第16期陳進(jìn):德士古氣化爐渣堵分析及預(yù)防.●113●德士古氣化爐渣堵分析及預(yù)防陳進(jìn)(神華煤制油化工有限公司榆林化工分公司,陜西榆林，719319)摘要:德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)是氣流床連續(xù)氣化工藝,其采用煤渣熔融態(tài)排渣技術(shù),氣化爐排液順利與否,關(guān)系到整套裝置的安全正常運(yùn)行,所以弄清德士古氣化爐渣堵這-技術(shù)課題 ,是非常重要的。本文介紹了水煤漿氣化爐渣堵的現(xiàn)象及判斷,分析氣化爐渣堵形成原因,并提出了德士古氣化爐渣堵的預(yù)防辦法及處理手段。關(guān)鍵詞:氣化爐;渣堵;預(yù)防中團(tuán)分類號(hào):TQS45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C文章編號(hào):1008 -021X(2015)16 -0113 -02The Analysis and Prevention of the Slag Block of Texaco GasifierChen Jin(China Shenhua Coal to Liquid and Chemical Co. ,Ltd. ,Yulin Chemical Company, Yulin 719319 ,China)Abstract:The pressuried coal water slurry technology of Texaco gasifer is a kind of gas entrained bed and the method ofdelagging deponds on the melting slag. Whether the deslagging feely is one of the most important reasons of the texacogasifer runs safely，so it is very important to make clear both the reason and the prevention of the slag block. It introducedthe composition and cassication of the texaco gasifier slag, the reason for the formation of the slag block in the tex. Atlast, it also introduce the method of the prevention and the manage of slag block.Key words:texaco gasifer; slag block; prevention水煤漿加壓氣化工藝流程發(fā)展至今已有50多年的歷運(yùn)行。(5)渣量減少,渣有明顯拉絲現(xiàn)象,渣形不規(guī)則。史,繼1993年山東魯南化肥廠之后,上海焦化、陜西渭河、安1.2 德士古氣化爐堵渣原因分析徽準(zhǔn)化、浩良河化肥廠、中石化金陵石化公司神木化工公司.2.1 原料煤種灰分及其組成的變化也先后引進(jìn)了Texaco 水煤漿氣化技術(shù)。目前德士古水煤漿人爐原料煤中灰分的變化,會(huì)影響到灰渣的熔融特性加壓氣化技術(shù)在中國(guó)已有多年的應(yīng)用業(yè)績(jī)，技術(shù)趨于成熟，(即確定氣化爐操作溫度所需要測(cè)定人爐煤漿的灰熔點(diǎn),灰成為我國(guó)煤化工行業(yè)采取的主要煤氣化技術(shù)"?？v觀全國(guó)熔點(diǎn)過高或過低,均會(huì)使氣化爐溫度發(fā)生變化,從而使氣化德士古煤化工企業(yè),影響長(zhǎng)周期運(yùn)行的一一個(gè)常見的問題就是爐排渣困難。煤灰渣的組成則是影響灰渣粘溫特性的主要渣堵,在實(shí)際生產(chǎn)中探究清楚Texaco氣化爐產(chǎn)生渣堵的原因素之- ,其中AL20,、SiO2含量過高均會(huì)使灰渣熔點(diǎn)升高，因,并采取相應(yīng)措施,做到預(yù)先防范，減少因渣堵而停爐,所粘度變差,而灰渣中的堿性物質(zhì)Fe203、MgO、CaO,可以降低以解決Texaco氣化爐渣堵問題有著重要的意義?；以娜埸c(diǎn)和粘度。