問題探討總第152期doi:10. 3969/j. issn. 1005 - 2798.2012. 04. 026影響魯奇氣化爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的原因分析王海貝(潞安碳?xì)淠茉从邢薰?山西長治046204)摘要:通過對(duì)影響魯奇氣化爐長周期穩(wěn)定運(yùn)行的主要原因分析提出了針對(duì)性改進(jìn)措施,認(rèn)為通過改進(jìn)可以延長氣化爐爐篦的使用壽命、降低灰鎖上下閥填料泄漏的頻率、提高煤質(zhì)質(zhì)量和減少煤鎖因液壓閥內(nèi)漏對(duì)煤鎖操作的影響,大大提高了魯奇氣化爐的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率。關(guān)鍵詞:魯奇氣化爐;爐篦;灰鎖;煤質(zhì);填料中圖分類號(hào):TD963文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1005- 2798(2012)04- 0061 - 03山西潞安碳?xì)淠茉从邢薰竞铣捎脱b置以煤氣1) 嚴(yán)格控制爐篦使用溫度。因爐篦與灰層為原料催化合成煤基油”,設(shè)計(jì)年產(chǎn)16萬t。其中直接接觸,因此灰層的厚薄直接決定著爐篦使用溫制氣裝置采用國產(chǎn)MarK-IV型魯奇氣化爐,設(shè)計(jì)度的高低。灰層厚,則爐篦使用溫度低;反之,爐篦為6臺(tái),目前均已投入運(yùn)行,但由于種種原因卻無法使用溫度高。正常操作中,操作工可通過嚴(yán)格控制實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。作者對(duì)主要影響魯奇氣化爐連灰鎖溫度來間接控制爐篦的使用溫度。根據(jù)操作經(jīng)續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的原因進(jìn)行了分析,并提出了幾點(diǎn)針對(duì)驗(yàn)控制灰鎖溫度不超過380 C，則爐篦使用壽命可性改進(jìn)措施。大大延長。1氣化爐爐篦失效的原因分析及改進(jìn)措2)適當(dāng)提高材料中的碳含量,以增加材料的施"]高溫強(qiáng)度和硬度,從而提高爐篦的容許使用溫度,延氣化爐爐篦是氣化爐的心臟部件,其使用壽命長爐篦的使用壽命。的長短,直接決定著氣化爐連續(xù)運(yùn)行周期的長短,因3)改 變爐篦的結(jié)構(gòu)(如增加耐磨條的數(shù)量)，此,了解爐篦失效的原因,采取改進(jìn)措施,有利于爐以延長爐篦耐磨的時(shí)間。篦使用壽命的延長和氣化爐連續(xù)運(yùn)行周期的提高。2灰鎖上下閥軸填料失效的原因分析及改1.1 氣化爐爐篦失效的原因分析進(jìn)措施[2]爐篦失效的形式主要有:①細(xì)小裂紋及磨損,裂灰鎖上下閥均由閥頭和閥桿兩部分組成,而閥紋表面平整;②粗大裂紋及磨損,此形式下爐篦往往頭的動(dòng)作是通過液壓油缸驅(qū)動(dòng)搖臂和搖臂軸,帶動(dòng)有很大變形,裂紋很寬很長,表面如豆腐渣狀;③局與搖臂軸相連的閥桿來實(shí)現(xiàn)的。在此,搖臂軸貫穿部熔化燒壞。于灰鎖設(shè)備內(nèi)外,通過石墨填料來實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)外的因材料的高溫強(qiáng)度取決于材料的高溫組織,而隔離密封。設(shè)計(jì)中,為減小搖臂軸頻繁動(dòng)作時(shí)與填材料的高溫組織又取決于材料承受的溫度和時(shí)間。料的摩擦力，同時(shí)也為了降低填料處的溫度,采用向溫度過高時(shí),材料的強(qiáng)度很低,承受很小的應(yīng)力就會(huì)填料處連續(xù)不斷注人潤滑油的方式,來保證填料的變形,產(chǎn)生裂紋。裂紋在應(yīng)力作用下不斷擴(kuò)大,形成良好密封。表面如豆腐渣狀的粗大斷口形貌。因此,爐篦是否但是，正常運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn):灰鎖上下閥搖臂軸過早失效,爐篦壽命的長短主要取決于爐篦承受過處填料頻繁失效,無法真正實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)外的隔離密高溫度前的時(shí)間。