新能能源有限公司二期四噴嘴水煤漿氣化裝置試車(chē)總結(jié)

于樂(lè) 付偉賢

摘 要：本文介紹新能能源有限公司二期項(xiàng)目概況，主裝置四噴嘴水煤漿氣化裝置生產(chǎn)情況，試車(chē)和生產(chǎn)過(guò)程中暴露和解決的問(wèn)題。根據(jù)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(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行階段。

關(guān)鍵詞：四噴嘴;水煤漿氣化;投料試車(chē)

0 引言

新能能源有限公司成立于2006年7月，一期60萬(wàn)t/a煤制甲醇項(xiàng)目主裝置采用GE水煤漿氣化技術(shù)，于2009年投料試車(chē)成功，目前實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行。二期項(xiàng)目主裝置采用華東理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的多噴嘴水煤漿氣化技術(shù)。2臺(tái)氣化爐規(guī)格Φ3400mm×22000mm，氣化壓力6.5MPa（表壓），氣化溫度1300℃。單臺(tái)四噴嘴氣化爐設(shè)計(jì)日處理煤量1500（干基），設(shè)計(jì)合成氣（CO+H2）產(chǎn)量95000m3/h（標(biāo)態(tài)，干基）。二期工程四噴嘴水煤漿氣化裝置于2017年3月底全面建成，經(jīng)過(guò)單體試車(chē)、沖洗、吹掃、氣密試驗(yàn)、水聯(lián)運(yùn)，儀表、電氣調(diào)試等階段，于2018年6月29日一次投料成功。

1 試車(chē)運(yùn)行情況

工藝參數(shù)：

二期項(xiàng)目試車(chē)期間，采用黃陶勒蓋煤有效氣成分達(dá)83.5%，爾林兔煤有效氣成分達(dá)82.6%，有效期含量有效氣含量均高于設(shè)計(jì)值78%。比煤耗低于和比氧耗也低于設(shè)計(jì)值，新能能源有限公司的實(shí)際運(yùn)行工藝指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)值，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2 裝置試車(chē)階段出現(xiàn)的問(wèn)題及整改

2.1 燒嘴冷卻水泵停車(chē)，備用泵啟動(dòng)延遲問(wèn)題

燒嘴冷卻水泵突然停車(chē)時(shí)，備用泵雖然觸發(fā)壓力低自啟信號(hào)但由于燒嘴冷卻水總管到各支管水量分配不均，且壓力反應(yīng)較慢，當(dāng)備用泵自啟時(shí)已經(jīng)達(dá)到個(gè)別燒嘴觸發(fā)流量差和流量低低聯(lián)鎖停車(chē)信號(hào)，導(dǎo)致聯(lián)鎖設(shè)計(jì)無(wú)效。針對(duì)上述情況，增加運(yùn)行泵運(yùn)行信號(hào)消失備用泵自啟聯(lián)鎖，將流量差和流量低低延時(shí)2秒，延長(zhǎng)至3秒。改造后經(jīng)測(cè)試燒嘴冷卻水系統(tǒng)聯(lián)鎖動(dòng)作準(zhǔn)確，燒嘴冷卻水泵一旦停車(chē)備用泵可即時(shí)啟動(dòng)。

2.2 煤漿泵減速時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致煤漿管線(xiàn)超壓?jiǎn)栴}

試車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，氣化爐緊急停車(chē)時(shí)煤漿管線(xiàn)出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。經(jīng)檢查高壓煤漿泵聯(lián)鎖停車(chē)后，其變頻器（型號(hào)是西門(mén)子6SL3310-1GE36-1AA3 G130）因停車(chē)功能中沒(méi)有自由停車(chē)功能須設(shè)置減速時(shí)間，系統(tǒng)原設(shè)定值為9秒，當(dāng)系統(tǒng)停車(chē)后煤漿切斷閥延時(shí)2秒關(guān)閥，閥門(mén)2-3S內(nèi)關(guān)完，煤漿泵減速時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致煤漿管線(xiàn)超壓。若減速時(shí)間過(guò)短，在停泵時(shí)，會(huì)造成變頻器過(guò)壓故障。最終經(jīng)試驗(yàn)確定將減速時(shí)間設(shè)為1S，在需要停泵時(shí)，既能滿(mǎn)足工藝要求，也可避免變頻器報(bào)錯(cuò)。

2.3 開(kāi)工排水管線(xiàn)改造

由于設(shè)計(jì)缺陷氣化爐到真空閃罐的位差較低，導(dǎo)致氣化爐投料時(shí)排水不能到真空閃蒸罐。所以在氣化爐到真空閃蒸罐的管線(xiàn)上加導(dǎo)淋排放至地溝。經(jīng)過(guò)驗(yàn)正滿(mǎn)足氣化爐排水要求。

