第6期(總第169期)煤化工No.6(Total No. 169)2013年12月Coal Chemical IndustryDec. 2013Shell粉煤氣化裝置長周期運行總結(jié)汪永慶(中國石化集團(tuán)公司安慶分公司,安徽安慶246001 )摘要結(jié)合中國石化集團(tuán)公司安慶分公司Shell粉煤氣化裝置長周期運行的實際情況,總結(jié)了SCCP長周期運行經(jīng)驗:強(qiáng)化煤質(zhì)管理、采用氣化爐相對低溫操作模式組織裝置的檢修、優(yōu)化操作窗口、健全攻關(guān)體制以解決突發(fā)故障建立五位- -體維護(hù)體系等,分析了SCGP長周期運行中存在的問題,并提出了后續(xù)處理建議。關(guān)鍵詞Shell 粉煤氣化,裝置,長周期,運行文章編號: 1005-9598 (2013)-06-0019-04中圖分 類號:TQ54文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B1概通過前期對裝置運行情況不斷的摸索和總結(jié),安慶分公司認(rèn)識到Shell 煤氣化工藝對氣化人爐煤質(zhì)中國石化集團(tuán)公司安慶分公司煤制氫聯(lián)合裝置穩(wěn)定有嚴(yán)苛的要求,如煤種切換頻繁、配煤不均等問由以下單元構(gòu)成:日處理原煤2000 t的Shell粉煤題都會造成人爐煤質(zhì)波動較大，如調(diào)整不夠及時,往氣化(實際產(chǎn)氫能力142 000 m/h)、設(shè)計制氧能力為往會造成氣化爐堵渣、內(nèi)件損壞等事故。為此,安慶分48 200 m2 O2/h的空分、CO耐硫變換、低溫甲醇洗(最公司組織調(diào)研,修訂了具體的管理規(guī)定,采取措施后,配低干基合成氣進(jìn)氣負(fù)荷126 000 m2/h)、制冷及公用工煤煤質(zhì)基本穩(wěn)定,從而保障了煤氣化裝置用煤的安全。程等。該項目自2004年3月正式開工建設(shè),2006年82.1.2具體做法月29日煤氣化裝置中交,2006年11月18日一次投(1)穩(wěn)定煤質(zhì),嚴(yán)格按照煤質(zhì)控制指標(biāo),組織原煤料試車成功。進(jìn)廠,杜絕讓步接收;提高原煤庫存,盡可能減少切換安慶分公司Shell煤氣化裝置(以下簡稱AQCG )投煤種次數(shù)。產(chǎn)后,進(jìn)行了多次改造和完善,解決了諸如煤燒嘴隔焰(2)加強(qiáng)配煤監(jiān)控管理。在配煤設(shè)施未完善前,采罩熱裙、陶瓷過濾器濾芯及燒結(jié)金屬通氣設(shè)備等易損用人工機(jī)械進(jìn)行筒倉前混配、單線供煤,配煤現(xiàn)場采壞的問題,摸索和積累了- -定的運行經(jīng)驗,使得裝置運取全過程監(jiān)控,以滿足混配煤均質(zhì)化要求。行穩(wěn)定性逐年提高,特別是2010年以來,針對困擾裝(3)堅持專線卸煤,對不同煤種相對固定分區(qū)儲置長周期運行的氣化爐堵渣問題,通過采取一- 系列措存,避免非預(yù)期混煤。施,臧少或避免渣屏堵渣的方法已初具成效。自2011(4)確保磨煤單元設(shè)備完好,盡可能保證A、B兩年以來,煤氣化裝置每輪不間斷運行周期均超過150系列制備同樣煤種,盡可能減少停磨次數(shù),避免停磨、d,其中2012年實現(xiàn)了煤氣化裝置不間斷連續(xù)運行熱備過程中存在的粉煤分選以及開磨初期劑煤比失185 d,創(chuàng)造了同類型裝置連續(xù)運行的較好業(yè)績。調(diào)的問題。(5)定期對磨煤單元稱重設(shè)備進(jìn)行比對,確保磨2AQCG煤氣化裝置長周期運行經(jīng)驗煤兩個系列的劑煤比控制穩(wěn)定。