多元料浆煤气化气化炉原始开车投料前几点问题探讨
多元料浆煤气化气化炉原始投料前几点问题探讨
王军龙
陕西延长石油兴化化工有限公司陕西兴平 713100
摘要: 介绍多元料浆加压气化技术气化工艺,再结合我厂多元料浆气化装置的情况主要就气化炉工程设计中及原始投料前需要注意但又较容易忽略的几个重要问题及隐患进行探讨,以期气化炉能够顺利投料且更为安全稳定地运行。
关键词: 气化; 氧气; 水煤浆; 振动
以煤为原料生产合成气,国内常用常压固定层气化炉,以无烟块煤或焦炭为原料。
该工艺能耗高、煤质要求高,需用无烟块煤或焦炭,操作时" 三废"排放量大,对环境污染比较严重。
多年来,为了提高燃煤电厂热效率,减少对环境污染,国内外对煤气化进行了大量的开发研究工作,促进了煤气化技术的发展。
目前已成功开发了对煤种适应性广、气化压力高、生产能力大、气化效率高、对环境污染少的新一代煤气化工艺,多元料浆气化技术便是其中的典型代表。
西北化工研究院从1967年就进行水煤浆加压气化技术研究,多元料浆煤气化工艺与传统的煤气化工艺相比,该技术具有环境污染小、自动化程度高等优点; 但从目前国内的一些多元料浆煤气化装置多年的运行来看,该工艺还存在着一些问题,如气化效率不高、工艺烧嘴使用寿命短、合成气带水带灰以及闪蒸系统磨损严重等,这些问题已经有很多相关论述[1 - 3],在此不再赘述。
本文先简单介绍多元料浆气化工艺,再结合陕西延长石油兴化化工有限公司多元料浆煤气化装置的情况主要就气化炉工程设计中及原始投料运行前需要注意但又较容易忽略的几个重要问题及隐患进行探讨,以期气化炉能够顺利投料且更为安全稳定地运行。
1. 多元料浆煤气化工艺
多元料浆气化炉以水煤浆为原料,采用高纯O2为气化剂,属于增压喷流床气化。
多元料浆气化炉主要由烧嘴、燃烧室、激冷室或废热锅炉组成,烧嘴是为三流道设计,如图1。
图1传统的德士古工艺烧嘴结构示意图
水煤浆介于中心氧和外环氧之间走中间通道;气化炉上部为燃烧室,下部激冷室,为煤气冷却区。
原料煤、水和添加剂同时加入棒磨机,研磨成可供泵输送的水煤浆,其质量分数控制在58%~62% 附近。
水煤浆通过顶部喷嘴在高速氧气流作用下破碎、雾化喷入气化炉。
雾化水煤浆和氧气在炉内受到耐火衬里的高温辐射作用,迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及炭的气化等物理化学过程,最后生成以H2 + CO 为主的合成气。
反应生成的合成气,与未反应的呈熔融状态的灰渣一起向下,熔渣经过激冷室冷却固化,落入激冷室底部排入锁斗。
被激冷水冷却并饱和的粗合成气,向上由合成气出口导出,进入洗涤塔。
由激冷室底部引出的黑水,在正常操作时,导入闪蒸系统处理。
2 主要问题及讨论
2. 1 氧管线的脱脂问题
氧气管线在制造和安装过程中产生杂物,包括:焊渣、铁锈、油脂、污垢等,尤其是油脂和污垢,是非常危险的安全隐患; 多元料浆气化炉采用高纯O2为气化剂,生产过程中,纯O2高速流动与这些杂质剧烈摩擦,极容易产生火花造成爆炸。
所以,在管道安装好后,使用前,有必要对用氧设备及氧气管道进行严格的脱脂清洗,除去管道在制造、运输、贮存及安装过程中所产生的油污、焊渣以及其他机械杂质,使被清洗的表面达到合乎要求的清洁度,为装置安全、高效地运行创造良好的条件。
脱脂前,先将管道内的焊渣、铁锈等清洗干净; 脱脂常用的溶剂为四氯化碳、精馏酒精、二氯乙烷等,材质为碳素钢、不锈钢及铜的管道、管件和阀门宜用四氯化碳。
管子内表面脱脂,可在管内注入溶剂,端部用木堵或其他方法封闭。
将管子放平浸泡1. 5 h,每隔15 min 转动1 次,如此反复多次,使管子的整个内表面都能均匀地受到溶剂浸泡和多次洗涤。
