.第39卷第1期化工技術(shù)與開發(fā)Vol.39 No.12010年1月Technology & Development of Chermical IndustryJan.2010殼牌氣化爐進(jìn)水原因分析勝召泉,郭會(huì)敏(河南中原大化有限責(zé)任公司,河南濮陽457000)摘要:對(duì)甲 醇裝置氣化工序的殼牌氣化爐進(jìn)水的可能原因進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞:氣化爐;進(jìn)水;原因分析中圈分類號(hào):TQ 054文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1671-9905(2010)01-0057-03河南煤化集團(tuán)中原大化有限責(zé)任公司的500 kt煤燒嘴尖端破損造成的調(diào)和水內(nèi)漏,馬弗爐或氣化●a1甲醇裝置氣化部分采用殼牌煤氣化技術(shù),設(shè)計(jì)室膜式壁爆管。氧氣預(yù)熱器內(nèi)漏和煤燒嘴尖端破損日消耗原煤2400 t,配套制氧量52000 m3.h-'的空造成的調(diào)和水內(nèi)漏都有-一個(gè)過程,剛開始可能只漏分裝置。項(xiàng)目始建于2003年,2008年5月全系統(tǒng)一點(diǎn),慢慢變大。如果是氧氣預(yù)熱器內(nèi)漏,殼側(cè)的水-次投料成功,2008年9月10日氧氣預(yù)熱器發(fā)生汽混合物的壓力高達(dá)5.6 MPa,氧氣溫度4.6 MPa,內(nèi)漏,造成氣化爐進(jìn)水,系統(tǒng)被迫停車檢修長達(dá)10水漏進(jìn)氧氣里,因?yàn)槁┻M(jìn)氧氣預(yù)熱器的水很少,所以d,2009年8月2日,3 #煤燒嘴的馬弗爐又發(fā)生多水的分壓遠(yuǎn)低于其飽和壓力,根據(jù)拉烏爾定律,水會(huì)點(diǎn)泄露,停車檢修更長達(dá)20d。為避免類似事故的汽化成蒸汽。而氧流量的流量計(jì)安裝在氧氣預(yù)熱器再次發(fā)生,特對(duì)殼牌氣化爐可能的進(jìn)水來源、進(jìn)水原后,所以測(cè)得的氧流量包括一部分水蒸汽,實(shí)際氧流因及造成的影響進(jìn)行分析。量比測(cè)得的值低,如果氧煤比低,氣化溫度低,這時(shí)排渣系統(tǒng)排出極潮濕的粉狀渣,我們就會(huì)往上調(diào)氧1殼牌煤氣化工藝簡介煤比。氣化爐的負(fù)荷是以氧流量為準(zhǔn),同等氧負(fù)荷殼牌煤氣化采用懸浮夾帶流化床技術(shù),其氣化工下,氧煤比比設(shè)計(jì)值高;而氣化溫度高達(dá)1350 ~序工藝流程示意見圖1?？辗盅b置送過來約5 C的1450 C ,氣化反應(yīng)速率是溫度的函數(shù),并且副反應(yīng)氧氣用氧氣預(yù)熱器加熱至180 C ,為提高粗合成氣中CO+H20= =002+ H2是吸熱反應(yīng),高溫會(huì)促使有效氣體含量以及改善渣的形態(tài),再往氧氣中添加少上述反應(yīng)迅速向右進(jìn)行。漏進(jìn)氣化室的少量水有可量微過熱的中壓蒸汽,然后從煤粉加壓單元用氮?dú)廨斈芏紖⒓恿朔磻?yīng)。