(6)定期召開煤炭保質(zhì)保供日協(xié)調(diào)會,針對原煤2.1 加強(qiáng)原煤和配煤管理,確保入爐煤質(zhì)穩(wěn)定供應(yīng)、儲存、配煤、煤質(zhì)分析及氣化用煤工況等全過程2.1.1提高對人爐煤 的認(rèn)識所存在的問題,進(jìn)行溝通、協(xié)調(diào),及時制定對策,予以收稿日期: 2013-08 -22中國煤化工作者簡介:汪永慶(1974- ), 男,安徽桐堿,高級工程師,學(xué)士, 1997年畢業(yè)于YHCNM H G業(yè),現(xiàn)主要從事煤化工技術(shù)管理工作, E- mail :wangyqing. aqsh@sinopec. com。.-20-煤化工2013年第6期整改。采用以上措施,配煤煤質(zhì)基本穩(wěn)定,2011年氣制，主要參考指標(biāo)是氣化爐反應(yīng)室產(chǎn)汽量15 t/h~18化裝置運行期間,灰分波動范圍士15%,硫含量波動范t/h、粗合成氣中CO2體積分?jǐn)?shù)1. 5%~2. 5%和CH4體積圍基本穩(wěn)定在士25%。整體看煤質(zhì)波動呈臧緩趨勢。分?jǐn)?shù)100 X10*~300 X 10°，同時兼顧渣水中固含量2.2 采用氣化爐相對低溫操作模式,降低氣化爐堵在1%~3%。渣機(jī)率2.5 采取關(guān)鍵設(shè)備“機(jī)電儀管操"五位一體化特護(hù),(1)根據(jù)以往運行經(jīng)驗及其他企業(yè)事故教訓(xùn),實行預(yù)防性維護(hù)和檢修Shell氣化爐運行時,采取相對高溫操作模式,易出(1)制定以定期工作為主的關(guān)鍵設(shè)備聯(lián)檢制度?，F(xiàn)氣化爐內(nèi)部煤燒嘴隔焰罩熱裙、水冷壁、煤燒嘴等比如:對故障率較高的陶瓷過濾器反吹系統(tǒng),要求工設(shè)備內(nèi)件高溫?zé)g損壞的問題,水汽泄漏會造成液態(tài)藝、儀表工作人員每日聯(lián)合檢查-次;對氣化爐58臺熔渣凝固,形成大渣,脫落后會造成渣口堵渣;同時,敲擊器,要求工藝、設(shè)備、儀表工作人員每周二聯(lián)合檢高溫時,如果所用煤種的黏溫特性較好,即液態(tài)熔渣查一次;每周四對稱重給煤機(jī)校驗-一次等。黏度低于2Pa.s,在氣化爐下渣口處形成的渦流會甩(2 )通過加強(qiáng)“機(jī)電儀管操”五位一體的巡檢與特到渣屏,在渣屏處冷卻形成渣膜層。長期高溫操作,也護(hù)，及時診斷設(shè)備運行過程中存在的問題,在設(shè)備有將在渣屏處形成較厚的渣膜層,當(dāng)渣膜層黏附力不足隱患的苗頭時,及時組織消缺,實行預(yù)防性維護(hù)和檢以支撐厚渣層時,渣層將整塊脫落形成大渣塊,最終修,避免設(shè)備帶病運行,降低設(shè)備維修成本和時間。在破渣機(jī)上方架橋，導(dǎo)致渣屏堵渣。此外,相對高溫操(3)持續(xù)開展“查違章、找隱患抓整改”活動,努作,還易造成合成氣冷卻器超溫,使氣化工況的調(diào)整力提高巡檢質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)和處理裝置中存在的隱困難?；?將隱患的發(fā)現(xiàn)和整改情況納人當(dāng)月經(jīng)濟(jì)責(zé)任制考(2 )采取相對低溫操作模式,雖然降低了渣屏結(jié)渣核。對于發(fā)現(xiàn)的涉及安全生產(chǎn)的隱患,設(shè)立了安全專的風(fēng)險,但卻增加了渣口堵渣的機(jī)率。為此,針對更換項激勵，予以重獎,為裝置安全穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。