如果煤種的灰分含量增高,灰渣中的1德士古氣化爐渣堵現(xiàn)象及原 因分析Fe2O,、CaO含量較低,將會(huì)導(dǎo)致灰渣的熔點(diǎn)過高,粘溫特性1.1德士古氣化爐渣堵現(xiàn)象及 判斷變差,灰渣的焦渣特性(即粘結(jié)指數(shù))變大,容易形成質(zhì)地堅(jiān)根據(jù)目前各家德士古運(yùn)行的實(shí)踐來(lái)看,氣化爐渣堵主要硬、體積較大的塊渣,造成渣堵。有以下三種情形;(1)在氣化爐內(nèi)溫度過低時(shí),進(jìn)行連投會(huì)有1.2.2耐火磚的磨損和燒蝕可能發(fā)生熔渣堵塞燃燒室渣口。(2)熔渣粘掛到下降管內(nèi)壁耐火磚的質(zhì)量,以及砌磚的工程質(zhì)量是決定耐火磚使用上,直至填滿下降管,堵塞水煤氣氣體通道。(3)經(jīng)激冷的大壽命的一個(gè)重要因素,若砌筑磚縫小，氣孔率低且灰漿飽滿塊灰渣于鎖斗收渣管線發(fā)生“架橋”,激冷室排渣不暢造成渣緊實(shí),其相應(yīng)抵抗灰渣的侵蝕能力隨之增強(qiáng),反之則易結(jié)渣，堵[2。爐磚易竄氣,裂縫,脫落。在氣化爐爐膛反應(yīng)區(qū)，是以渣抗Texaco 氣化爐渣堵時(shí),常伴有以下現(xiàn)象:(1)碳洗塔出渣,對(duì)爐磚大大減少?zèng)_涮,實(shí)現(xiàn)順利排渣。在氣化爐內(nèi)壁形口合成氣組分中CO少,CO2多,CH,波動(dòng)大。(2) 氣化爐壓成一層低熔 點(diǎn)化合物,隨著氣化爐操作工況煤灰分的變化，差上漲，且波動(dòng)頻繁。(3) 激冷室液位波動(dòng)較大。(4)鎖斗會(huì)使低熔點(diǎn)化合物被逐層剝蝕下來(lái)，加劇灰渣對(duì)耐火磚損循環(huán)泵的流量大幅降低,嚴(yán)重時(shí)降至零,直至鎖斗系統(tǒng)無(wú)法蝕,形成大塊的疤渣， 極易堵塞渣口。在投料或操作壓力發(fā)收稿日期:2015-06-08作者簡(jiǎn)介:陳進(jìn)(1982-),I東化..?！?14.SHANDONC CHEMICAL INDUSTRY2015年第44卷生較大變化時(shí),嚴(yán)重會(huì)使耐火磚沿裂紋剝落,產(chǎn)生大塊的磚蹤調(diào)節(jié),平穩(wěn)調(diào)節(jié)爐溫,避免波動(dòng);利用停爐換燒嘴期間更換渣,使鎖斗排渣困難,進(jìn)而造成渣堵。新的高溫?zé)崤?對(duì)于爐溫操作穩(wěn)定也較重要'。.1.2.3氣化爐操作 工況的影響(2)控制好投料爐溫。投料過程是系統(tǒng)個(gè)參數(shù)突變的影響德士古氣化爐操作工況的因素較為復(fù)雜，爐溫就是過程,若投料爐溫過高,會(huì)使?fàn)t膛溫度短時(shí)間猛升,急劇加快其中影響氣化爐渣堵的一個(gè)主要因素。德士古氣化爐溫度對(duì)耐火磚的磨損和燒蝕,加速疤渣、磚渣的形成，引發(fā)氣化爐的控制原則,就是在能夠保證液態(tài)排渣的條件下,盡可能在燃燒室渣口堵塞,因而氣化爐投料,需半負(fù)荷進(jìn)行,并控制爐較低的溫度下操作[01 ,但長(zhǎng)時(shí)間在較低溫下操作,爐渣流動(dòng)溫 在合適范圍;若投料時(shí)溫度過低,加負(fù)荷過慢，甚至造成煤性變差,會(huì)在爐壁和燃燒室錐底積累,并在重力和氣體沖擊漿流量不穩(wěn)定,可能造成渣堵,必須高度警惕。力的雙重影響下,爐渣向燃燒室渣口匯集,渣口隨之變小發(fā)(3)觀察氣化爐壓差,但不能只相信它,要結(jié)合合成氣出口和燃燒室壓力，自己算壓差比較準(zhǔn),在渣堵不嚴(yán)重的情況在外界工況，如氧壓變化時(shí),爐溫由高到低變化幅度較下 能熔開渣口。熔渣時(shí)爐溫不可波動(dòng)太大,提氧煤比少量多大,爐溫低時(shí),掛在耐火磚表面厚厚的熔渣及低熔物,會(huì)大片次,不可操之過急。被熔落,在激冷室形成塊渣和疤渣。爐溫高時(shí),爐渣中的各(4)加強(qiáng)入爐煤漿檢測(cè)分析,確保分析結(jié)果準(zhǔn)確性。質(zhì)種侵蝕性金屬元素活躍，極易滲透進(jìn)人耐火磚本體,加快耐檢人員按頻次( 每天)將灰分及灰熔點(diǎn)(T3)檢測(cè)結(jié)果報(bào)給氣火磚的損蝕(1 ;由于爐溫過高也會(huì)使?fàn)t磚的抗侵蝕能力和機(jī)化中控操作人員,由操作人員參照分析結(jié)果，及時(shí)調(diào)整氣化械強(qiáng)度下降加劇耐火磚燒蝕和磨損,不可避免造成氣化爐爐操作 溫度,以防爐溫過高或過低,積重難返。渣堵。工業(yè)試驗(yàn)表明,氣化爐操作溫度每升商100C ,熔渣對(duì)(5)渣堵嚴(yán)重時(shí),采取反沖渣、拉渣等非常規(guī)手段,但是爐磚的損蝕就會(huì)加快一倍{'”。 