如果爐篦使用時(shí)的溫度不超過材封,嚴(yán)重制約氣化爐的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),更換填料容許的最高溫度,爐篦就會(huì)有很長的使用壽命,爐料時(shí),作業(yè)空間狹小，檢修人員還處在Cs"3射線范圍篦失效主要以磨損為主。之內(nèi),檢修環(huán)境相當(dāng)惡劣。所以,探討灰鎖上下閥軸.1.2 防止氣化爐爐篦失效的改進(jìn)措施填料失效的原因,以及制定相應(yīng)對(duì)策是非常必要的。鑒于以上爐篦失效的原因分析,采取了以下改2.1 灰鎖上下閥軸填料失效的原因分析進(jìn)措施,收效顯著:灰鎖上下閥軸填料的密村其涌計(jì)悄料與旋轉(zhuǎn)軸中國煤化工收稿日期2011-11-22作者簡(jiǎn)介:王海貝( 1981 - ),男,山西運(yùn)城人，助理工程師,從事煤化工技術(shù)工作。YHCNMH G62012年4月王海貝:影響魯奇氣化爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的原因分析第21卷第4期，之間緊密貼合形成的一層很微薄的環(huán)隙,環(huán)隙里充滑油壓大于5 MPa,則及時(shí)進(jìn)行供油管疏通,以保證滿著潤滑油而形成的潤滑膜不斷揮發(fā)和形成來實(shí)現(xiàn)填料處的 及時(shí)供油;④保證氣化爐開車前24 h開啟的。在工作過程中，由于填料處溫度高達(dá)300 C ,因潤滑泵和停車后24h停止?jié)櫥眠\(yùn)行,以防止開停此,潤滑膜就會(huì)逐漸地?fù)]發(fā)掉,帶走熱量,保證填料車過程中潤滑管線堵塞;⑤嚴(yán)格控制灰鎖溫度不大不因高溫而變形、粉化。同時(shí),又由于填料壓蓋產(chǎn)生于380C,以保證填料處潤滑油膜形成與消失的動(dòng)的壓力,填料中的潤滑油就會(huì)被擠出來形成新的潤態(tài)平衡;⑥調(diào)整柱塞潤滑油泵的供油量?；?如此潤滑膜的不斷消失與形成保證了填料處通過以上改進(jìn)措施,灰鎖上下閥搖臂軸填料失的密封。效的頻率大大降低,也大大提高了氣化爐的連續(xù)運(yùn)只有保證了潤滑膜形成和消失的動(dòng)態(tài)平衡,即轉(zhuǎn)率。保證了供油與油蒸發(fā)的動(dòng)態(tài)平衡，才能保證填料處3煤質(zhì)對(duì)魯奇氣化爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的影響及改進(jìn)措施另外,填料質(zhì)量差和潤滑油閃點(diǎn)低也是造成灰3.1 煤質(zhì)對(duì)魯奇氣化爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的影響(3-5]鎖上下閥軸填料失效的原因。魯奇氣化爐對(duì)用煤粒度要求很高，一般控制在2.2 防止灰鎖上下閥軸填料失效的改進(jìn)措施5~ 50 mm,且粒徑小于5 mm和大于50 mm的煤含針對(duì)以上灰鎖上下閥軸填料失效的原因,采取量均不得大于5%,這就造成氣化爐用煤的供應(yīng)緊以下改進(jìn)措施:①要求填料供應(yīng)保證質(zhì)量;②將潤滑張。目前,該公司氣化爐用煤主要來源于潞安集團(tuán)用65號(hào)合成汽缸油閃點(diǎn)由原來的280C提高到常村礦和屯留礦,兩處塊煤煤質(zhì)分析見表1。300~330C;③密切觀察各潤滑點(diǎn)油壓,若填料潤表1屯留礦與常村礦煤煤質(zhì)分析對(duì)比產(chǎn)地>50 mm 5-50 mm <5 mm粒度固定碳分析李灰分As/% 含矸率/% 灰熔點(diǎn)/C屯留礦40-50 .40~602-350~652-2.515~3015 ~25~1 440常村礦30 ~4550~70。1~360~7510-151~~1 49由表1可以看出:常村礦煤主要表現(xiàn)為粒度不下閥等部件的磨損,大大縮短了上述部件的使用壽均、固定碳含量高、水分含量高等特點(diǎn);屯留礦煤主命,提高了設(shè)備檢修的頻率,開停車頻繁;五是煤鎖要表現(xiàn)為粒度不均.灰分高、矸石含量高.固定碳含操作工循環(huán)操作煤鎖頻率提高,極易出現(xiàn)煤鎖下法.量低、水分含量高等特點(diǎn),下面就這兩種煤對(duì)氣化爐蘭超溫聯(lián)鎖停車事故。穩(wěn)定運(yùn)行的影響做出分析,并提出了針對(duì)性建議及3) 固定碳的影響。煤中固定碳含量提高,則措施,以供參考?；曳帧]發(fā)分等相應(yīng)含量下降,有效成分增加,有利1) 煤的粒度影響。魯奇氣化工藝屬于碎煤于制氣。