氧管线上的阀门和仪表( 尤其是与氧管相连的取压管) 最
好能够解体脱脂,脱脂前应将阀门拆成零件清除铁锈等杂质后,浸入溶液内脱脂; 若阀件上有油污,先用其他溶剂或方法清除油污,然后再用脱脂剂脱脂; 脱脂后,阀门和零部件要用氮气或干燥的压缩空气吹干后方能组装,以防生锈。
脱脂后的管件可用白色滤纸擦拭表面,纸上不出现油渍即脱脂合格; 氮气吹干后应该两端堵住,并用纱布包好,防止再被污染。
若材料为碳钢,脱脂之后,还要进行酸洗钝化。
总之,氧管线必须进行严格认真地脱脂,否则将会留下严重的安全隐患。
2. 2 气化炉黑水管道振动问题
根据我厂多元料浆气化装置在运行过程中存在着气化炉排黑水管线剧烈振动的情况,对管道、阀门、支撑及地角螺栓处水泥地板造成损坏,同时存在着安全隐患,对正常生产造成不利影响。
对于新建的多元料浆气化装置,这个问题是能够解决的。
产生振动的原因主要是由于管道过长,在传输的过程中,由于管道阻力,黑水管内压力下降,而大黑水处于高温状态,当压力降到该温度下的饱和蒸汽压以下时,大量水分气化,造成水汽两相流,从而产生水汽共振; 当大黑水管线有多处拐弯,物料撞击拐弯处,也是造成振动的另外一个原因; 停车时,大黑水切换至真空闪蒸器之前,黑水至真空闪蒸器分支一段温度为常温,切换后,温度急剧升高,热胀冷缩,使得该分支管线有略微畸变,这样也加剧了管道振动。
所以在德士古气化装置的工程设计过程中,气化炉黑水管线应不宜过长,同时尽量减少拐弯,也可适当安装加固管道支架的办法来减轻振动。
2. 3 煤浆泵软管破裂问题
我厂采用Feluwa 双软管煤浆泵来传输水煤浆。
图2 为Feluwa 煤浆泵双软管结构示意图,在电机的带动下,通过曲轴连杆活塞进行直线往复运动,往复运动的活塞会使液压驱动液产生一定的体积变化。
液压驱动液使平隔膜产生凹凸变形,驱动平隔膜与软管间的第二种液压驱动液。
二次液压液将这一运动由平隔膜传递给软管。
而输送介质的流通通道呈直线形,介质从底部进口管路通过单向止逆阀,进入软管腔,受到软管挤压后,通过单向止逆阀进入出口管路。
即被输送的流体仅与软管的内侧和阀门相接触,这样,运动机构只在清洁的驱动液中运行,免除了固体的水煤浆颗粒对泵的严重磨损,从而使泵的性能更加稳定。
我厂的煤浆泵使用一段时间后,发现其软管破裂,同时发现双软管和止逆阀处残留有尖锐铁屑,而这些铁屑是在水煤浆制备过程中棒磨机内钢棒相互碰撞摩擦时产生的。
为了减少水煤浆中的铁屑,应在水煤浆进入煤浆泵入口管线上设置强力电磁铁,吸附铁屑,减轻双软管受到的损伤,
延长其使用寿命。
图2 Feluwa 煤浆泵双软管结构示意图
2. 4 炉头氧气切断阀动作时间
炉头氧气切断阀动作时间对气化炉成功投料很重要,动作时间以3. 0 ~ 3. 5 s 为宜。
若开关动作过快,容易摩擦放电,易使高速纯氧闪爆,同时造成阀门与管道剧烈振动,易引起阀门管道损坏,也使得氧气流量波动幅度过大,不利于投料。
若阀门开动作时间过慢,氧气入炉时间太晚,易造成投料失败。
所以在气化炉原始投料之前,要严格调试氧气切断阀动作时间。
2. 5 氧气调节阀放大器漏气问题
我厂为调试氧气调节阀过程中,发现某些阀门无法动作,同时其放大器漏气严重。
拆开后发现放大器内有不少固体颗粒,而其密封橡胶垫已被这些固体颗粒磨破。
这些固体颗粒来自未吹扫干净的仪表气源管线,定时清除放大器内的杂质不是根本的解决办法,由于固体颗粒的存在,放大器的橡胶密封垫将会不断地被磨损,这样,氧气调节法随时可能有无法动作的情况发生,存在着严重的安全隐患。
所以在气化炉头一次投料前,应严格认真吹扫干净仪表气源管线; 最好在放大器仪表器管线入口处加一具有过滤功能的减压阀,即可过滤固体颗