2.4 閥門(mén)問(wèn)題及整改措施。

燒嘴冷缺水切斷閥的閥座與閥球密封太緊，導(dǎo)致閥門(mén)不能正常開(kāi)關(guān)。將閥座的密封面削薄，使閥門(mén)可以靈活動(dòng)作。氧氣和高壓氮?dú)夤芫€(xiàn)的雙電磁閥，氣路串聯(lián)改為并聯(lián)，大大提高了閥門(mén)的安全性。煤漿閥只有一個(gè)電磁閥、煤漿閥門(mén)開(kāi)關(guān)慢（大于3秒）和煤漿閥門(mén)的模擬反饋?zhàn)兯推鞒３霈F(xiàn)錯(cuò)誤的模擬信號(hào)。經(jīng)過(guò)技改，增加一路氣源增加一個(gè)電磁閥。把煤漿閥門(mén)的氣源管加粗加大進(jìn)氣量，進(jìn)測(cè)試閥門(mén)動(dòng)作時(shí)間控制在2.3-2.8秒。更換模擬反饋?zhàn)兯推?。?jīng)過(guò)多次投料順控測(cè)試，時(shí)間由的53秒降至49秒。極大的保證了投料的成功率。

3 裝置試生產(chǎn)階段出現(xiàn)的問(wèn)題及整改

3.1 氣化爐停車(chē)管線(xiàn)吹掃不凈

氣化爐停車(chē)后，燒嘴和煤漿管線(xiàn)內(nèi)的煤漿通過(guò)高壓氮?dú)獯祾卟桓蓛?，高壓煤漿管線(xiàn)的高壓氮?dú)獯祾咧鼓骈y被煤漿堵死，高壓氮?dú)鉄o(wú)法進(jìn)入煤漿管線(xiàn)。針對(duì)上述問(wèn)題，在停車(chē)聯(lián)鎖順控中將煤漿管線(xiàn)氮吹時(shí)間由23秒增加到33秒，增加10秒氮?dú)獯祾邥r(shí)間，隨后手動(dòng)吹掃3遍;同時(shí)將高壓煤漿管線(xiàn)的高壓氮?dú)獯祾咧鼓骈y由升降式改為旋啟式。改造后經(jīng)測(cè)試達(dá)到很好的使用效果。

3.2 磨煤機(jī)大量斷棒問(wèn)題

磨煤工段3臺(tái)棒磨機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)斷棒現(xiàn)象，經(jīng)觀察和分析認(rèn)為原因如下：①提升條設(shè)計(jì)不合理提升高度過(guò)高，部分鋼棒可拋至120°，在磨機(jī)盤(pán)車(chē)檢棒時(shí)，常出現(xiàn)提相鄰升條間夾2到3根鋼棒到150°才能墜落;②磨機(jī)轉(zhuǎn)速偏高;③出料口端面鋼襯板與喉管存在6mm的高差，形成一個(gè)臺(tái)階。

在磨機(jī)運(yùn)行時(shí)，特別是啟動(dòng)時(shí)常常出現(xiàn)鋼棒碰撞臺(tái)階，使鋼棒架空，引起亂棒和斷棒現(xiàn)象?；谏鲜鲈蜻M(jìn)行如下改進(jìn)：①改變提升條結(jié)構(gòu);②將鋼棒轉(zhuǎn)速由14.3 rad/min改為13rad/min;③將出料口鋼襯板與喉管補(bǔ)齊并加高14mm。改造后經(jīng)測(cè)試，斷棒現(xiàn)象得到徹底解決。

3.3 撈渣機(jī)問(wèn)題

撈渣機(jī)刮板、頭輪、鏈條材質(zhì)不滿(mǎn)足使用要求，導(dǎo)致刮板磨損嚴(yán)重，頭輪磨損嚴(yán)重、鏈條拉長(zhǎng)。通過(guò)技改以上問(wèn)題得到了較大改善。

4 結(jié)語(yǔ)

新能能源有限公司四噴嘴水煤漿氣化裝置在試車(chē)期間雖然遇到了一些問(wèn)題，但隨著氣化技術(shù)的不斷完善，以及生產(chǎn)運(yùn)行中經(jīng)驗(yàn)的積累和摸索，系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)和能耗會(huì)進(jìn)一步降低，很快達(dá)到長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行階段。

作者簡(jiǎn)介：

于樂(lè)（1986- ），男，籍貫：內(nèi)蒙古包頭，學(xué)歷：本科，職稱(chēng)：助理工程師，研究方向：煤氣化。