No.12,2014煤炭加工與綜合利用 COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATION27四噴嘴氣化裝置運(yùn)行總結(jié)馬艷軍,孫化祥,孔德升(新能鳳凰滕州能源有限公司,山東滕州277527)摘要:針對(duì)水煤漿氣化裝置運(yùn)行中遇到的高壓煤漿泵軟管破裂、鎖渣閥內(nèi)漏、系統(tǒng)結(jié)垢、灰水換熱器堵塞、開工抽引消音器堵塞和閃蒸系統(tǒng)角閥下堵板磨損等問題進(jìn)行了分析,提出了處理措施,在工業(yè)運(yùn)行中取得了較好的效果。關(guān)鍵詞:煤炭氣化;加壓氣化;問題;技術(shù)措施中圖分類號(hào):TQ545文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005-8397(2014)12-0027-04新能鳳凰(滕州)能源有限公司65萬ta甲擠壓而損害這種現(xiàn)象也與軟管損壞位置在出醇項(xiàng)目采用多噴嘴對(duì)置式水煤漿加壓氣化工藝,口側(cè)相一致。通過分析發(fā)現(xiàn),造成缸頭出口端內(nèi)于2006年7月20日開工建設(shè),配套生產(chǎn)工序包外側(cè)壓差過大的原因有以下兩種。括140th鍋爐3套、42000m3h空分裝置2套、1500td四噴嘴氣化爐3臺(tái)、凈化和合成精餾裝置2套等。四噴嘴氣化裝置自2009年12月成功開車以來,遇到了一些技術(shù)性難題,經(jīng)過攻堅(jiān)克難,均已得到解決,現(xiàn)總結(jié)與下,以供同行業(yè)參考。1高壓煤漿泵軟管損壞1.1軟管損壞原因分析生產(chǎn)運(yùn)行中菲魯瓦高壓煤漿泵軟管頻繁破損,且損壞位置均靠近出口端,形狀為一核桃狀大小的圓孔(見圖1),每次停車均有軟管損壞,不僅增加了生產(chǎn)成本和檢修任務(wù),而且經(jīng)常出現(xiàn)非計(jì)劃停車,制約了系統(tǒng)的長(zhǎng)周期高效穩(wěn)定運(yùn)行。運(yùn)行早期采取了規(guī)范防凍液添加操作,杜絕防凍液添加不足、過量或存有氣體的處理措施,圖1軟管損壞均未取得理想效果,軟管損壞現(xiàn)象依舊存在。通過對(duì)設(shè)備、工況、工藝操作三方面進(jìn)行研究分(1)帶壓連投時(shí)要求煤漿壓力高于氣化爐壓析,認(rèn)為導(dǎo)致軟管損壞的原因?yàn)檫\(yùn)行中出現(xiàn)缸頭力.ma由于系統(tǒng)壓力較高,通過煤漿循環(huán)出口端內(nèi)外側(cè)壓差過大的現(xiàn)象,造成軟管的過度切斷閥后的調(diào)節(jié)閥憋壓,經(jīng)常出現(xiàn)煤漿管線超壓現(xiàn)象;為保護(hù)泵體必須進(jìn)行泄壓操作,泄壓時(shí)又收稿日期:2014-10-03會(huì)造成煤漿管線壓力的瞬間降低。作者簡(jiǎn)介:馬艷軍(1976一),男,山東滕州人,1994年畢(2)高壓煤漿泵清水試泵時(shí),需要將煤漿管業(yè)于中科院管理學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè),新能鳳凰滕州能源有限公司氣線壓力控制在正常運(yùn)行時(shí)的壓力,同樣高的壓差化助理工程師下,煤漿壓力調(diào)節(jié)閥開度過小,憋壓時(shí)也會(huì)頻繁28煤炭加工與綜合利用2014年第12期造成煤漿管線超壓;泄壓時(shí)又會(huì)造成煤漿管線壓caco3溶解于水中水溫降低時(shí)CaCO3解析成力的瞬間降低。晶核并不斷增大,附著在管道和設(shè)備內(nèi)壁形成結(jié)1.2解決措施垢。