粒,又可防止氧气总管压力的波动对阀门动作的影响,起到稳定仪表气工作压力的作用。
2. 6 液相管道压差式流量计取压管的安装
化工管道中的大多数流量计是压差式流量计,安装在液相介质的管道上时,其取压管根部阀不宜朝上,因为液体中残存的气体将聚集到根部阀上部使流量计的压差膜盒上的压力因介质变化造成了压力变化,从而使得流量计压差发生变化引起误差,造成流量计指示误差。
所以压差式流量计的取压管根部阀应水平安装或向下倾斜安装。
3 结语
除了以上问题外,在多元料浆气化炉原始投料前,还有很多值得注意的地方,比如: 气化炉热电偶应备有耐高温螺栓,投料前西北方地区应做好冬季的防冻工作。
只有做好工程设计和投料前的准备及调试工作,德士古气化炉才能够顺利投料且更为安全稳定地运行。
作者:王军龙 1985年10月11日出生陕西延长石油兴化化工有限公司
参考文献
[1]王旭宾.德士古煤气化装置运行状况及问题的探讨[J].煤气
与热力,1997,17( 6) : 6 - 12.
[2]许令启.德士古煤气化技术改造的几个思路[J].中氮肥,
2003,3: 19 - 21.。
多元料浆气化装置煤浆制备出现的特殊工况及处理
站具备开车条件后 ,按照单体设备操作规程依次
启 动磨 机高 低压 油站 、喷雾油 站 、稀油 站 ,运 行 正 常后 ,进行 磨 机开 车前 的慢传 驱 动操作 ,并 向 生 产调 度提 出磨 机开 车 申请 ;磨机 开车前 的慢 传 驱 动操 作结 束后 ,将 高低 压油 站 、稀油 站处 理至 正 常开 车状 态 。
从事煤 气化装 置的操作工作 。
・
1 8・
中 氮 肥
第 5期
( 5 ) 确 认 制浆 水 泵 具 备 开 车 条 件 后 ,打 开 制浆水 流量 调节 阀前后 手动 阀、制浆 水泵人 口手
3 磨 机跳 车
动阀 、出 口循环手 动 阀 ,按 照单体 设 备操作 规程
启 动制浆 水 泵 。
满 足开 车要求 。
系 统断 电后 的工 艺处 理原 则 ,应遵循 以人为 本 ,已发生危 险 的装 置优 先处理 ;一旦有 毒 有害 介 质发 生泄漏 ,应做好 个 人 防护 ;工艺 物料 处理 主要是 防堵 、防跑浆 。
1 . 3 系统 断 电后 的 工 艺 处 理
( 1 )迅 速关 闭 原 煤 料 仓 底 部 棒 插 阀 、助 熔 剂 料仓 底部 放料 闸 阀 。
( 5 )将 低压 煤 浆 泵 出 口管 线 由煤 浆 储 槽 切
至地沟,为供电正常后冲洗低压煤浆泵及其 出人
口管线 做 好准备 。
( 6 )迅 速 将添 加 剂 给料 泵 、p H调 节 剂 泵 出 人 口手动 阀关 闭 ,将 流量调 节旋 塞 回零 ;关 闭制
现将其介绍如下 ,供业 内同仁参考。
1 系统断 电
1 . 1 系统 断 电后 出现 的现 象
浆水 泵 出入 口手 动 阀 ,将 其 控 制 开 关 切 至 全 手 动 ,通知 中控 解 除制浆 水泵 自启 动联 锁 。
GSP气化炉开车优化浅析
GSP气化炉开车优化浅析摘要:分析GSP气化炉试车期间出现的问题,并提出优化措施。
关键词:烧嘴锁斗德国西门GSP干煤粉加压气化技术在世界上的首次工业化应用。
装置从2010年11月开始开车,首先遇到的问题是进料系统煤粉流量波动大,投煤后短时间内大联锁停车,公司和设计院共同对系统进行了改造和完善,从工艺条件的调整到DCS控制逻辑的优化,在短的时间内完成方案制定、采购、施工、调试,关键控制阀全部国产化,2010年12月31日,单台气化炉运行48小时,产出了合格的甲醇,装置开车问题得以攻克。