煤種、煤燒嘴跳車等異常工況,應(yīng)提前制定工藝預(yù)案,2.6及時組織聯(lián)合攻關(guān),解決運行過程中突發(fā)故障以避免因操作人員對關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)整不及時，造成爐在153 d連運過程中,AQCG曾先后出現(xiàn)過多起危內(nèi)溫度急劇變化,導(dǎo)致垮渣引起的下渣口堵渣事故。及裝置連續(xù)運行的故障,比如渣收集罐錐底架渣造成(3)氣化爐相對低溫操作,會導(dǎo)致粉煤氣化效率排渣不暢、激冷氣壓縮機(jī)人口法蘭泄漏、濕洗塔人口下降,灰、渣中碳含量上升,濾餅產(chǎn)量有所增加。濾餅補(bǔ)水管線本體焊縫泄漏、氣化爐水冷壁泄漏等問題。通過按比例摻配至原煤或動力煤使用,從而解決了濾通過及時組織攻關(guān),認(rèn)真分析評估運行風(fēng)險,落實相餅出路的問題。關(guān)監(jiān)控措施，及時制定監(jiān)控要點及應(yīng)急處理方案,指2.3按“ 應(yīng)修必修,修必修好”的原則,組織裝置檢修導(dǎo)班組加強(qiáng)監(jiān)控,確保了裝置安全穩(wěn)定長周期運行。由于AQCG承擔(dān)著企業(yè)內(nèi)部向煉油裝置主供氫2.7建立《裝 置運行異常工況分析報告》制度,消除氣、給化工裝置供應(yīng)液氨的重任,AQCG一旦停車,將裝置運行隱患破壞整個企業(yè)內(nèi)部物料平衡。因此, AQCG停車后,盡(1)針對SCCP工藝控制復(fù)雜、生產(chǎn)管理及操作難快恢復(fù)生產(chǎn)的要求十分迫切。為此,檢修的深度與恢度大的特點,利用網(wǎng)頁管理論壇交流平臺,建立《裝置復(fù)生產(chǎn)存在著- -定的矛盾。但從以往運行的經(jīng)驗看，運行異常工況分析報告》制度,一旦班組發(fā)現(xiàn)裝置生超過3個月運行的Shell粉煤加壓氣化裝置(SCGP)產(chǎn)出現(xiàn)異常,及時采集數(shù)據(jù)并向主管部門匯報,專業(yè)停工后,如沒有經(jīng)過檢修就恢復(fù)開車,往往造成裝置人員及時查找原因,制定措施,最終形成處理預(yù)案。剛開起來又出現(xiàn)非計劃停車，而且檢修時間更長,釀(2)通過實行《裝置運行異常工況分析報告》制成得不償失的后果。為此,針對SCGP裝置實際情況，度,及時解決了生產(chǎn)中出現(xiàn)的難題和隱患,促進(jìn)了班要科學(xué)評估設(shè)備維修周期,堅持“應(yīng)修必修,修必修組、專業(yè)技術(shù)人員及管理人員的互動交流,提升了整.好”,為SCGP裝置長周期運行夯實基礎(chǔ)。體生產(chǎn)管理水平。2.4優(yōu)化操作 窗口,避免操作調(diào)整的隨意性2.8 堅持技改項目早立項、早實施、早投用針對AQCG相對較穩(wěn)定的煤源，建立了對應(yīng)的操通過及時實施一些 技術(shù)改造和設(shè)備更新項目,明作窗口,統(tǒng)一班組調(diào)整范圍,如:對劑煤比的控制,主顯提高了裝中國煤化工年底大修實施要參考指標(biāo)是人爐煤的灰熔融性溫度1300 "C~1 350 "C和的新增1套MHC NMH Gl項目,取得了灰渣液相流動溫度1 400 C~1 450 C;對氧煤比的控明顯效果,為保持氣化爐的相對低溫操作提供了保障。.2013年12月汪永慶:Shell粉煤氣化裝置長周期運行總結(jié)-21 -(1)采取了相對低溫操作后,SCGP裝置廢水澄清(3 )AQCG現(xiàn)有原煤庫存場地較小,無法滿足原煤單元因排放渣水固含量高,導(dǎo)致濾餅制備系統(tǒng)負(fù)荷較質(zhì)量穩(wěn)定時期提高庫存的需要。高,多次出現(xiàn)澄清槽中泥漿積聚,造成淤漿溢流。用新3.2煤燒嘴運行壽 命較短增的擴(kuò)能后的濾餅制備系統(tǒng),加大了濾餅出廠力度和從以往運行情況看,粉煤燒嘴使用最長連運周期制備效率,避免了泥漿在澄清槽中的累積,確保了廢不到4000h。