52化肥工業(yè)第40卷第5期四噴嘴水煤漿氣化裝置試車情況王凱,王旭賓(安徽華誼化工有限公司安徽蕪湖241000)摘要一期四噴嘴水煤漿氣化裝置在試車期間岀現(xiàn)了氣化爐拱頂超溫、鎖斗閥關(guān)閉不到位、高壓氮?dú)鈮嚎s杋隔膜破裂、蒸發(fā)熱水塔填料或塔盤易結(jié)垢、預(yù)熱口封堵磚撥斷等冋題。根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化,目前裝置已進(jìn)入長周期穩(wěn)定運(yùn)行階段。關(guān)鍵詞四噴嘴水煤漿氣化授料試車Trial Run of Four-Nozzle Coal Water Slurry Gasification UnitWang Kai, Wang XubinAnhui Huayi Chemical Co, Ltd. Anhui Wuhu 241000)Abstract The first phase four-nozzle coal water slurry gasification unit shows problems in trialrunning period, viz, overtemperature at arch of gasifier, incomplete closure of lock hopper valvebreakage of diaphragm of high-pressure nitrogen compressor, easy scaling of packing of evaporative hotwater tower or tower tray, and breakage of plugging brick preheating gate. According to the actualcondition improvement and optimization are carried out, so the gasification unit is now at the stage oflong-period stable operationKeywords four-nozzle coal-water slurry gasification commissioning test run安徽華誼化工有限公司(以下簡稱安徽華誼公司)煤氣化裝置采用兗礦集團(tuán)有限公司和華東裝置工藝流程簡述理工大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的多噴嘴水煤漿氣化技術(shù),由原料煤破碎后進(jìn)入氣化煤倉,由稱量給料機(jī)華陸工程科技有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)工程設(shè)計(jì),中國送入棒磨機(jī),與沉渣池灰水混合后,磨制得到質(zhì)量化學(xué)工程第三建設(shè)公司負(fù)責(zé)工程建設(shè)。分?jǐn)?shù)59%~62%的水煤漿,然后由磨煤機(jī)出口槽期工程建設(shè)3臺氣化爐,正常運(yùn)行為2開低壓煤漿泵送至煤漿槽。1備,氣化爐規(guī)格為φ3400mm×22000mm,氣煤漿槽內(nèi)的水煤漿經(jīng)煤漿給料泵加壓至化壓力為6.5MPa(表壓),氣化溫度為1330℃。9.5MPa后,與來自空分裝置的氧氣通過對噴的單臺氣化爐日處理煤量為1455t(干基),合成氣工藝燒嘴進(jìn)入氣化爐,在氣化爐燃燒室內(nèi)進(jìn)行部(CO+H2)產(chǎn)量104000m3/h(標(biāo)態(tài),干基)。氣分氧化反應(yīng);反應(yīng)生成的粗合成氣熔渣及未完全化裝置生產(chǎn)的合成氣用于600k/a甲醇、500kt/a反應(yīng)的碳通過燃燒室下部的渣口進(jìn)入氣化爐洗滌乙酸生產(chǎn)。冷卻室,與洗滌冷卻水沿洗滌冷卻管并流向下,粗期工程氣化裝置于2008年10月開工建合成氣被冷卻后在洗滌冷卻室的液位以下以鼓泡設(shè),2011年7月開始調(diào)試及預(yù)試車、聯(lián)動試車的形式進(jìn)行洗滌和進(jìn)一步冷卻,然后由洗滌冷卻2012年1月20日B氣化爐一次投料試車成功。室上部空間出氣化爐;出氣化爐的粗合成氣經(jīng)混由于受空分裝置影響,全系統(tǒng)于2012年4月合器潤濕、旋風(fēng)分離器分離大部分潤濕的細(xì)灰后28日才正式進(jìn)入化工試車階段。送水洗塔進(jìn)一步洗滌除塵,將合成氣含塵質(zhì)量濃本文作者的聯(lián)系方式:252405932@q9cm2013年10月王凱等:四噴嘴水煤漿氣化裝置試車情況53度降至<1mg/m(標(biāo)態(tài))后送至變換系統(tǒng)。38.03%和18.14%。根據(jù)運(yùn)行值與合同值比較熔渣在洗滌冷卻室的水浴中通過靜態(tài)破渣器可看出:安徽華誼公司的實(shí)際主要運(yùn)行工藝指標(biāo)后被鎖斗循環(huán)水夾帶進(jìn)入鎖斗,定期排向渣池均在合同值之內(nèi),達(dá)到設(shè)計(jì)要求。