一、气化炉给煤进料系统改造原GSP气化炉给煤输送原理采用差压输送法,即按照一定的给料器与气化炉之间的差压值(0.2MPa-0.3MPa),从进料容器顶部的三根给煤管输送煤粉到气化炉组合烧嘴。
但在实际运行中,发现该差压值根本无法保持稳定,原因是给料容器压力、气化炉压力、给煤量、给氧量之间有复杂的联系,况且在开车过程中,只有气化在运行,系统容量下,抗压力波动干扰能力差,火炬放空阀小流量下调节不稳定,这些因素之间产生的互相干扰,仅靠仪表控制回路及时克服掉,根本不可能。
煤粉管线吸入口较小,入口处易产生涡流,造成煤粉流量无规则波动,停车频繁。
1.气化炉给煤线上增加煤粉流量控制阀借鉴其它干煤粉气化炉的控制理念,增加了给煤控制阀。
通过给煤阀来控制给煤量。
其优点如下:原始设计煤粉给料器与气化炉之间的压差仅有最大0.3Mpa,在气化炉和给料容器压力波动的时候,频繁触发压差低联锁。
增加了给煤阀后,提高给料器的压力,气化炉与给煤器之间压差提高0.6MPa左右,通过增加的煤粉流量调节阀,对煤量由原来的压差控制改为流量控制,减小压差波动对煤量控制的影响,并对煤粉管线的入口进行了改造,避免了入口处的涡流,保证了三条煤粉管线的流量均衡稳定。
2.增加给煤粉循环线增加了煤粉循环线,投料前对煤粉系统打回流进行循环。
这样可以检查给煤线上设备、仪表的运行状况同时疏松煤粉,及早发现设备隐患。
多元料浆气化系统吹扫方案探讨
多元料浆气化系统吹扫方案探讨赵伯平【摘要】根据工艺流程对吹扫的过程进行必要的探讨,制定合理的吹扫方案,包括煤浆输送系统的吹扫、氧气输送系统的吹扫及去脂处理、气化炉燃烧反应室、气化炉激冷室、气液分离器、文丘里洗涤器、洗涤塔系统的吹扫、灰水处理系统的吹扫处理.保证该装置的开车工作能够安全顺利地进行,并达到预期的目的.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(028)022【总页数】4页(P27-30)【关键词】多元料浆气化系统;吹扫方案;探讨【作者】赵伯平【作者单位】陕西煤化集团陕化公司化肥厂,陕西渭南714100【正文语种】中文【中图分类】TQ051.1多元料浆气化系统吹扫是多元料浆气化装置开车过程中极其重要的环节之一,气化系统吹扫的质量直接关系着气化装置开车的成败。
为了保证该装置的开车工作能够安全顺利地进行,并达到预期的目的,特根据工艺流程对吹扫的过程进行如下的探讨并制定合理的吹扫方案[1]。
1 煤浆系统的清洗1.1 煤浆储槽的清洗1.1.1 煤浆储槽的吹扫与清洗的条件①煤浆储槽入口管线及阀门已清洗吹扫合格。
②煤浆储槽放料阀、排污阀已打开。
③高压煤浆泵入口阀已关闭。
入口阀前法兰已断开。
④煤浆储槽入口阀后法兰已断开。
⑤冲洗水已接受。
⑥吹扫用低压氮气已接入界区。
1.1.2 煤浆储槽的吹扫与清洗煤浆储槽是静止设备,静止设备内部的吹扫清洗,主要以打开人孔进入清理为主。
进塔入罐分析合格后,操作人员进入槽内清理固体杂物及垃圾。
清理结束后,人员撤离,封闭人孔。
接入冲洗水站在槽顶通过排气人孔冲洗煤浆储槽及搅拌桨。
待煤浆储槽放料阀、排污阀排出水的颜色和透明度与接入的冲洗水目测一致时,停冲洗水,接入干燥的低压氮气吹干煤浆储槽。
并作打靶测试合格。
1.2 煤浆输送管线的清洗1.2.1 高压煤浆泵入口管线的清洗煤浆储槽放料阀关闭后,打开高压煤浆泵入口阀,接通煤浆管线冲洗水,打开煤浆储槽排污阀、高压煤浆泵入口倒淋阀,冲洗高压煤浆泵入口管线。
壳牌公司干煤粉气化炉开车问题分析
壳牌公司干煤粉气化炉开车问题分析(有大奖,至少将会获得100金钱,100经验及魅力1的奖励)国内进口的三套干煤粉气化炉,近一段时间开车,分别在岳阳,安庆,枝江。