主要問題是煤燒嘴頭部有線狀裂紋。水處理及澄清單元運行正常。2011年8月下旬己發(fā)現(xiàn)AQCG燒嘴冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)水量(2 )SCGP改為雙驅(qū)動擴(kuò)能的撈渣機(jī)后,在氣化裝開始緩慢增大，而且排渣時已陸續(xù)出現(xiàn)較大的渣塊。置運行期[間,基本實現(xiàn)零故障,原撈渣機(jī)故障頻發(fā)所經(jīng)停工檢查,發(fā)現(xiàn)4只煤燒嘴均有不同程度泄漏。造成的除渣單元渣水現(xiàn)場被迫直排的現(xiàn)象得到明顯另外,運行過程中,煤燒嘴如經(jīng)常跳車,也會影響改善,環(huán)保效益顯著。其使用壽命。在9月份停工檢查時發(fā)現(xiàn),AQCG本周期2.9實施裝置開工條件檢查確認(rèn)， 確保裝置- -次開跳車次數(shù)最多的1*煤燒嘴頭部裂紋最多、泄漏量最大,車成功而一次未跳車的2*煤燒嘴頭部裂紋不顯著，僅微漏。根據(jù)有關(guān)規(guī)定及AQCG近幾年的實際運行經(jīng)驗，3.3氣化爐輸氣導(dǎo)管 下部水冷壁磨蝕嚴(yán)重組織編制了氣化裝置開車條件檢查確認(rèn)表,以此表來2008年4月份，首次發(fā)現(xiàn)AQCG氣化爐輸氣導(dǎo)管規(guī)范和指導(dǎo)氣化裝置開車過程中的各項準(zhǔn)備工作,明處下半部水冷壁磨蝕嚴(yán)重,局部銷釘及耐磨涂層幾乎確了各個崗位的職責(zé),優(yōu)化開車步驟,縮短開車時間,全部磨光,水冷壁管減薄嚴(yán)重。自此以后,幾乎每次打避免因操作不當(dāng)所造成的各類事故。開氣化爐檢查,都會發(fā)現(xiàn)同樣的問題。盡管設(shè)備專業(yè)通過兩年來實際操作應(yīng)用的不斷完善，效果明人員在耐磨涂料的選料以及加固等方面做了一些工顯，自2010年4月以來,AQCG每輪開車均實現(xiàn)了一作,取得了一些效果,但問題并未徹底解決。次成功。3.4激冷氣壓縮機(jī)進(jìn) 、出口管線磨蝕嚴(yán)重2.10統(tǒng)-操作理念,總結(jié)并固化操作經(jīng)驗,避免誤作為SCGP長周期運行瓶頸之一，激冷氣壓縮機(jī)操作進(jìn)、出口管線磨蝕已是近幾年來各企業(yè)SCGP 裝置中SCGP因工藝控制復(fù)雜,與傳統(tǒng)的化工裝置相比，較為棘手的問題。從歷次AQCG長周期運行后檢查情對一線專業(yè)技術(shù)人員和操作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)與技術(shù)況看,在激冷氣壓縮機(jī)進(jìn)口冷、熱合成氣混合段上部能力有著更高的要求。利用裝置停工間隙,通過四班沖刷減薄嚴(yán)重,甚至在裝置運行后期會出現(xiàn)泄漏。此聯(lián)席會形式,組織專業(yè)技術(shù)人員與生產(chǎn)骨干開展氣化外,在激冷氣壓縮機(jī)出口防喘振管線后至文丘里洗滌技術(shù)研討會,認(rèn)真交流、總結(jié)前期生產(chǎn)過程中的操作器入口單向閥及管道下部,也因腐蝕減薄嚴(yán)重。要點和難點,圍繞運行中出現(xiàn)的生產(chǎn)難題及時組織攻3.5鎖斗閥故障率高關(guān),統(tǒng)一各班組操作理念,摒棄不良的操作習(xí)慣,提高氣化粉體及除渣單元鎖斗閥經(jīng)長時間運行后,磨操作人員技能水平,同時提高技術(shù)人員分析問題和解損加劇,閥門動作卡澀、密封失效以及內(nèi)漏等故障逐決問題能力。漸顯現(xiàn)。