來自氣化爐、旋風(fēng)分離器水洗塔的3股洗滌22開停車情況黑水送入閃蒸系統(tǒng),一級閃蒸氣去變換汽提塔,二2012年4月28日至2012年11月20日,級閃蒸氣去除氧槽,三級閃蒸氣冷凝后回收經(jīng)三A氣化爐、B氣化爐和C氣化爐分別運(yùn)行了級閃蒸濃縮的黑水通過靜態(tài)混合器與絮凝劑混合2824h,2263h和2331h。由于空分裝置及設(shè)后進(jìn)入澄清槽,然后由澄清槽底泵送至真空過濾備等問題造成氣化裝置開停車8次,其主要原系統(tǒng)處理得到的濾餅運(yùn)出界外,少量灰水根據(jù)水因:①空分裝置設(shè)備故障停車②變換系統(tǒng)廢熱鍋平衡情況送廢水處理裝置處理后外排。爐內(nèi)漏(設(shè)計(jì)問題);③撈渣機(jī)斷鏈、耐磨磚脫落,懷疑是黏泥問題;④跳電(電路晃電);⑤密封水2試車運(yùn)行情況換熱器泄漏(設(shè)計(jì)問題);⑥計(jì)劃停車,備爐檢修。2.1工藝參數(shù)3試車過程中出現(xiàn)的問題及整改入氣化煤倉原煤(神府煤)和水煤漿分析數(shù)據(jù)見表1,合成氣及渣含碳參數(shù)見表2。3.1氣化爐拱頂超溫問題表1入氣化煤倉原煤(神府煤)和水煤漿分析數(shù)據(jù)3臺氣化爐的氣化壓力在5.0~5.4MPa范圍內(nèi)均出現(xiàn)過拱頂超溫的現(xiàn)象,其中:A氣化爐和取樣編號B氣化爐均出現(xiàn)過拱頂溫度超過350℃的現(xiàn)象;全水分/%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))14.4215.522012年6月17日16:17,C氣化爐負(fù)荷提高至水分/%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.000.6l7596m3/h(單噴嘴)、氣化壓力5.58MPa時(shí),發(fā)干基灰分/%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))8.308.99生了拱頂溫度快速升至500℃的情況。神干基揮發(fā)分/%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))經(jīng)過與其他企業(yè)的四噴嘴氣化爐拱頂磚結(jié)構(gòu)煤灰熔點(diǎn)/℃l1791184設(shè)計(jì)示意圖對比分析發(fā)現(xiàn):安徽華誼公司的氣化干基硫含量/%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))0.610.74爐在噴嘴上部增加托磚板后,拱頂?shù)呐蛎浛p對應(yīng)空氣干燥基彈筒發(fā)熱量/(M·kg-1)29.2229.18的參與膨脹的直筒磚高度減少了3355mm,但拱濃度/%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))頂?shù)呐蛎浛p反而比其他企業(yè)的氣化爐大,很可能黏度/(mPa·s)146112088是膨脹縫過大導(dǎo)致氣化爐竄氣而引起拱頂超溫?！?.045mm34.939.0經(jīng)重新計(jì)算并根據(jù)計(jì)算結(jié)果對3臺氣化爐拱頂部0.045-0.0757.0分重新進(jìn)行筑爐,當(dāng)氣化壓力達(dá)到6.50MPa時(shí),粒度分布0.075-0.38045,444.8拱頂溫度基本穩(wěn)定在200~220℃,沒有出現(xiàn)拱頂0.380-1.180mml8.7溫度超高的現(xiàn)象。1.180-2.360mm0.53.2鎖斗閥問題≥2.360mm0.20.0近半年來,鎖斗充壓閥多次出現(xiàn)打不開或關(guān)表2合成氣及渣含碳參數(shù)閉不到位情況,導(dǎo)致鎖斗程序無法投用自動模式,運(yùn)行值合同值給生產(chǎn)帶來一定的影響。經(jīng)分析,認(rèn)為是閥球與比氧耗/(m3·km-3,標(biāo)態(tài))380閥座間的膨脹縫計(jì)算不準(zhǔn)確,導(dǎo)致閥球受熱膨脹煤耗/(kg·km-3,標(biāo)態(tài))615后與閥座發(fā)生摩擦,導(dǎo)致無法打開。將閥球與閥有效氣體積分?jǐn)?shù)/%座之間距離調(diào)大后,基本滿足使用要求。粗渣含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%3.3310.003.3高壓氮?dú)鈮嚎s機(jī)問題細(xì)渣含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%17.57氣化裝置選用國產(chǎn)高壓氮?dú)飧裟嚎s機(jī),單在試車期間,合成氣中CH4,CO,H2和CO2臺能力為300m3/h(標(biāo)態(tài)),1開1備。