三套干煤粉气化炉刚开车出现严重问题(按供应商提供操作条件操作),现有奖鼓励大家分析其原因,分析正确者,至少将会获得100金钱,100经验及魅力1的奖励。
为了大家便于分析原因浏览方便,这里严禁灌水及隐性灌水,一旦发现,将会被严惩。
(此外在这里发帖猜测本人的工作地址及单位均以恶意灌水论处)请大家自觉。
这三家岳阳,安庆,枝江企业中,有一家是与壳牌公司合资的,一家中石化的,另外一家性质本人不知道。
现在本人就将现场情况介绍给大家。
目前的状况是三家均没有开起来,就是说还没有投入煤粉就出现严重问题。
(问题关键)此气化炉采用轻柴油点火,一家在刚点火不到10秒就将其点火火嘴烧坏,据说与气割割的一样严重损坏。
每个点火火嘴价值百万人民币。
据说国内进口的数量不多,全部备件好象只有5套。
每台炉子配一套,然后两套作为机动,在三家内调剂使用。
点火火嘴使用工况:油压:47bar,流量1836kg/h,温度为常温。
助燃使用工业用纯氧,气压45.2bar,流量4860标方/h,温度为常温。
喷嘴的材质是铜。
(图片中间部分,外壳为不锈钢,资料显示是incolly-800材料)。
这里本人就上传这个点火火嘴的头部照片,供大家参考。
内部结构由于比较复杂,等本人画好后上传。
整台炉子图片见本人以前的一个帖子,连接:/bbs/dispbbs.asp?boardID=326&ID=56172&page=1此外,这三家公司都在积极的想办法解决这个问题,至11月16日,还没有解决。
这个问题本人将继续关注,随时通报事情的进展。
待问题解决后,在发放奖励。
至于3楼说的成功了,那是值得查证的问题。
现在的事实情况是如帖所述。
不必怀疑,不要问消息来源。
此外,现在的状况是还没有到投煤的时候,10秒内,点火火嘴损坏,10多万欧元啊。
多元料浆气化灰水处理系统运行中出现的问题及处理
不可少的部分,我公司多元料浆气化装置已平稳 灰水,产生的闪蒸气经气液分离器分离液滴后送
运行了 2a多,期间灰水处理系统出现过许多问 变换汽提塔作汽提气用,液体则送入脱氧水槽;
题。以下就多元料浆气化装置灰水处理系统运行 被浓缩的黑灰水进入低压闪蒸操作单元,通过减
过程中出现的问题作简要介绍,对问题产生的原 压闪急蒸馏的方法再次解吸其中的酸性气体,并
[关键词]灰水处理系统;高压闪蒸操作单元;低压闪蒸操作单元;真空闪蒸操作单元;灰水沉降操作 单元;真空带式过滤操作单元;脱氧操作单元;问题处理
[中图分类号]TQ546 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2016)02-0030-04
多元料浆气化装置灰水处理系统是装置中必 元内通过减压闪蒸的方法解吸酸性气体,并提浓
在今后的设计及生产中,应全面考虑现场可 能出现的情况,在设计之初就将可能出现的隐患
5 结 语
排除掉。针 对 输 送 高 温 高 压 介 质 (水) 的 泵,
通过对中压锅炉循环水泵密封静环材质的更
其机封及冷却系统形成如下设计准则:① 泵出 换,采用具有优良耐磨性能的硬对硬摩擦副,对
厂和开车初期采用 SiCSiC等硬对硬密封副,正 泵效环、压盖的优化设计,将泵效环的泵送能力
APIPLAN23+62布 置 方 案, 增 加 背 冷 措 施; 对密封辅助系统设计的改进,增加了从循环冷却
⑤ 密封冷却器应布置在尽量靠近泵的地方,缩 水引入压盖的背冷和抬高介质换热器高度以及用
短密封冲洗管线长度,密封冲洗管线直径不小于 大曲率弯管代替弯头等尽可能提高热虹吸效果、
(1/2)″,使用平滑、长半径的弯头 (45°弯头), 减小管阻的措施,大大避免了热备泵刚启动密封