所以濕洗單元出口的合成氣組分送過來的煤粉- -起送人氣化室內(nèi)對(duì)置的煤燒嘴內(nèi),發(fā)分析會(huì)顯示H2含量上升,C0含量降低,H2/00上生劇烈的氣化反應(yīng),生成粗合成氣。粗合成氣經(jīng)過激升,CO2含量比設(shè)計(jì)值高。最后合成氣組分穩(wěn)定在冷段、氣體輸送段、合成氣冷卻器被冷卻至330 C左新的平衡狀態(tài),但隨著泄漏量的增大,渣的形態(tài)會(huì)產(chǎn)右后,在干洗單元被24組陶瓷濾棒凈化,大部分飛灰生變化,渣變成有規(guī)則的塊狀渣,使除渣單元工況惡被過濾,粗合成氣中的固體含量降至20 mg'm^ 3進(jìn)入化,破渣機(jī)開始出現(xiàn)壓力高、排渣單元架橋等現(xiàn)象，濕洗單元,洗去粗合成氣中的飛灰與鹵素,并進(jìn)-步又因?yàn)楹铣蓺獾娘柡投?定,濕洗單元降低合成氣冷卻合成氣溫度至180 C左右,送人甲醇裝置。的溫度主要靠水蒸發(fā)的相變熱,氧氣預(yù)熱器內(nèi)漏,造煤燒嘴的尖端處與火焰內(nèi)焰位置的溫度較低,成合成氣中已經(jīng)有一定的過熱蒸汽,而合成氣的飽可能產(chǎn)生露點(diǎn)腐蝕及高溫硫化腐蝕,用調(diào)和水使煤和度已定,濕洗單元的出口溫度增加,后系統(tǒng)甲醇的饒嘴溫度尖端恒高于210 C ,以保護(hù)煤燒嘴。變換無法控制。如果是煤燒嘴尖端破損,剛開始微量的水直接漏進(jìn)氣化室汽化,所以現(xiàn)象和上面的一2氣化爐進(jìn)水原因分析及影響樣。但是泄漏量變大，調(diào)和水回水流量就會(huì)報(bào)警引2.1氣化室進(jìn)水起氣中國煤化工的形態(tài)。氣化室進(jìn)水可能來源于3處:氧氣預(yù)熱器內(nèi)漏,YHCNMHG收稿日期:2009-09-0758化工技術(shù)與開發(fā)第39卷氣體返回段公/混合. 中壓蒸汽過熱器稍微過熱的- 強(qiáng)制鍋過熱器出口測(cè)溫點(diǎn)強(qiáng)制鍋爐水中壓蒸汽爐水激冷段空分來的氧氣一-強(qiáng)制鍋|十合成器冷卻器氧氣預(yù)熱器|氧氣蒸汽混合氣調(diào)和省公|爐水物二斗氣化室強(qiáng)制鍋爐水;強(qiáng)制鍋煤粉加壓單元煤燒嘴調(diào)利強(qiáng)制錦爐水出口測(cè)溫點(diǎn)馬弗爐水好水水甲醇裝置.出口壁溫測(cè)溫點(diǎn)合成氣組分分析灰塵測(cè)量點(diǎn)除渣系統(tǒng)濕洗干洗單b-單元元飛灰處理圖1殼牌煤氣化工序工藝流程示意判斷氣化室進(jìn)水來源的方法是:如果氣化負(fù)荷弗爐局部超溫，所以有片狀的漏點(diǎn)。其原因可能是比空分送過來的氧氣流量大,說明氧氣預(yù)熱器發(fā)生氣化環(huán)境突然惡化或氣化爐組裝前未清理干凈造成了內(nèi)漏,其原因可能是設(shè)備制造有缺陷,以及氧氣預(yù)馬弗爐或膜式壁堵管形成局部過熱，以及煤不好,煤熱器沖壓旁路的限流孔板設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,或開車時(shí)不適與助融劑比例失調(diào),氣化爐的掛渣不好,馬弗爐局部當(dāng)?shù)囊踉斐裳鯕忸A(yù)熱器壓差高，以及熱應(yīng)力的作溫度超溫。用。