自高壓氮體積分?jǐn)?shù)基本維持在550×106,43.44%,(下轉(zhuǎn)第56頁)化肥工業(yè)第40卷第5期水聯(lián)動、吹除時(shí)間短,開車過程中有許多雜物沉積在貧甲醇泵進(jìn)口過濾器處造成了過濾器嚴(yán)重堵4運(yùn)行情況塞,導(dǎo)致貧甲醇泵進(jìn)口處的口環(huán)燒壞卡死,被迫返目前,臨猗分公司低溫甲醇洗裝置運(yùn)行穩(wěn)定廠維修。各項(xiàng)工藝指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于工藝設(shè)計(jì)指標(biāo),各種(2)儲罐內(nèi)的密封液運(yùn)行約6h后出現(xiàn)溫度消耗相對較低。該裝置設(shè)計(jì)處理原料氣能力為過高(70~80℃)現(xiàn)象,機(jī)械密封發(fā)生泄漏。改成120745m/h(標(biāo)態(tài),干基),操作彈性為裝置生產(chǎn)水冷卻后,密封液溫度趨于正常。能力的50%~110%,年運(yùn)行時(shí)間為7920h,噸氨(3)在開車過程中,當(dāng)溫度降至-20℃時(shí),部耗電量為120kW·h(包括冰機(jī)在內(nèi)),噸氨甲醇分不銹鋼法蘭與低溫管焊接處發(fā)生泄漏。為此,消耗1.5~1.6kg。低溫甲醇洗裝置運(yùn)行參數(shù)如停車檢修以消除隱患。表2所示。表2低溫甲醇洗裝置運(yùn)行參數(shù)項(xiàng)目氣體組成(體積分?jǐn)?shù))/%流量/(m3·h-1,壓力/MPa溫度/H2 Co CO2 N2 Ar CH, H, S COS H,O標(biāo)態(tài))(表壓)原料氣設(shè)計(jì)值53.721.56044.220.000.060.040.230.020.211207453.3040.0實(shí)際值53.201.1243.40.1010091332.5設(shè)計(jì)值92.881.110.00145.890.100.00990.000.00凈化氣實(shí)際值97.301.400.000.0053136CO2產(chǎn)品氣設(shè)計(jì)值263880.025實(shí)際值0.000.0059030.024臨猗分公司的氨醇優(yōu)化節(jié)能改造項(xiàng)目是國內(nèi)裝置的成功運(yùn)行,使臨猗分公司的系統(tǒng)優(yōu)化更上第1套選用兩段水煤漿氣化爐、采用低溫甲醇洗個(gè)新臺階,增強(qiáng)了豐喜集團(tuán)抵御市場風(fēng)險(xiǎn)的工藝對合成氣凈化、利用自主研發(fā)的低濃度酸性能力氣處理工藝對酸性氣進(jìn)行處理的國產(chǎn)化裝置。該(收到修改稿日期201205-25)(上接第53頁)穿。因此,將防沖刷擋板增厚至50mm,其中耐磨氣壓縮機(jī)安裝調(diào)試以來經(jīng)常出現(xiàn)隔膜破裂報(bào)警、材料厚度增至20mm。從近期的使用情況看,在隔膜損壞、一級安全閥易起跳、油路漏油以及打滿負(fù)荷的情況下,使用周期可達(dá)70d左右。量不足等故障,尤其是正常運(yùn)行后,為了滿足生3.6預(yù)熱口封堵磚問題產(chǎn)要求,檢修、維修非常頻繁,給長周期安全生采用多噴嘴水煤漿氣化技術(shù)的氣化爐的預(yù)熱產(chǎn)帶來較大的隱患。口封堵磚容易拔斷。更換封堵磚時(shí),需把封堵磚3.4蒸發(fā)熱水塔壓差測量問題打碎清理,費(fèi)工費(fèi)時(shí),而且容易損傷爐口磚。為蒸發(fā)熱水塔填料或塔盤容易結(jié)垢具體的結(jié)此將封堵磚的鋼筋由240mm增長至354m,垢情況只能在停車檢查或操作后期出現(xiàn)帶水現(xiàn)象并在封堵磚安裝時(shí)套1層纖維毯,防止封堵磚和時(shí)才能被發(fā)現(xiàn)無法在整個(gè)操作運(yùn)行過程中進(jìn)行預(yù)熱口的耐火磚由于高溫黏結(jié)在一起而容易拔斷。監(jiān)控。近期擬增設(shè)1套壓差測量裝置改進(jìn)后,封堵磚被完整拔出來的次數(shù)有所增加3.5蒸發(fā)熱水塔角閥防沖刷擋板及上升管被磨穿問題4結(jié)語在角閥防沖刷擋板安裝前,根據(jù)圖紙對防沖安徽華誼公司四噴嘴水煤漿氣化裝置在試車刷擋板厚度和耐磨材料及其厚度進(jìn)行了核實(shí)(總期間雖然遇到了一些問題,但隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和厚度30mm,耐磨材料厚度4mm)。但由于壓差技術(shù)改進(jìn),四噴嘴氣化爐已進(jìn)入長周期穩(wěn)定運(yùn)行較大,在B氣化爐運(yùn)行32d進(jìn)行備爐檢修時(shí),發(fā)階段現(xiàn)蒸發(fā)熱水塔角閥防沖刷擋板及上升管都被磨(收到修改稿日期2013-01-28)