华鲁恒生多元料浆气化装置的运行及问题探讨
华鲁恒生多元料浆气扮装置的运行及问题研讨李玉成(山东华鲁恒升化工股份有限公司,山东德州253024)日期:2022-10-241概述多元料浆气化是山东华鲁恒升化工股份有限公司首例实现的、国内首套大化肥装置,叩采纳部分重油或高热值物质以及含可燃介质的化工废液,如:甲醇残液、精储高沸点烷烧、机泵润滑废油等,甚至对大部分的化工废液进行回收采用,代替制浆中的水分,使料浆有效含量大幅度提高,克服水煤浆在加压气化过程中因水分较高而产生的缺点,属于干净煤气化工程技术,同时又是一项有效的节能减排措施。
山东华鲁恒升化工股份有限公司多元料浆气扮装置由中国华陆工程公司、华东理工高校、我国水煤浆气化与煤化工工程讨论中心共同讨论设计,是具有自主学问产权的大氮肥装置。
该装置包括一期(年生产力量30Okt合成氨,单炉生产力量15Okt)和二期(年生产力量230 kt) 2套大型气扮装置,其中一期有2004年10月26日开车投产的2台φ2800 mm顶置单喷嘴气化炉和12月16日一次开车胜利的国内首套多喷嘴水平对置式气化炉(炉体直径φ2800 mm,以下简称多喷嘴气化炉),单喷嘴稳定连续运行达45 d;多喷嘴连续运行至今,累计运行已经超过18500 h;二期包括φ2800mm和φ3200mm 顶置单喷嘴气化炉各1台,分别于2007年2月5日和12日一次投产胜利,并且在首次运行中大烧嘴创下连续稳定运行62 d的纪录。
由于投产初期消失了多种令人意想不到的状况,该文比较全面地介绍自开车以来消失的具有代表性的各种问题,并提出具有建议性的解决措施和方案。
2多元料浆流程简介多元料浆气化是西北化工讨论院在多年气流床煤气化技术讨论的基础上开发的一种气流床加压气化技术,是其次代煤气化技术中比较先进的一种合成气生产工艺。
华鲁恒升大化肥装置是以来自煤浆制备工序的水煤浆为主,同时还加有来自其他工序的甲醇残液、高沸点烷烧、废油等原料混合进入气化炉,同来自空分装置高纯度的气态氧气在高温高压下的炉内进行部分氧化反应,生成以C0+H2为主要成分的粗煤气。
伊泰煤制油公司多元料浆气化装置的技术改进
工艺设 计 3套气 化炉 2开 1备 ,在 气 化 炉运
各项 改造 ,使 得 系统 取得 了长 、稳 、优 的运 行 。
1 工艺 流 程介绍
行过程 中,激冷水及黑水管线都会有不 同程度 的
结 垢 。所结 灰垢 致 密 ,难 以清 除 。停 车后 ,为 了
保 证备 用 炉下次 能够 正 常运 行 ,需要 用 高压 清洗 水煤 浆 和氧气 在 工艺 烧 嘴头 部充 分 混 合 进 入
水过 滤器 滤去 大颗 粒 ,送人 位 于下 降 管上 部 的激 冷环 。激 冷水 呈 螺 旋 状 沿 下 降 管 壁 流 人 激 冷 室 。 激冷 室底 部黑水 送人 渣水 处 理 系统 ,在 气 化 炉 预 热期 间 ,激 冷 室 出 口气 体 由开 工 抽 引 器 排 人 大 气 。开工抽 引器 底部 通人 低 压蒸 汽 ,通 过 调 节预
组成 :
( 1 ) Y T 1 1 0 0 :煤 浆制 备 系统 ; ( 2 ) Y T 1 2 0 0:水煤 浆气 化 系统 ;
( 3 ) Y T 1 3 0 0 :渣 水处 理 系统 。
本文 主 要介 绍 自原始 开 车 以来 ,在 水 煤 浆 气
化 系统 ( Y T 1 2 0 0 ) 生 产 运 行 中 出现 的 问 题 ,以及
伊 泰 煤 制 油 公 司 多元 料 浆气 化 装置 的 技 术 改进
刘 尚 利 .赵 旭