與爐溫比較,操作壓力對(duì)渣堵存在- -定風(fēng)險(xiǎn) ,須謹(jǐn)慎處理。的影響相對(duì)較小，但也不容忽略,因而操作壓力應(yīng)盡可能保3 結(jié)論持穩(wěn)定。引起氣化爐渣堵的原因是多方面的,諸如煤種組成及灰1.2.4 燒嘴方面的因素分含量變化,熔渣對(duì)耐火磚損蝕加劇,以及操作爐溫的大幅在燒嘴運(yùn)行后期，或者是燒嘴裝配不合適,燃燒張角增波動(dòng),均能改變?cè)娜廴谛阅?使氣化爐排渣不正常,進(jìn)而發(fā)大,霧化效果不好,人爐煤漿燃燒不充分,灰渣從氣化爐內(nèi)壁生 氣化爐渣堵現(xiàn)象。所以對(duì)Texaco氣化爐渣堵根據(jù)現(xiàn)象,全流向渣口,在燃燒室錐部及渣口處聚積,使渣口變小(61 ;甚至面認(rèn)真分析,準(zhǔn)確判斷,采取有效的預(yù)防措施,對(duì)癥下藥,從會(huì)發(fā)生燒嘴偏噴，導(dǎo)致反應(yīng)區(qū)偏流,使煤漿與氧的反應(yīng)發(fā)生根本 上杜絕氣化爐查堵發(fā)生,即便發(fā)生了氣化爐渣堵,也及變化,形成大塊渣,發(fā)生架渣,造成渣堵。時(shí)采取積極措施進(jìn)行處理，使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周2預(yù)防及處理手段期安全穩(wěn)定滿負(fù)荷運(yùn)行。2.1保證原料煤質(zhì)量參考文獻(xiàn)Texaco 水煤漿加壓氣化工藝,對(duì)原料煤的成漿性和煤漿[1] 劉進(jìn)波.多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)工業(yè)應(yīng)用總結(jié)穩(wěn)定性、燃燒反應(yīng)性能、煤灰粘溫特性均有- -定的要求,一般[J].化肥設(shè)計(jì).2012( 2) :54 -55,60.指標(biāo):發(fā)熱量>25MJ/kg;灰熔融溫度(T3)在<1300心;煤中[2]聶成元,朱冬 梅. Texco氣化爐渣堵原因及預(yù)防措施[J].灰分含量<14% ,且越低越好。為達(dá)到以上指標(biāo)，盡可能防中氮肥.2002(4): 13-16.止氣化爐發(fā)生渣堵,并充分考慮氣化爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，可采[3]王永康,李正平,任文平,等. Texaco煤氣化工藝的影響用煤種摻配辦法。首先要嚴(yán)格管挖煤種采購(gòu)環(huán)節(jié),確保質(zhì)因素[J].潔凈煤技術(shù)2010(1):66 -69.量,灰分含量不可過高,且通過高灰熔點(diǎn)煤種摻配低灰熔點(diǎn)[4]朱冬梅,聶成元.德士古氣化爐渣堵機(jī)理探討[J].化肥煤種,以降低人爐煤漿的灰熔點(diǎn),增強(qiáng)熔渣的流動(dòng)性,從而避工業(yè).2002( 3): 36 -38,61 -62.免氣化爐發(fā)生渣堵。[5]潘俊. 德士古氣化爐支撐板溫度高的原因及解決辦法2.2保證氣化爐酎火磚質(zhì)量[J]. 2016( 6):8-11.對(duì)于準(zhǔn)備砌筑的耐火磚,要嚴(yán)格按照其理化性能標(biāo)準(zhǔn)，[6] 劉萬(wàn)勝.德士古氣化爐壓差升商的原因與處理辦法[J].嚴(yán)把耐火磚的入廠質(zhì)量。還應(yīng)加強(qiáng)砌筑質(zhì)量監(jiān)督管理,嚴(yán)格西部煤化工2006(1):24 -25 ,27.執(zhí)行筑爐技術(shù)規(guī)范要求”。另外,嚴(yán)格按照氣化爐烘爐曲[7] 徐鵬. 德士古氣化爐原始烘爐的優(yōu)化策略解析[J].化線,進(jìn)行烘爐升溫和降溫。工管理. 2015( 6): 134.2.3嚴(yán)格控制精細(xì)操作[8]孫靈明.德士古氣化爐熱電偶功能淺析[].化學(xué)工程(1)正常運(yùn)行時(shí),要嚴(yán)格控制爐溫。若氣化爐熱偶燒壞師.2010(6): 53 -54,76.后,可以根據(jù)DCS碳洗塔出口的氣體成分( CO、CO2及甲烷)(本文文獻(xiàn)格式:陳進(jìn)德士古氣化爐渣堵分析及預(yù)防[J].變化,判斷氣化爐燃燒室操作溫度高低。采用氧煤比自動(dòng)跟山東化工 ,2015 ,44(16);113 -114. )