但若固定碳過高,煤在爐內(nèi)停留時(shí)間增長，氣化,對(duì)粒度要求較高,粒度大小和范圍不同,會(huì)造反應(yīng)速度減緩,會(huì)導(dǎo)致燃燒層和氣化層拉長,而灰渣成氣化爐同一床層截面的煤的比表面積不同,氣化層、干餾層和干燥層縮短或消失,氣化爐工況表現(xiàn)為爐同一床層的阻力大小不一,反應(yīng)速度不同,易出現(xiàn)出口溫度和灰鎖溫度“雙高”。同時(shí),由于氣化爐頂氣化爐局部過熱結(jié)渣、結(jié)大塊,工況波動(dòng)大等現(xiàn)象，干餾層溫度升高 ,煤中的揮發(fā)分在干餾層生成焦油常表現(xiàn)為氣化爐出口溫度和灰鎖溫度“雙高”,直接的成分多,焦油產(chǎn)量增加,剩余半焦減少,進(jìn)入氣化影響氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行。層后,粗煤氣產(chǎn)量減小。而固定碳含量過低.則煤耗2)灰 分及矸石的影響。屯留礦煤中矸石含和運(yùn)行成本增加，且單位煤耗產(chǎn)粗煤氣量較小。由量及灰分含量較高,一是礦物質(zhì)燃燒灰化時(shí)要吸收表1可知:常村礦煤固定碳含量高,屯留礦煤固定碳熱量,大量排灰要帶走熱量,因而降低了煤的發(fā)熱含量低,因此,目前該公司適時(shí)通過常村礦煤與屯留量,間接降低了氣化溫度,蒸汽分解率降低，煤氣水礦煤配比使用,以達(dá)到固定碳含量不低于65%的指的產(chǎn)量提高,粗煤氣產(chǎn)量減少;二是灰樣表現(xiàn)為矸石標(biāo)要求,保證氣化爐的高產(chǎn)氣量。含量高、灰細(xì),易導(dǎo)致灰鎖溫度高,且易誤導(dǎo)操作工4) 水分的影響。適量的水分對(duì)加壓氣化是降低汽氧比,造成氣化爐結(jié)渣;三是煤灰中FeO、有好處的。在干餾層,煤半焦形成時(shí)的氣孔率大,當(dāng)CaO、MgO、K2O作為助熔劑,間接降低了灰熔點(diǎn),對(duì)其進(jìn)人氣化層時(shí)中國煤化工入固體內(nèi)結(jié)渣起到促進(jìn)作用;四是易出現(xiàn)灰床偏厚、爐篦長時(shí)部時(shí)容易進(jìn)行,因MYHCN MH G成的煤氣.間處于高轉(zhuǎn)速狀態(tài),加劇了爐篦刮刀、護(hù)板、灰鎖上質(zhì)量也好,但水分過高,就會(huì)對(duì)氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行造2012年4月王海貝:影響魯奇氣化爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的原因分析第21叁第4期成影響。由表1可知:常村礦煤和屯留礦煤分析水處于泄壓狀態(tài)和煤鎖充壓補(bǔ)充壓力時(shí)間延長等現(xiàn)均大于控制指標(biāo)(0.75%),另外，該公司氣化爐用象。煤鎖處于內(nèi)漏泄壓狀態(tài)時(shí),由于煤鎖下閥處于煤的外在水分也是影響氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行的因素之開位,致使?fàn)t內(nèi)高溫煤氣不斷向煤鎖補(bǔ)充,導(dǎo)致煤鎖一,主要來源于備煤膠帶除塵噴淋水和下雨雨水,對(duì)下法蘭溫度--直偏高,甚至出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。氣化爐的影響主要有以下幾方面:①水分過大,會(huì)導(dǎo)目前，當(dāng)- -次充壓液壓閥和泄壓液壓閥內(nèi)漏時(shí),唯致篩分效果變差,堵寨篩板,且塊煤表面黏附末煤人- -的處理措施為氣化爐被迫降氧負(fù)荷至4 000 Nm'/h爐后,造成氣化爐出口煤氣帶出物增加,堵塞廢熱鍋以下,保證有充足的時(shí)間對(duì)上述兩閥門進(jìn)行更換處爐底部;②水分過大,易造成煤鎖上閥軟密封黏附煤理,嚴(yán)重威脅煤鎖的正常操作和氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行。粉,導(dǎo)致軟密封磨損嚴(yán)重,大大降低軟密封的使用壽4.2煤鎖液壓閥門內(nèi)漏 對(duì)氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行影響的命,嚴(yán)重時(shí)易造成氣化爐被迫停車;③水分過大,蒸改進(jìn)措施發(fā)汽化所需熱量增加,在汽氧比-定時(shí),造成氣化溫鑒于以上兩閥門對(duì)煤鎖及氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行的影度降低,蒸汽分解率降低，煤氣水產(chǎn)量增加，煤氣產(chǎn)響,提出對(duì)上述兩閥門增加旁路的改進(jìn)措施(見圖量減小。