0 1 0 3 0 0 ) ( 内蒙古伊 泰 煤制 油有 限责 任公 司 ,内蒙 古 万 t / a煤 制 油 装 置 中水 煤 浆 气 化 系 统 ( Y T 1 2 0 0 ) 运
分 的粗 合 成 气 。粗 合 成 气 和 熔 融 态 灰 渣 一 起 向
多元料浆气化炉运行工况研究
多元料浆气化炉运行工况研究摘要:多元料浆气化装置自开车至今已经运行了17a,通过长期对气化炉运行的日常监控和操作调节,逐渐摸索出一套较为成熟的判断和操作技能,能够保证气化炉长周期稳定运行。
既要依据气化炉出口工艺气成分分析,确定气化效果,综合分析运行工况,才能做到及时调节和应对,确保气化炉高效稳定运行,而且灰渣形态也是判断烧嘴运行效果最直接的因素。
关键词:气化炉;炉温;黏温特性;运行工况1工艺流程简介多元料浆经高压煤浆泵送往烧嘴中间通道,与烧嘴外通道及内通道的高压氧气经烧嘴头部预混后进入气化炉内混合雾化、传质传热,在1300-1400℃高温环境下迅速发生气化反应,生成的以CO和H2为主的粗合成气和熔融灰渣,再流经燃烧室渣口,被激冷环喷出的激冷水激冷降温,而熔融灰渣经快速激冷换热并成型,再通过下降管进入激冷室的激冷水中再次换热并沉积,粗合成气则通过上升管进入工艺气管道,经文丘里、碳洗塔洗涤后送变换工序;而成型的灰渣则经破渣机进入锁斗,最后由锁斗程控定期排入渣池,由捞渣机捞出并装车外送。
2对灰渣形态的分析通过灰渣形态分析研判气化炉工况,主要以长期对气化炉运行监控、工艺参数分析及不同形态灰渣时气化炉的操作调节为基础依据,对影响灰渣形态的主要因素:烧嘴、工艺操作条件、入炉物料等进行综合分析。
日常生产中,结合灰渣形态,并根据其他工艺参数,研判气化炉运行工况,进行及时调节和优化操作,保证气化炉的长周期稳定运行。
2.1烧嘴结构影响烧嘴设计结构形式为同心三套管形式,烧嘴中心氧管的出口设计成缩口形式,目的是对中心氧进行加速,同时其端面相对于烧嘴断面基准面有一定的缩入量,形成一个水煤浆与中心氧的预混合腔。
水煤浆的出口管路也设计成缩口形式,使进入预混合腔的水煤浆具备一定的速度。
在预混合腔内,利用中心氧对水煤浆进行稀释和初加速,改善水煤浆的流变性能,共同的作用就是为了提高水煤浆在离开烧嘴后的雾化效果。
外氧管口的缩口比例更大些,目的是提供更高流速的氧气,使通过预混腔的水煤浆混合物得以良好雾化,以便在气化炉内获得良好的气化效果。
多元料浆气化炉锁斗系统常见故障及处理方法
[收稿日期]2020 03 06 [修稿日期]2020 03 11[作者简介]奥成杰(1989—),男,陕西靖边人,助理工程师櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅。
3 4 确保渣口压差稳定(1)通过及时分析原料煤灰熔点的变化,及时调整工艺运行参数,稳定气化炉渣口压差在0 07MPa以下,避免出现渣口堵塞现象而影响气化炉的安全、稳定运行。
(2)实践表明,在工况平稳的情况下,中心氧占比控制在17 0%~17 5%时,气化炉压差、出口粗煤气中有效气含量最稳定。
表6 掺烧低灰分煤后烧嘴压差的变化情况项 目煤浆浓度/%煤浆粘度/mPa·s烧嘴压差波动范围/MPa100%魏强煤63 47812-0 10~0 402/3魏强煤+1/3银河煤63 187860 18~0 401/3魏强煤+2/3银河煤62 737280 30~0 40100%银河煤62 156820 403 5 炉温控制为保证气化炉的稳定运行,以灰渣的粘温特性作为确定气化炉操作温度的前提,同时根据工艺气的在线分析数据(成分含量)小幅调整炉温,以调整出最佳的有效气含量。
而控制适宜的气化炉操作温度除了利于气化炉出口粗煤气中有效气含量的稳定外,还能延长耐火砖的使用寿命,确保系统的长周期、稳定运行。