因此,優(yōu)化水質(zhì)(減少工藝水中結(jié)垢離子的(1)為避免煤漿循環(huán)管線壓力調(diào)節(jié)閥開度過小含量)是減輕系統(tǒng)結(jié)垢的根本措施致使高壓煤漿泵出口管線憋壓一超壓,嚴(yán)禁高壓下灰、黑水中的灰渣均來源于煤,選取較好的帶壓連投。帶壓聯(lián)投時(shí),系統(tǒng)壓力控制在4.0MPa,煤質(zhì)和控制適宜的氣化爐操作工況是改善系統(tǒng)水高壓煤漿泵出口壓力只需提至4.8MPa。此時(shí)調(diào)節(jié)質(zhì)的源頭。廖胡等模擬實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)渣口堵塞、閥閥位較大,憋壓過程中不容易出現(xiàn)煤漿管線超爐溫過高工況下,會(huì)產(chǎn)生大量飛灰隨黑水進(jìn)入閃壓?jiǎn)栴}。蒸系統(tǒng)。此外,當(dāng)鎖斗系統(tǒng)故障,集渣時(shí)間過長(zhǎng)(2)清水試泵時(shí),泵出口所需壓力由原來的時(shí),會(huì)有大量灰渣隨黑水進(jìn)入閃蒸系統(tǒng),增加7.5Ma降為5.0MPa,避免煤漿泵出口管線壓力沉降系統(tǒng)負(fù)荷水質(zhì)的工藝指標(biāo)包括pH、濁度波動(dòng)損壞蘑菇閥。(或懸浮物含量)、鈣離子濃度、總硬度、堿度、現(xiàn)階段已基本杜絕了軟管出口側(cè)損壞的現(xiàn)氯離子濃度、電導(dǎo)率、COD、氨氮含量等,通常象,滿足了系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的需要。以pH、濁度、堿度、鈣離子濃度指標(biāo)為主,因?yàn)檫@些指標(biāo)與灰、黑水結(jié)垢的程度有直接關(guān)系2鎖斗系統(tǒng)閥門內(nèi)漏頻繁預(yù)防結(jié)垢最重要的環(huán)節(jié)是藥劑的添加。藥劑由于工藝水固含量高,對(duì)閥芯磨損力大,鎖有絮凝劑和阻垢分散劑兩種。對(duì)于阻垢分散劑來渣閥磨損內(nèi)漏需要定期更換是業(yè)界的技術(shù)難題。說,應(yīng)選用阻垢分散性能優(yōu)異、耐高溫和高壓、在開車初期新能鳳凰能源有限公司就出現(xiàn)鎖斗泄抗分解的藥劑。對(duì)于絮凝劑而言,選取絮凝速度壓閥和鎖斗泄壓管線沖洗水閥關(guān)閉不到位,造成快、絮凝團(tuán)大、濁度低和對(duì)煤種適應(yīng)能力強(qiáng)的藥內(nèi)漏的現(xiàn)象。技術(shù)專家研究認(rèn)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)力度不劑阻垢分散劑和絮凝劑必須穩(wěn)定、連續(xù)投加,夠,隨后將單氣缸更換為雙氣缸,鎖斗泄壓閥和保證水系統(tǒng)各工段中藥劑濃度控制在要求的范圍鎖斗泄壓管線沖洗水閥的使用5個(gè)月無問題。在內(nèi)。水系統(tǒng)水質(zhì)發(fā)生變化時(shí),應(yīng)適當(dāng)調(diào)整加藥濃系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)多臺(tái)氣化爐鎖斗進(jìn)口閥動(dòng)作卡澀度,尤其是出現(xiàn)絮凝效果惡化情況時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)甚至開關(guān)不到位現(xiàn)象,停車拆檢鎖斗進(jìn)口閥,發(fā)換藥劑,以保證水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行絮凝劑的使用現(xiàn)閥芯嚴(yán)重磨損變形。對(duì)比氣化爐運(yùn)行工況發(fā)現(xiàn),存在一個(gè)最佳添加量。