其改進(jìn)措施為調(diào)整開車時(shí)引氧程序,讓空分先2.2激冷 段或輸送段爆管建立0.5 MPa的氧壓進(jìn)行置換，等沖壓平衡后,再造成激冷段或輸送段爆管的原因可能有:夾帶緩慢提高到4.6 MPao如果是調(diào)和水的回水流量出固體顆粒合成氣的長期、高速?zèng)_刷;粘性飛灰造成結(jié)現(xiàn)低報(bào)警,則可能是煤燒嘴尖端破損造成了調(diào)和水垢,使激冷段或輸送段受熱不均以及熱應(yīng)力作用;分內(nèi)漏,其原因可能是在開停車過程中氣化爐內(nèi)的配環(huán)強(qiáng)制循環(huán)水分配不均勻;拉蒙配管堵塞等。如NH4CI. nH2O產(chǎn)生腐蝕以及高溫硫化腐蝕,主要是果是激冷段或輸送段爆管,大量的水、汽混合物將進(jìn)H2S腐蝕,使煤燒嘴尖端強(qiáng)度下降而破損;如果氣化人氣化爐,使系統(tǒng)壓力突然升高,激冷氣流量突然變室突然進(jìn)人大量的水、汽混合物,系統(tǒng)壓力突然上升低,嚴(yán)重時(shí)可能造成激冷氣壓縮機(jī)喘振,系統(tǒng)溫度下后又下降,激冷氣量突然降低后又恢復(fù)正常,粗合成降,激冷段和輸送段的上水流量高報(bào)警。激冷段和氣量突然增大后又下降,系統(tǒng)溫度下降,第- -個(gè)測(cè)溫輸送段上水有拉蒙噴射器,也就是限流孔板,其作用點(diǎn)溫度劇烈波動(dòng),除渣系統(tǒng)不穩(wěn)定,出現(xiàn)大塊渣和架就是各個(gè)管子的入口離上水處遠(yuǎn)近不- -樣,水壓也橋以及濕洗單元的出口溫度上升以及水汽比失調(diào)，就不一-樣大,離得遠(yuǎn)的地方壓降下降多一點(diǎn),不能保甲醇調(diào)節(jié)難度增加?；蛘呤邱R弗爐或氣化室膜式壁證每根管子上水-樣.離上水近的地方,限流孔板的泄漏,馬弗爐泄漏的情況主要是2個(gè),-一個(gè)是眼狀腐管徑中國煤化工徑大點(diǎn),保證每根蝕,這個(gè)原因未明,另外是片狀的,這主要是馬弗爐管子HC N M H G某根管子爆管后,局部超溫,一般有眼狀的漏點(diǎn)就-定有片狀的漏點(diǎn)，它人口的限流孔板限制著太多水從這根管流出去。因?yàn)樗麎毫^高,改變了煤粉噴出的狀態(tài),造成馬在激冷短和輸送段水汽混合物的出口設(shè)有密度計(jì)，第1期勝召泉等:殼牌氣化爐進(jìn)水原因分析59密度計(jì)可能會(huì)略微上升。但是激冷段和輸送段的流2.4合成氣冷卻器爆管通量變大,以及水汽混合物的壓力5.5 MPa,會(huì)造成合成氣冷卻器的管程是水、汽混合物,而合成氣合成氣流通阻力的增加,最終激冷段和輸送段兩端中壓蒸汽過熱器出口的溫度合成氣溫度只有680 C的壓差增加;水汽和合成氣-起到達(dá)千洗單元,飛灰左右,溫差較小。爆管后大量水進(jìn)入合成氣,會(huì)造成吸濕后變粘,千洗單元的負(fù)荷增加,陶瓷濾棒兩端的出口測(cè)溫點(diǎn)以及出口壁溫測(cè)溫點(diǎn)下降,特別是出口壓差會(huì)增加,但是這里的溫度也有721~900 ,水壁溫測(cè)溫點(diǎn),在合成氣管線的最低點(diǎn),有可能有水冷基本上都汽化了,所以干洗單元應(yīng)該還處于能忍受凝下來,此處的溫度接近水汽混合物的飽和溫度,如的狀態(tài)。