4 结束语榆林能化通过对气化炉各工艺参数的比较,分析原料煤煤质、煤浆浓度、烧嘴压差、气化炉温度以及气化炉渣口压差对多元料浆气化有效气含量的影响,总结得出:高质量原料煤、高浓度煤浆、合适的烧嘴压差、合适的炉温以及合适的渣口压差均能提高粗煤气中有效气含量。
简言之,操作上通过把控这些影响因素,可提高粗煤气中的有效气含量,从而有利于系统的稳定、优质运行,取得更好的经济效益。
[参考文献][1]杨 林,王军龙,李文虎,等.多元料浆气化炉烧嘴压差波动原因及影响与调控[J].中氮肥,2020(2):23-26.[2]徐 昊,关翰敏.水煤浆气化有效气含量的影响因素[J].煤炭加工与综合利用,2018(6):25-28,9.[3]杨 林,王军龙.多元料浆气化炉工艺烧嘴损伤原因分析及防范措施[J].中氮肥,2020(5):4-8.多元料浆气化炉锁斗系统常见故障及处理方法奥成杰(陕西延长中煤榆林能源化工有限公司,陕西榆林 718500)[摘 要]陕西延长中煤榆林能源化工有限公司多元料浆气化装置自2014年6月原始开车以来,总体运行平稳,但其锁斗系统出现了诸多故障,如锁斗程控阀仪表部件故障、程控阀内漏、管线刺漏、锁斗温度高、锁斗下渣不畅、锁斗冲洗水罐低压灰水补水量不足等问题,结合多元料浆气化炉锁斗程控设置及实际生产情况进行原因分析,找到了各类问题的症结所在,采取相应的处理措施后,锁斗系统故障率大大降低,由此保障了锁斗系统及多元料浆气化炉的安全、稳定运行。
多元料浆气化炉调试过程中出现的问题及处理方案
多元料浆气化炉调试过程中出现的问题及处理方案赵伯平【摘要】介绍多元料浆气化炉调试过程中常见的问题,分析问题产生原因,提出解决问题的方案。
【期刊名称】《化工设计》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P46-50)【关键词】多元料浆气化炉;调试过程;问题;处理方案【作者】赵伯平【作者单位】陕西陕化工煤化集团化肥公司渭南 714100【正文语种】中文某公司A系列多元料浆气化装置调试工作历时一个多月,顺利实现调试投料任务,为公司煤化工项目首套合成氨系统全线贯通打下了坚实的基础。
期间出现的问题和处理办法汇总,供同行参考。
1 氧气系统出现的问题及处理1.1 氧气系统管线可能发生燃烧爆炸事故气化工段的氧气管线内流动的介质为浓度大于99.6%的高压纯氧,流动速度极高。
如果管道内残存铁锈、沙粒、焊瘤,氧气在流动的过程中会高速碰撞上述杂质并将其席卷带走,造成颗粒之间、颗粒与管道壁之间、颗粒与氧气之间的摩擦和碰撞。
摩擦和碰撞所做的机械能会转变为热能,由于上述杂质颗粒被导热系数极小的高压纯氧包围,所以存在蓄热,从输氧管道的燃烧机理可以看出,尤其是铁粉在常压条件下着火温度为300~600℃,高压时着火温度更低。
当这种蓄热达到该工况下可燃物的着火温度时,杂物在管道内自发燃烧,管道局部温度升高,管壁发红,引发燃烧或爆炸事故。
所以氧气系统的管道在安装前后需进行严格要求的酸洗、冲洗、吹扫、脱脂等清洗工作,避免引氧操作过程中发生意外。
1.2 引氧操作过程中设备及氧气系统管线可能发生介质刺漏事故引氧操作是一个由常压操作到高压操作的过程。
在升压过程中会突然刺漏,对人员造成伤害。
1.3 氧气放空流量调节阀动作不正常可能造成氧气放空量无法控制由于阀门制造质量问题,在引氧前阀门调试过程中,氧气放空流量调节阀出现爬行现象,致使中央控制室阀位显示与现场阀门实际开度不符(即中央控制室指令该阀开3%,而现场该阀接到指令后却不动作,数分钟后突然开至30%),导致氧气放空流量突然增大,给引氧操作带来极大的安全隐患。