通過試驗(yàn)可以看到,低于鎖斗進(jìn)口閥閥芯損壞前均出現(xiàn)鎖斗內(nèi)漏不保壓的最佳使用量時(shí),絮凝效果與使用量成正比;高于現(xiàn)象,在鎖斗充壓閥關(guān)閉至鎖斗進(jìn)口閥打開存在最佳使用量時(shí),絮凝效果的增加并不明顯。低于時(shí)間差,由于鎖渣閥內(nèi)漏,氣化爐壓力高出鎖斗最佳使用量時(shí),灰水濁度增高較為明顯,會(huì)增加壓力很多,閥芯受到向下的擠壓力,影響閥芯的系統(tǒng)阻垢劑的消耗,一般由藥劑廠家根據(jù)現(xiàn)行水正常開關(guān),鎖斗進(jìn)口閥打開瞬間積攢大量富含灰樣實(shí)驗(yàn),測(cè)出最佳添加比例;實(shí)際運(yùn)行中,根據(jù)渣的工藝水,在高壓差下以高流速通過未全開的此添加比例,決定配制絮凝劑的濃度和加入系統(tǒng)閥芯,造成了磨損成倍增加。量。在藥劑投入上,絮凝劑的投加成本只占整個(gè)改進(jìn)措施:當(dāng)鎖渣閥內(nèi)漏不保壓時(shí),及時(shí)更換;系統(tǒng)加藥成本(絮凝劑+阻垢劑)的10%左右。操作中禁止在氣化爐壓力高于鎖斗壓力0.3MPa的工所以,應(yīng)盡可能保障系統(tǒng)絮凝劑添加量達(dá)到最佳況下打開鎖斗進(jìn)口閥。使用量,以保障沉降效果。但也不是越多越好,絮凝劑量過大時(shí),壓濾機(jī)濾餅含水量增高甚至淌3系統(tǒng)結(jié)垢漿。因澄清槽底部沉泥粘度過高,超過泵送能力氣化裝置產(chǎn)生的灰、黑水屬于高硬度、高有時(shí)出現(xiàn)泵不打量等情況,黑水溫度會(huì)影響絮pH、高含懸浮物的嚴(yán)重結(jié)垢型水質(zhì)。在生產(chǎn)中凝劑的活性,運(yùn)行中要保證真空閃蒸罐真空度的CaCO3結(jié)垢最為常見。王慶武等指出,高溫下穩(wěn)定2014年第12期馬艷軍,等:四噴嘴氣化裝置運(yùn)行總結(jié)29氯離子濃度、電導(dǎo)率的影響也不容忽視,氯法是,利用氣化爐檢修的時(shí)機(jī)進(jìn)行高壓清理。這離子濃度高,在高溫、高壓下會(huì)對(duì)設(shè)備(特別是樣做不僅費(fèi)用高而且頻繁的清理或造成換熱器管不銹鋼)產(chǎn)生較強(qiáng)的化學(xué)腐蝕;電導(dǎo)率過高,表束減薄、泄漏,最終減少換熱器的實(shí)際換熱能力明水中離子含量高,可導(dǎo)致鹽析。對(duì)于灰水中的和流通能力,不能從本質(zhì)上解決問題。在拆檢過pH、堿度、氯離子及鈣離子濃度、電導(dǎo)率等指程中發(fā)現(xiàn),換熱器為沉積結(jié)垢堵塞,質(zhì)地疏松較標(biāo),一般采用調(diào)節(jié)灰水去污水處理站的排放量及容易清理。分析認(rèn)為,灰水在管道中流速較高,足夠的新鮮水補(bǔ)入進(jìn)行置換的方式來平衡控制,進(jìn)入換熱器封頭后灰水流速迅速降低,灰水中顆補(bǔ)入的新鮮水最宜為脫鹽水(補(bǔ)入一次水會(huì)引入粒的重力勢(shì)能大于動(dòng)能,逐漸沉積造成堵塞。通鈣鎂離子,增加系統(tǒng)結(jié)垢的負(fù)擔(dān))。過水質(zhì)分析發(fā)現(xiàn),灰水中懸浮物含量并不大,一4開工抽引系統(tǒng)消音器堵塞般在35mg/L左右,提高通過換熱器的介質(zhì)流速成為解決這一問題的重要途徑。開工抽引系統(tǒng)是氣化爐的重要輔助裝置之采取新措施,氣化爐兩開一備,每臺(tái)氣化爐一,起到建立爐膛真空度、調(diào)整火焰長(zhǎng)度、防止均設(shè)有一臺(tái)鎖斗沖洗水換熱器,將三臺(tái)鎖斗沖洗安裝或拆除工藝燒嘴時(shí)回火傷人和控制氣化爐升水換熱器并聯(lián)使用,兩套系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)僅投用一臺(tái)溫和降溫速率的作用。