果打開其旁邊倒淋,有水流出,其原因有可能是夾帶2.3蒸汽過熱器泄漏飛灰的合成氣長時(shí)間的沖刷、合成器冷卻器結(jié)垢,造中壓蒸汽過熱器設(shè)計(jì)為不銹鋼材質(zhì),設(shè)計(jì)壓力成受熱不均勻產(chǎn)生的熱應(yīng)力的影響,以及敵擊器故5.05 MPa,設(shè)計(jì)溫度400 C;合成氣設(shè)計(jì)壓力3.8障等。又因?yàn)楹铣蓺庵杏猩倭匡w灰,飛灰中含有氧MPa,設(shè)計(jì)溫度721 C。中壓蒸汽過熱器損壞的主化鈣和氧化鋁,氧化鈣和氧化鋁具有吸水性,吸水后要原因是開停車階段(溫度低于200 C)a1對(duì)不銹流動(dòng)性變差,導(dǎo)致合成氣流動(dòng)阻力增加,合成氣冷卻鋼腐蝕造成。因?yàn)閍對(duì)不銹鋼的腐蝕是刀狀,會(huì)器壓差增大;同時(shí),在千洗單元陶瓷濾棒過濾下的飛腐蝕成-道道凹痕,這里管子強(qiáng)度會(huì)變低,可能會(huì)使灰也因流動(dòng)性變差導(dǎo)致反吹效果不好,濾棒的壓差管子突然掉下一塊,漏量剛開始就可能很大。第1會(huì)增加,如果超過高報(bào)值會(huì)引起全系統(tǒng)停車,如果在個(gè)出口測(cè)溫點(diǎn)已經(jīng)在圖1中表示,它是蒸汽過熱器/此過程中某- 組濾棒反吹長時(shí)間得不到改善,有可合成器冷卻器出口的合成氣溫度,還有2個(gè)溫度是能使超高壓反吹氮?dú)獯禂噙@組濾棒,導(dǎo)致干洗單元經(jīng)過計(jì)算的值,只能作為參考。蒸汽過熱器出口是出口的灰塵含量測(cè)量點(diǎn)高報(bào)警,進(jìn)而殃及鄰近組濾測(cè)得的第-一個(gè)真實(shí)的合成氣溫度,如果蒸汽過熱器棒,使事故擴(kuò)大化。.泄漏,中壓過熱設(shè)計(jì)蒸汽400 C ,而這里更低只有3結(jié)語320 C ,合成氣溫度700 C以上,中壓過熱蒸汽漏到合成氣后,中壓蒸汽過熱器出口合成氣溫度會(huì)下降，造成氣化爐進(jìn)水的原因是多方面的,對(duì)裝置造流通量增加過熱器的壓差會(huì)增加。不銹鋼碎片可能成的影響也會(huì)隨著進(jìn)水量的增大而不斷惡化。生產(chǎn)隨著高速氣流沖擊陶瓷濾棒,造成濾棒的損壞。干中要加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的控制，尤其要加強(qiáng)千洗單元陶瓷洗單元的陶瓷濾棒允許小于50 pum物體通過,水蒸濾棒的保護(hù),根據(jù)兄弟廠的經(jīng)驗(yàn)，陶瓷濾棒損壞最短汽中水分子應(yīng)該對(duì)其影響不大,只是會(huì)增加負(fù)荷。也要停車半年左右,這對(duì)企業(yè)造成的損失是很大的。所以,為防合成氣中的CT對(duì)中壓蒸汽過熱器造成因此,需對(duì)氣化爐進(jìn)水原因了然于心,生產(chǎn)中做到精腐蝕,汽包升溫?zé)醾溥^程中,溫度升至150~200 C心操作加強(qiáng)巡檢,以便早發(fā)現(xiàn)、早停車、早檢修,防時(shí)需快速通過;停車時(shí),200 C以上盡可能用氮?dú)鈱⒅故鹿蕯U(kuò)大化。合成氣置換完全。.Analysis of Feeding Water Reason of Shell GasifierSHENG Zhao-quan , GUO Hui min(Zhongyuan Dahua Group Ltd. ,Puyang 457004 ,China)中國煤化工MYHCNMHG