No.12,2014煤炭加工與綜合利用 COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATION27四噴嘴氣化裝置運行總結(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:針對水煤漿氣化裝置運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行了分析,提出了處理措施,在工業(yè)運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:TQ545文獻標(biāo)識碼:A文章編號: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目采用多噴嘴對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、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)非計劃停車,制約了系統(tǒng)的長周期高效穩(wěn)定運行。運行早期采取了規(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。通過對設(shè)備、工況、工藝操作三方面進行研究分(1)帶壓連投時要求煤漿壓力高于氣化爐壓析,認為導(dǎo)致軟管損壞的原因為運行中出現(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;為保護泵體必須進行泄壓操作,泄壓時又收稿日期:2014-10-03會造成煤漿管線壓力的瞬間降低。作者簡介: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,需要將煤漿管業(yè)于中科院管理學(xué)院計算機專業(yè),新能鳳凰滕州能源有限公司氣線壓力控制在正常運行時的壓力,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,憋壓時也會頻繁28煤炭加工與綜合利用2014年第12期造成煤漿管線超壓;泄壓時又會造成煤漿管線壓caco3溶解于水中水溫降低時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,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。此時調(diào)節(jié)質(zhì)的源頭。廖胡等模擬實驗證明,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,會產(chǎn)生大量飛灰隨黑水進入閃壓問題。蒸系統(tǒng)。此外,當(dāng)鎖斗系統(tǒng)故障,集渣時間過長(2)清水試泵時,泵出口所需壓力由原來的時,會有大量灰渣隨黑水進入閃蒸系統(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)負荷水質(zhì)的工藝指標(biāo)包括pH、濁度波動損壞蘑菇閥。(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)長周期穩(wěn)定運行的需要。以pH、濁度、堿度、鈣離子濃度指標(biāo)為主,因為這些指標(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,對閥芯磨損力大,鎖有絮凝劑和阻垢分散劑兩種。對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、絮凝團大、濁度低和對煤種適應(yīng)能力強的藥內(nèi)漏的現(xiàn)象。技術(shù)專家研究認為執(zhí)行機構(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個月無問題。在內(nèi)。水系統(tǒng)水質(zhì)發(fā)生變化時,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整加藥濃系統(tǒng)運行中出現(xiàn)多臺氣化爐鎖斗進口閥動作卡澀度,尤其是出現(xiàn)絮凝效果惡化情況時,應(yīng)及時調(diào)甚至開關(guān)不到位現(xiàn)象,停車拆檢鎖斗進口閥,發(fā)換藥劑,以保證水系統(tǒng)穩(wěn)定運行絮凝劑的使用現(xiàn)閥芯嚴重磨損變形。對比氣化爐運行工況發(fā)現(xiàn),存在一個最佳添加量。通過試驗可以看到,低于鎖斗進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,絮凝效果與使用量成正比;高于現(xiàn)象,在鎖斗充壓閥關(guān)閉至鎖斗進口閥打開存在最佳使用量時,絮凝效果的增加并不明顯。低于時間差,由于鎖渣閥內(nèi)漏,氣化爐壓力高出鎖斗最佳使用量時,灰水濁度增高較為明顯,會增加壓力很多,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),鎖斗進口閥打開瞬間積攢大量富含灰樣實驗,測出最佳添加比例;實際運行中,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改進措施:當(dāng)鎖渣閥內(nèi)漏不保壓時,及時更換;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)絮凝劑添加量達到最佳況下打開鎖斗進口閥。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,壓濾機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、高有時出現(xiàn)泵不打量等情況,黑水溫度會影響絮pH、高含懸浮物的嚴重結(jié)垢型水質(zhì)。在生產(chǎn)中凝劑的活性,運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機進行高壓清理。這離子濃度高,在高溫、高壓下會對設(shè)備(特別是樣做不僅費用高而且頻繁的清理或造成換熱器管不銹鋼)產(chǎn)生較強的化學(xué)腐蝕;電導(dǎo)率過高,表束減薄、泄漏,最終減少換熱器的實際換熱能力明水中離子含量高,可導(dǎo)致鹽析。對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。分析認為,灰水在管道中流速較高,足夠的新鮮水補入進行置換的方式來平衡控制,進入換熱器封頭后灰水流速迅速降低,灰水中顆補入的新鮮水最宜為脫鹽水(補入一次水會引入粒的重力勢能大于動能,逐漸沉積造成堵塞。通鈣鎂離子,增加系統(tǒng)結(jié)垢的負擔(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,每臺氣化爐一,起到建立爐膛真空度、調(diào)整火焰長度、防止均設(shè)有一臺鎖斗沖洗水換熱器,將三臺鎖斗沖洗安裝或拆除工藝燒嘴時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)運行時僅投用一臺溫和降溫速率的作用。隨系統(tǒng)運行周期的延長,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?，F(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,氣化爐真空度反而使用兩個月都不會出現(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行周期的需要,發(fā)現(xiàn)消音器內(nèi)件幾乎被細灰堵死。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),生產(chǎn)運行時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)漏容易積累細灰。隨系統(tǒng)運行周期的增長,細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大量細灰現(xiàn)過。究其原因,在于渣池水固含量高,對閥芯被蒸汽帶走。由于消音器結(jié)垢緊密,細灰撞擊到長時間沖刷所致。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,將渣池泵電機更換為變頻電機。這樣做采取的優(yōu)化措施:每次停車后對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,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,排渣時閥門不關(guān)閉或者關(guān)閉不到位、排入撈渣機的灰渣來不及沉降便會進入渣池內(nèi);適當(dāng)5灰水換熱器堵塞延長鎖斗出口閥關(guān)閉至渣池溢流閥打開的設(shè)定時灰水系統(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間。新能鳳凰能換熱器兩種,平均使用一個月便會出現(xiàn)堵塞,灰源有限公司由原設(shè)計的5min延長至15min對優(yōu)水流量降低的現(xiàn)象。為維持系統(tǒng)運行,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)計規(guī)模的不斷增大,三級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,對碎煤加壓固定床加壓氣化出爐粗煤氣含塵的最大粒級水平進行了研究,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),計算出爐粉塵最大粒級水平的公式,用以指導(dǎo)實際生產(chǎn)。關(guān)鍵詞:固定床氣化爐;煤氣;粉塵;顆粒度中圖分類號:TQ546文獻標(biāo)識碼:A文章編號: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,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)也有嚴重缺陷,即會產(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,在受熱時由于應(yīng)力不均會發(fā)生粉化,產(chǎn)作者簡介: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)研究生不同粒級的粉末。而大量粉末不僅會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)實踐的檢驗,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低壓蒸參考文獻汽的需求量。改造后,對低溫冷凝液分析,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)量分數(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,等多噴嘴對置式水煤漿加壓氣化裝置水系統(tǒng)處理及運行建議化肥工業(yè),2012,39(6):8118總結(jié)[3]王慶武,李玲換熱器水系統(tǒng)結(jié)垢機理探討,安徽化工,2006(2):60我國早期煤化工主要依賴進口的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,專利費昂貴。近年來,[5]胡,郭慶華,梁欽鋒,等多噴嘴對置式氣化爐中飛灰我國自主產(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,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)