隨系統(tǒng)運(yùn)行周期的延長(zhǎng),換熱器,使灰水在管線和換熱器內(nèi)的流速增加一開工抽引系統(tǒng)逐漸表現(xiàn)為真空度低和消耗蒸汽量倍。現(xiàn)在,換熱器使用周期有了較大程度的改善,大;當(dāng)蒸汽量超過一定量時(shí),氣化爐真空度反而使用兩個(gè)月都不會(huì)出現(xiàn)換熱器堵塞現(xiàn)象,滿足了降低,甚至有蒸汽冒出呈正壓狀態(tài);拆檢消音器氣化爐運(yùn)行周期的需要,發(fā)現(xiàn)消音器內(nèi)件幾乎被細(xì)灰堵死。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)在合成氣出口去開工抽引器的彎頭處6渣池泵出口流量調(diào)節(jié)閥磨損內(nèi)漏容易積累細(xì)灰。隨系統(tǒng)運(yùn)行周期的增長(zhǎng),細(xì)灰累渣池泵出口流量調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏在不少廠家都出積量逐漸增多,停車投用開工抽引器時(shí)大量細(xì)灰現(xiàn)過。究其原因,在于渣池水固含量高,對(duì)閥芯被蒸汽帶走。由于消音器結(jié)垢緊密,細(xì)灰撞擊到長(zhǎng)時(shí)間沖刷所致。部分廠家取消渣池泵出口流量壁面被收集,不斷積累形成堵塞。調(diào)節(jié)閥,將渣池泵電機(jī)更換為變頻電機(jī)。這樣做采取的優(yōu)化措施:每次停車后對(duì)合成氣出口雖然能起到避免調(diào)節(jié)閥磨損問題,但資金投入增處積灰進(jìn)行清理;控制氣化爐液位不要太高,防加很多,并且水中的固體顆粒依然存在,起不到止帶水帶灰;選用優(yōu)質(zhì)煤種和適宜的爐溫,避免根治的目的,渣池泵葉輪和出口管線彎頭的磨損高爐溫或渣口堵塞工況下產(chǎn)生細(xì)灰增多;停車依舊存在,檢修成本依然很高。經(jīng)研究,優(yōu)化的后,抽引蒸汽加量要緩慢,出現(xiàn)消音器堵塞現(xiàn)象關(guān)鍵在于降低渣池水中的固含量時(shí),可將抽引蒸汽量加到最大,吹掃疏通,待燒優(yōu)化措施:首先要保障渣池溢流閥的正常嘴抽出后再徹底清理。開閉,排渣時(shí)閥門不關(guān)閉或者關(guān)閉不到位、排入撈渣機(jī)的灰渣來不及沉降便會(huì)進(jìn)入渣池內(nèi);適當(dāng)5灰水換熱器堵塞延長(zhǎng)鎖斗出口閥關(guān)閉至渣池溢流閥打開的設(shè)定時(shí)灰水系統(tǒng)換熱器分鎖斗沖洗水換熱器和廢水間,給灰渣更多的沉降和打撈時(shí)間。新能鳳凰能換熱器兩種,平均使用一個(gè)月便會(huì)出現(xiàn)堵塞,灰源有限公司由原設(shè)計(jì)的5min延長(zhǎng)至15min對(duì)優(yōu)水流量降低的現(xiàn)象。為維持系統(tǒng)運(yùn)行,通常采用化渣池內(nèi)水質(zhì)起到了關(guān)鍵作用。采取優(yōu)化措施后旁路控制的方法保證供水。這樣,較多的灰水未的渣池泵出口流量調(diào)節(jié)閥使用70d,其調(diào)節(jié)性能經(jīng)過換熱,水溫升高,造成鎖斗充壓緩慢、渣池依然正常。水溫升高(特別在冬季,在撈渣機(jī)周圍產(chǎn)生大量蒸汽,影響巡檢安全和渣樣的觀察)和廢水生物7低壓閃蒸蒸汽量大,熱量回收利用率低菌減少等一系列安全和環(huán)保問題。一般的處理方隨著氣化裝置設(shè)計(jì)規(guī)模的不斷增大,三級(jí)閃煤炭加工與綜合利用30 COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATIONNo.12,2014碎煤加壓固定床氣化爐出爐粗煤氣含塵粒級(jí)分析田秀山,張宏偉(浙江浙能技術(shù)研究院有限公司,浙江杭州310003)摘要:通過理論分析方法,對(duì)碎煤加壓固定床加壓氣化出爐粗煤氣含塵的最大粒級(jí)水平進(jìn)行了研究,得到了可根據(jù)粗煤氣性質(zhì)、氣化爐結(jié)構(gòu)和工藝條件等參數(shù),計(jì)算出爐粉塵最大粒級(jí)水平的公式,用以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。