AQCG 近兩年來,對粉體及除渣單元鎖斗閥已基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但在裝置長周期連運期間,3 SCGP 長周期運行中存在的問題先后有煤粉放料鎖斗閥卡澀、渣鎖斗閥內(nèi)漏等故障,由于在線處理難度較大,單閥運行風(fēng)險較大,一3.1原煤保供有難度旦內(nèi)漏增大或閥門卡澀無法開啟或關(guān)閉，氣化裝置(1)作為主供煤種的皖北礦時常出現(xiàn)供應(yīng)斷層,將被迫停工。.2011年9月初至11月初,皖北礦煤庫存曾一度達(dá)到3.6磨煤設(shè)備故障率高零庫存狀態(tài),面臨著被迫進(jìn)行更換煤種、配煤方式變磨煤單元易損設(shè)備多,配置低,重點設(shè)備如磨煤化等調(diào)整,這給氣化裝置的安穩(wěn)連續(xù)運行帶來了不利機(jī)螺旋輸送機(jī)等關(guān)鍵內(nèi)部構(gòu)件的連續(xù)運行壽命只有影響。3000h,且磨煤設(shè)備檢修時,需進(jìn)行系統(tǒng)降溫、隔離等(2)作為目前配煤使用的云南鎮(zhèn)雄煤,由于其輸必要的準(zhǔn)備工作,檢修時間較長,安全風(fēng)險較高。因送路途遙遠(yuǎn)、礦點規(guī)模小、冬季封山、枯水期等因素的此,在目前兩中國煤化工況下,一旦磨.影響,裝置長周期運行期間,高硫煤資源保供的難度煤某一個系歹MHCNMHG化裝置負(fù)荷減也很大。少,甚至停止相應(yīng)系列煤燒嘴運行,造成氣化裝置工.-22-煤化工2013年第6期況大幅波動,不利于煤氣化裝置安全穩(wěn)定長周期運行。行的需要,需要技術(shù)服務(wù)商會同相關(guān)制造廠家以及業(yè)主聯(lián)合攻關(guān),從燒嘴改型、運行保護(hù)等方面,著手解決4 SCGP 裝置長周期運行的幾點建議問題。4.4建立不同人爐煤的相應(yīng)操作窗口， 盡可能減少4.1要高度重視SCGP裝置中粉煤、渣水、灰、合成氣操作調(diào)整的隨意性,避免誤操作。所涉及的設(shè)備、閥門及管線的磨損和腐蝕，要建立上4.5持續(xù)推進(jìn)SCGP關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化,以降低運行成.述易磨蝕設(shè)備和管線的測厚臺帳,及時更換或升級相本減少采購周期、提高售后服務(wù)質(zhì)量。目前AQCG鎖關(guān)減薄的設(shè)備和管線。對于激冷氣壓縮機(jī)進(jìn)出口管斗閥、開工燒嘴及隔焰罩等國產(chǎn)化設(shè)備運行情況良線,應(yīng)考慮材料升級,如采用內(nèi)襯825的復(fù)合管材;對好,但高溫高壓陶瓷濾芯、氧閥煤燒嘴、水冷壁n管于濕洗塔人口補(bǔ)水管線,升級材料應(yīng)使用無縫雙相鋼等設(shè)備國產(chǎn)化有待進(jìn)- -步改進(jìn) 提高。316管材。4.6加強(qiáng)國內(nèi)外同類型裝 置的技術(shù)人員與操作人員4.2要高度重視氣化爐水冷壁本 體Q管磨蝕問題。的經(jīng)驗交流。各生產(chǎn)企業(yè)在裝置開停工、優(yōu)化操作、設(shè)要從管材、施工技術(shù)方案準(zhǔn)備著手,組織攻關(guān),實現(xiàn)n備維護(hù)及事故教訓(xùn)方面,相互交流,取長補(bǔ)短,以期實管修復(fù)或更換等維修工作的規(guī)范化?，F(xiàn)Shell粉煤氣化裝置安全長周期穩(wěn)定運行的共同4.3煤燒嘴使用壽命難以滿足SCGP裝置長周期運目標(biāo)。