)

以上問(wèn)題在水煤漿氣化爐投料過(guò)程中時(shí)有發(fā)生，對(duì)出現(xiàn)各種問(wèn)題的原因要認(rèn)真查找，正確處理，還要積累經(jīng)驗(yàn)編制防范措施，減少各種問(wèn)題導(dǎo)致的停車(chē)及對(duì)設(shè)備管道的檢修，從而使氣化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]朱冬梅.水煤漿加壓氣化爐帶水原因分析及應(yīng)對(duì)措施 [J].化肥設(shè)計(jì),2002,06(2):32-34.

[2]丁振偉,王偉.德士古煤氣化爐合成氣帶水問(wèn)題分析與探討[J].中氮肥,2003,03:25-27.

郝煒（1982～），男，兗州煤業(yè)內(nèi)蒙古榮信化工有限公司，研究方向：系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行。

((責(zé)任編：高鎮(zhèn)峰)

Analysis of the Reason for Problems Arising in the Batch Charging Process of Coal Water Slurry Gasifier

Hao Wei

（Inner Mongolia Rongxin Chemical Industry co., LTD, Yanzhou Coal, Inner Mongolia, 014300）

In the batch charging process of coal water slurry gasifier gasification equipment, some problems often arise. For example, before the batch charging, the circulation flux of coal slurry is low and the flux fluctuation of coal slurry after the batch charging is high, the pump of clearing the tank bottom substances is blocked up and the work of using gasification of boiler water to wash tower contains water etc. problems. This paper has analyzed a series of problems appeared in the batching charging process of coal water slurry gasifier.

synthesis gas；batch charging；analysis

T

A