Vol.28 No.9石油化工應(yīng)用第28卷第9期Dec.2009PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATION2009年12月德士古氣化爐廢鍋段結(jié)焦分析陳紅杰,朱國強,景壽堂(神華寧煤集團煤炭化學工業(yè)分公司,寧夏靈武751400)摘要:甲醇廠 開車后氣化爐輻射廢鍋段經(jīng)常結(jié)焦,裝置不能穩(wěn)定生產(chǎn),查找氣化爐結(jié)焦原因,最終解決結(jié)焦問題。關(guān)鍵詞:氣化爐;德士古;廢鍋;結(jié)焦中團分類號:TQS45文獻標識碼:B文章編號:1673- -5285(2009 )09 -0898 -02寧煤甲醇25萬ta氣化裝置是國內(nèi)首套德士古廢按氣化爐18 m/h負荷運行,壓力3.5 MPa,40000 mh鍋4.5 MPa水煤漿加壓氣化工藝的生產(chǎn)裝置,2007年粗煤氣,其中水蒸 氣4000 m/h,根據(jù)氣體方程計算得8月開車以來-直受結(jié)焦困擾,氣化爐負荷提不上去，出:喉部氣體流速9.6 m/s,廢鍋氣體流速0.36 m/s;氣化爐結(jié)焦后裝置需停15 d,花高價雇人清焦,作業(yè)風按氣化爐18 mh負荷運行,壓力45 MPa,40 00m)h險高、難度大給工廠造成了很大的損失,現(xiàn)就結(jié)焦問粗煤氣, 其中水蒸氣4 000 m/h, 根據(jù)氣體方程計算得題作以下分析。出:唉部氣體流速7.5 m/s廢鍋氣體流速0.28 m/s。可見,在相同的負荷下,壓力越高流速越低,流速低相應(yīng)1結(jié)焦的工藝特征的噴射范圍小,渣與水冷壁接觸面比較小,可以緩解結(jié)氣化爐輻射廢鍋內(nèi)結(jié)焦后輻射廢鍋下部水浴液位焦,同時擴大通道也可以減少結(jié)焦。大幅變化、溫度突漲,拐點溫度先升后降,死區(qū)溫度突2.3灰熔 點的溫度控制漲,氣化爐無渣排出。停爐降溫后打開人孔發(fā)現(xiàn)氣化爐本廠的灰熔點是在弱氧化性氣氛中測定的，但氣化爐內(nèi)是在還原性氣氛中，所以分析的灰熔點比實際的內(nèi)廢鍋通道被爐焦完全堵死?；胰埸c高70~100C,操作溫度比現(xiàn)在的灰熔點高出2結(jié)焦原因分析60C左右,煤質(zhì)變化需重新做黏一溫特性曲線確定爐溫,根據(jù)灰熔點選擇操作溫度是有一定偏差,本廠:2.1 滴水堰磨損嚴重實際操作爐溫比實際灰熔點最少高出150 C左右。滴水沿的磨損影響氣流的噴射范圍，如果噴射范圍2.4 煤漿粒度的影響大,熔融態(tài)的渣還沒有冷卻就直接與水冷壁接觸形成粘結(jié)。本廠煤漿粒度分布與設(shè)計值偏差大,造成煤漿粘2.2廢 鍋通道小且有徑向水冷壁度大,且影響煤漿進氣化爐的霧化效果,導致渣的形態(tài)2.2.1氣體流動狀態(tài)分析 粗煤氣在流過喉部后由于 不好 ,氣化爐結(jié)渣中小顆粒渣所占比例太大,小顆粒的流道突然擴大會產(chǎn)生漩渦,在新增水冷壁面引起湍流，渣擴 散的范圍比較大,從而使熔融態(tài)的渣與水冷壁的從而使氣化爐水冷壁上結(jié)渣。接觸面積增大,會導致結(jié)焦。