Summary of Long- term Operation of the Shell Pulverized Coal Gasification PlantWang Yongqing(SINOPEC Anqing branch, Anqing Anhui 246001, China)Abstract The experience of the long -term oper ation of the Shell pulverized coal gasification plant (SCGP) wassummed up based on the actual long- termn operation practice of the Shell gasifer in the SINOPEC Anqing branch. The ex-perience can be boiled down to the following: strengthening the control of the coal quality, optimizing the action pane, im-proving the constitution of research, establishing a‘ 'mechanical, electrical, instrumental, administrative and operational"five -in -one integrated maintenance system, etc. The problems existed during the long -term operation period were ana-lyzed and suggestions on corresponding improvement were suggested.Key words Shell pulverized coal gasification, plant, long-term, operation簡訊●2013年煤炭市場運行數(shù)據(jù)據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會近8通報,由于我國宏觀經(jīng)濟(jì)企穩(wěn)向好,冬季取暖用煤需求增加,火力發(fā)電耗煤增加.以及國際動力煤市場出現(xiàn)了企穩(wěn)回升跡象,近期國內(nèi)煤炭市場出現(xiàn)了一些積極變化。2013年前10個月,全國煤炭產(chǎn)量30. 9億t,同比下降0. 3%,降幅連續(xù)4個月收窄。從當(dāng)前情況分析,預(yù)計全年產(chǎn)量37億t左右。前10個月全國煤炭銷量29.5億t,同比下降0. 1%。進(jìn)口繼續(xù)增長。前10個月進(jìn)口煤炭2.63億t,同比增長17. 3%;出口631萬t,同比下降20%;凈進(jìn)口2. 57億t,同比增長18. 7%。預(yù)計全年煤炭凈進(jìn)口3. 1億t左右。運量回升。前10個月全國鐵路發(fā)運煤炭19.1億t,同比增長2.1%;主要港口發(fā)運煤炭5. 47億t,同比增長6%。煤炭庫存仍處高位。10月末，煤炭企業(yè)庫存8800萬t, 同比下降7. 5%,但比2011年同期仍高出3 300萬t;重點發(fā)電企業(yè)存煤8102萬t,環(huán)比增長10. 6%,同比下降13. 5%;主要港口存煤3939萬t,環(huán)比下降10. 8%,同比下降1.4%。通報稱,9月份以來煤炭價格降幅逐步收窄,10月上旬開始回升，進(jìn)人11月份回升速度有所加快。12月4日秦皇島港22. 99MJ/kg的動力煤平倉價590元/t-600元/t。盡管近期市場趨穩(wěn)向好,前10個月煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益仍然下降。規(guī)模以上煤炭企業(yè)利潤同比下降38.8%,虧損企業(yè)虧損額405. 54億元,同比增長80.7%。大型煤炭企業(yè)利潤同比下降37.03%,其中國煤化工7%,虧損額比去年增加16.7%。MYHCNMH G .(全國煤化工信息站編輯整理).