第16期陳進: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(神華煤制油化工有限公司榆林化工分公司,陜西榆林,719319)擴要: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)氣化爐排渣順利與否,關(guān)系到整套裝置的安全正常運行,所以弄清德土古氣化爐渣堵這一技術(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)防中圖分類號:TQ545文獻標(biāo)識碼:C文章編號:1008-021X(2015)16-0113-02The Analysis and Prevention of the Slag Block of Texaco GasifierChen jiChina Shenhua Coal to Liquid and Chemical Co. Ltd, Yulin Chemical Company, Yulin 719319, China)Abstract: The pressuried coal water slurry technology of Texaco gasifier is a kind of gas entrained bed and the method ofdeslagging deponds on the melting slag. Whether the deslagging freely is one of the most important reasons of the texacogasifier runs safely, so it is very important to make clear both the reason and the prevention of the slag block. It introducedhe composition and classification of the texaco gasifier slag, the reason for the formation of the slag block in the text. atlast, it also introduce the method of the prevention and the manage of slag blockKey words: texaco gasifier; 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礅淮化、浩良河化肥廠、中石化金陵石化公司、神木化工公司1.2.1原料煤種灰分及其組成的變化也先后引進了 Texaco水煤漿氣化技術(shù)。目前德士古水煤漿入爐原料煤中灰分的變化,會影響到灰渣的熔融特性加壓氣化技術(shù)在中國已有多年的應(yīng)用業(yè)績,技術(shù)趨于成熟,(即確定氣化爐操作溫度所需要測定入爐煤漿的灰熔點灰成為我國煤化工行業(yè)采取的主要煤氣化技術(shù)口?？v觀全國熔點過高或過低,均會使氣化爐溫度發(fā)生變化,從而使氣化德士古煤化工企業(yè)影響長周期運行的一個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際生產(chǎn)中探究清楚 Texaco氣化爐產(chǎn)生渣堵的原因素之一,其中Al2O3、SO2含量過高均會使灰渣熔點升高,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)Fe2O3、Mg0、Ca0,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Fe2O3、CaO含量較低將會導(dǎo)致灰渣的熔點過高,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)地堅根據(jù)目前各家德士古運行的實踐來看,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,進行連投會有1.2.2耐火磚的麼損和燒蝕可能發(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其相應(yīng)抵抗灰渣的侵蝕能力隨之增強反之則易結(jié)渣,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,常伴有以下現(xiàn)象:(1)碳洗塔出渣,對爐磚大大減少沖涮,實現(xiàn)順利排渣。在氣化爐內(nèi)壁形口合成氣組分中CO少,CO2多,CH4波動大。(2)氣化爐壓成一層低熔點化合物隨著氣化爐操作工況、煤灰分的變化差上漲,且波動頻繁。(3)激冷室液位波動較大。(4)鎖斗會使低熔點化合切渣對耐火磚損循環(huán)泵的流量大幅降低嚴(yán)重時降至零直至鎖斗系統(tǒng)無法蝕形成大塊的中國煤化斗或操作壓力發(fā)CNMHG收稿日期:2015-06-08作者簡介:陳進(1982山東化工114SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY015年第44卷生較大變化時,嚴(yán)重會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;利用停爐換燒嘴期間更換渣,使鎖斗排渣困難,進而造成渣堵。新的高溫?zé)崤?對于爐溫操作穩(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)一個參數(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,會使?fàn)t膛溫度短時間猛升,急劇加快其中影響氣化爐渣堵的一個主要因素。德士古氣化爐溫度對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荷進行,并控制爐較低的溫度下操作,但長時間在較低溫下操作,爐渣流動溫在合適范圍;若投料時溫度過低加負荷過慢,甚至造成煤性變差,會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)合合成氣出生渣堵?？诤腿紵覊毫ψ约核銐翰畋容^準(zhǔn)在渣堵不嚴(yán)重的情況在外界工況,如氧壓變化時,爐溫由高到低變化幅度較下能熔開渣口。熔渣時爐溫不可波動太大提氧煤比少量多大,爐溫低時,掛在耐火磚表面厚厚的熔渣及低熔物會大片次,不可操之過急被熔落在激冷室形成塊渣和疤渣。爐溫高時,爐渣中的各(4)加強入爐煤漿檢測分析,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人耐火磚本體,加快耐檢人員按頻次(每天)將灰分及灰熔點(T3)檢測結(jié)果報給氣火磚的損蝕“;由于爐溫過高也會使?fàn)t磚的抗侵蝕能力和機化中控操作人員,由操作人員參照分析結(jié)果,及時調(diào)整氣化械強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)試驗表明,氣化爐操作溫度每升高100℃,熔渣對(5)渣堵嚴(yán)重時,采取反沖渣、拉渣等非常規(guī)手段,但是爐磚的損蝕就會加快一倍。與爐溫比較操作壓力對渣堵存在一定風(fēng)險須謹(jǐn)慎處理。的影響相對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。1.2.4燒嘴方面的因素引起氣化爐渣堵的原因是多方面的,諸如煤種組成及灰分含量變化,熔渣對耐火磚損蝕加劇,以及操作爐溫的大幅在燒嘴運行后期,或者是燒嘴裝配不合適燃燒張角增波動,均能改變渣的熔融性能使氣化爐排渣不正常進而發(fā)大霧化效果不好,入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Tac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“;甚至面認真分析準(zhǔn)確判斷,采取有效的預(yù)防措施對癥下藥從會發(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渣堵發(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2預(yù)防及處理手段時采取積極措施進行處理,使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常,實現(xiàn)長周期安全穩(wěn)定滿負荷運行。2.1保證原料煤質(zhì)量參考文獻Texaco水煤漿加壓氣化工藝,對原料煤的成漿性和媒漿[1]劉進波多噴嘴對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一定的要求,一般J]化肥設(shè)計.2012(2):54-55,60指標(biāo)發(fā)熱量>25M/kg;灰熔融溫度(T3)在<1300℃;煤中[2]聶成元朱冬梅 Texaco氣化爐渣堵原因及預(yù)防措施[灰分含量<14%,且越低越好。為達到以上指標(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行的經(jīng)濟性可采[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)格管控煤種采購環(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煤種摻配低灰熔點[4]朱冬梅聶成元德士古氣化爐渣堵機理探討[J.化肥煤種,以降低人爐煤漿的灰熔點,增強熔渣的流動性,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保證氣化爐耐火磚質(zhì)量[J].2016(6):8-11對于準(zhǔn)備砌筑的耐火磚要嚴(yán)格按照其理化性能標(biāo)準(zhǔn),[6]劉萬勝德士古氣化爐壓差升高的原因與處理辦法[冂嚴(yán)把耐火磚的入廠質(zhì)量。還應(yīng)加強砌筑質(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)范要求口。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化線進行烘爐升溫和降溫工管理.2015(6):1343嚴(yán)格控制精細操作[8]孫靈明.德土古氣化爐熱電偶功能淺析[門].化學(xué)工程(1)正常運行時要嚴(yán)格控制爐溫。若氣化爐熱偶燒壞師.2006中國煤化工后,可以根據(jù)DCS碳洗塔出口的氣體成分(CO、CO2及甲烷)(本文文獻格式CNMHG析及預(yù)防[J變化,判斷氣化爐燃燒室操作溫度高低。采用氧煤比自動跟山東化工,2015,44(16):n3-11.)