關(guān)鍵詞:固定床氣化爐;煤氣;粉塵;顆粒度中圖分類號(hào):TQ546文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005-8397(2014)12-0030-04由于具有所產(chǎn)粗煤氣甲烷含量高的突出優(yōu)以處理的含酚廢水,粗煤氣含塵導(dǎo)致的管路磨損勢(shì),碎煤加壓固定床固態(tài)排灰煤氣化技術(shù)已成為和堵塞,以及類似大唐克旗煤制氣項(xiàng)目的氣化爐煤制氣替代天然氣(SNG)的主要技術(shù)之一。但內(nèi)壁腐蝕等問題。是,由于氣化溫度較低,對(duì)煤質(zhì)有特殊要求等原氣化爐出爐粗煤氣的含塵問題,與氣化爐結(jié)因,該氣化技術(shù)也有嚴(yán)重缺陷,即會(huì)產(chǎn)生大量難構(gòu)、原料煤的熱穩(wěn)定性和工藝條件等有關(guān),但其根本性原因在于原料煤的熱穩(wěn)定性。熱穩(wěn)定性較收稿日期:2014-11-2差的煤,在受熱時(shí)由于應(yīng)力不均會(huì)發(fā)生粉化,產(chǎn)作者簡(jiǎn)介:田秀山(1985-),男,甘肅武威人,2014年畢業(yè)于華東理工大學(xué)化學(xué)工藝專業(yè),工學(xué)博士,浙江浙能技術(shù)研究生不同粒級(jí)的粉末。而大量粉末不僅會(huì)堵塞氣流院有限公司助理工程師通道,使氣流阻力增大,而且易被上升的氣流攜蒸和四級(jí)閃蒸越來越多得到應(yīng)用。富產(chǎn)的蒸汽用都需要經(jīng)過工業(yè)實(shí)踐的檢驗(yàn),不斷地暴露問題、于除氧器的熱力除氧還有大量剩余,全部送去除解決問題,才能夠不斷完善、不斷成熟。企業(yè)間氧器會(huì)造成帶水;直接放空既污染環(huán)境又噪音污相互交流、互通、互助是我國(guó)煤氣化技術(shù)不斷發(fā)染。結(jié)合全廠工藝流程分析發(fā)現(xiàn),這部分蒸汽可展、前行,走出國(guó)門的保障。以引入變換汽提塔中部作為汽提氣使用,不僅解決了閃蒸汽的危害,而且減少了汽提塔對(duì)低壓蒸參考文獻(xiàn)汽的需求量。改造后,對(duì)低溫冷凝液分析,其氨孔德升孫化樣李福文菲魯瓦隔膜泵軟管損壞原因分析氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在100μg/g內(nèi)滿足了工藝指標(biāo)。及預(yù)防措施[中氮肥,2013(6):48-50.證明此次改造是成功的。[2]朱敏,劉光華,趙爽,等多噴嘴對(duì)置式水煤漿加壓氣化裝置水系統(tǒng)處理及運(yùn)行建議化肥工業(yè),2012,39(6):8118總結(jié)[3]王慶武,李玲換熱器水系統(tǒng)結(jié)垢機(jī)理探討,安徽化工,2006(2):60我國(guó)早期煤化工主要依賴進(jìn)口的GE(原德士[4]郭全平,吳懷武,周曉明德士古氣化黑水絮凝劑的選擇與古 Texaco)水煤漿氣化、殼牌(Shell)粉煤氣化、應(yīng)用工業(yè)水處理2010,30(12):90-99魯奇(Lurgi)煤氣化等,專利費(fèi)昂貴。近年來,[5]胡,郭慶華,梁欽鋒,等多噴嘴對(duì)置式氣化爐中飛灰我國(guó)自主產(chǎn)權(quán)的四噴嘴氣化爐、航天爐和清華爐性質(zhì),化工學(xué)報(bào),2009(11):2918-2923.等煤氣化技術(shù)發(fā)展迅速。但任何一種煤氣化技術(shù)