2.2.2氣化爐 粗煤氣流速的影響建立數(shù)學模型,把 2.5 燒嘴的霧化效果粗煤氣看作理想氣體根據(jù)氣體方程進行估算氣化爐喉2.5.1 中心氧量影響霧化效果 霧化效果不好 導致渣部及廢鍋部位氣化流速:的形態(tài)不好,小顆粒渣所占比例太大,小顆粒的渣擴散PV,_ PV2的范圍比較廣，從而使熔融態(tài)的渣與水冷壁的接觸面T, T2積增大中國煤化工MYHCNMHG收稿日期:2009-07-03作者簡介:陳紅杰,神華寧煤甲醇廠設(shè)備總工程師。90石油化工應(yīng)用2009 年第28卷0.113mm顆粒0.288mm顆粒 0.638mm 顆粒1.015mm顆粒 1.770mm顆粒 2.360mm顆粒圈1渣的粒度與擴散范圍分布圖2.6工藝操作原 因化爐的運行情況。氣化爐內(nèi)溫度、壓力波動時熔融態(tài)的渣與水冷壁3.5 調(diào)節(jié)煤漿 的粒度分布和中心氧量接觸面積波動，如此往復(fù)幾次造成水冷壁結(jié)渣位置加通過調(diào)節(jié)煤漿的粒度分布可以調(diào)節(jié)煤漿的粘度和厚加長，足夠大時由于水冷壁上水等原因引起脫落堵濃度 ,以及調(diào)節(jié)中心氧量,從而提高煤漿的霧化效果，塞通道,從而造成結(jié)焦。最終調(diào)節(jié)了渣的粒度。通過調(diào)節(jié)燒嘴的間隙和中心氧量也可以調(diào)節(jié)霧化效果。這樣就控制了渣的形態(tài),減少3處理措施了液態(tài)渣與水冷壁的接觸。通過以上分析可知,煤的灰熔點雖然有變化,可以4總結(jié)通過工藝條件補償，煤漿的粒度分布、燒嘴的霧化效果溫度波動、壓力波動吹灰都是工藝可以控制的。寧煤甲醇廠氣化爐是我國乃至亞洲運行的第一套3.1 設(shè)備改造德士古廢鍋裝置,所以在運行中還需要摸索總結(jié)。此套擴大了通道，同時對滴水堰進行了改造,控制了裝置是- -套能量回收率非常高的煤化工裝置,所以解渣的擴散范圍,減少了與水冷壁的接觸決了這套裝置在運行中存在的問題是非常有意義的。3.2煤的灰分的控制及灰熔點的參考甲醇廠采取了以上的措施后氣化爐的運行情況有了明煤質(zhì)分析取樣點改至氣化給煤皮帶處，以及定期顯的好轉(zhuǎn)， 在2009年7.8月運行中得到了驗證,8月作水煤漿的灰分和灰熔點,灰熔點只能作為-一個參考,雙爐滿負荷運行,取得了月產(chǎn)18 000t的好成績,基本不能單憑灰熔點作為氣化爐操作的參考溫度。上達到了甲醇廠的設(shè)計要求。3.3壓力 與溫度的穩(wěn)定壓力的穩(wěn)定現(xiàn)在只能靠合成車間操作，和合成車參考文獻:間取得聯(lián)系要求穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，同時提高氣化爐運行[1] 蔣威德,韓伯琦.德士古煤漿氣化技術(shù)及裝置運行分析[J].壓力，至于爐溫的穩(wěn)定全靠氣化車間操作人員調(diào)解氧煤化工,1997.2(5):19.煤比調(diào)節(jié)溫度,根據(jù)投料時的實際溫度調(diào)節(jié)氧煤比,熱[2]張繼臻 ,種學峰.煤質(zhì)對Texaco氣化裝置運行的影響及其偶顯示溫度只作為參考。選擇[J.化肥工業(yè).3.4排渣量及渣的形態(tài)[3]中國煤化工制備的研究1}煤化工，渣量的多少以及形態(tài)發(fā)生了變化就說明氣化爐的運行情況有所改變。所以每班都要認真的對氣化爐的MHCNMHG渣量及形態(tài)觀察，以及要求中化進行分析從而了解氣