1、圖2):3.2煤質(zhì)對(duì)氣化爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行影響的改進(jìn)措施技改郭分針對(duì)以上煤質(zhì)影響,具體改進(jìn)措施如下:1) 經(jīng)公司及相關(guān)部門的共同努力,對(duì)備煤篩板篩孔進(jìn)行了調(diào)整,改為80mmx80mm;意壓周(0大2)加大了人工撿矸力度,同時(shí)將屯留礦煤與常村礦煤進(jìn)行配比試燒,既避免了矸石對(duì)氣化爐穩(wěn)圖1 - 次充壓液壓閥門技改示意定運(yùn)行的影響,也保證了固定碳的含量,效果明顯;技改都分3)將備煤除塵噴淋水改為霧狀噴淋,同時(shí)正在考慮實(shí)施儲(chǔ)煤場(chǎng)建設(shè),以徹底解決因下雨造成煤濕的現(xiàn)象。l常壓黃(引至大氣)4煤鎖液 壓閥門內(nèi)漏對(duì)氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行的圖2泄壓液壓閥門技改示意影響及改進(jìn)措施氣化爐的正常運(yùn)行是通過煤鎖連續(xù)不斷向爐內(nèi)當(dāng)閥門出現(xiàn)內(nèi)漏時(shí),操作工可暫時(shí)通過旁路閥加煤來實(shí)現(xiàn)的，煤鎖運(yùn)行的正常與否將直接關(guān)系著進(jìn)行煤鎖的充泄壓操作, - -方面氣化爐可不必降低氣化爐的運(yùn)行情況,因此,了解煤鎖操作是非常必要氧負(fù)荷,保證了氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行;另一方面,檢修的,下面就煤鎖液壓閥門內(nèi)漏對(duì)氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行的人員具有充足時(shí)間來更換內(nèi)漏液壓閥門。目前,此項(xiàng)技改已實(shí)施完畢,效果明顯，完全達(dá);影響進(jìn)行分析,并提出了改進(jìn)措施。4.1煤鎖液壓閥門內(nèi)漏對(duì)氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行的影響到了上述預(yù)期目的。正常生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn):影響煤鎖穩(wěn)定運(yùn)行的因參考文獻(xiàn):素主要表現(xiàn)為- -次充壓液壓閥和泄壓液壓閥內(nèi)漏。[1] 韓玉璽,謝吉昌.氣化爐爐篦失效分析[J].氮肥，由于正常氧負(fù)荷下,煤鎖間隔操作時(shí)間為25~2000 ,23(6) :49-51.30 min ,因此,每小時(shí)內(nèi)上述兩閥門至少動(dòng)作開關(guān)2[2]周寧.加壓氣化爐灰 鎖大軸填料失效的分析[J].煤次,每天至少動(dòng)作開關(guān)48次,閥門動(dòng)作頻繁,加上高速氣流對(duì)液壓閥門閥頭和閥座密封面的沖刷,導(dǎo)致[3]宿鳳明,劉 江. 煤質(zhì)對(duì)固定床氣化爐氣化性能影響上述兩閥門頻繁出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象。的工業(yè)試驗(yàn)研究[J].節(jié)能技術(shù),2010,28(1):21 -24.當(dāng)一次充壓液壓閥門內(nèi)漏時(shí),易出現(xiàn)煤鎖由二[4] 孔令 坡.淺析氣化指標(biāo)對(duì)煤氣化工藝的影響[J].煤質(zhì)次充壓補(bǔ)充壓力時(shí)時(shí)間延長,甚至煤鎖無法經(jīng)二次[5]韓 義軍,耿俊峰.煤質(zhì)變化對(duì)氣化爐操作的影響[J].技術(shù),2007 ,(6):51 -52.充壓補(bǔ)充壓力至與氣化爐壓力平衡的現(xiàn)象,即易出煤炭技術(shù),2002 ,21(1) :50-51. .現(xiàn)高壓竄低壓現(xiàn)象。當(dāng)煤鎖泄壓、液壓閥門內(nèi)漏時(shí),易出現(xiàn)煤鎖- -直[責(zé)任編輯:常麗芳]中國煤化工MHCNMH G .63