李 磊

河南龍宇煤化工有限公司，河南永城 476600

殼牌煤氣化的關(guān)鍵設(shè)備是由氣化爐、輸氣管與合成氣冷卻器三大件組成[2]，其中氣化爐是核心。殼牌煤氣化工藝的特點是：煤種適應(yīng)性強(qiáng)、效率高、可靠性高和良好的環(huán)保性能，它是當(dāng)今世界最先進(jìn)的煤氣化工藝之一[3，4]。殼牌煤氣化裝置主要有如下八個工序組成：磨煤及干燥、煤粉加壓及輸送、煤氣化、除渣、干法除灰、濕洗、水處理以及公用工程[5]。河南龍宇煤化工有限公司的殼牌煤氣化裝置自2008年投料試車，經(jīng)過不斷摸索、總結(jié)經(jīng)驗，目前裝置安全穩(wěn)定運行周期已突破100天。下面是作者對本公司煤氣化裝置開車運行過程中的典型案例進(jìn)行分析，希望給同類裝置穩(wěn)定運行提供經(jīng)驗參考。

1 磨煤機(jī)磨輥溫度高聯(lián)鎖跳車

1.1 案例描述

磨煤機(jī)運行中B磨煤機(jī)因2#磨輥溫度高聯(lián)鎖跳車。B系列經(jīng)吹掃合格后操作人員進(jìn)入磨煤機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)B磨煤機(jī)2#磨輥盤不動，經(jīng)放油檢查，磨輥軸承潤滑油內(nèi)進(jìn)入大量煤粉。

1.2 原因分析

在本次氣化裝置開車前，B磨煤機(jī)新更換過輥皮和磨盤瓦，更換完畢后交工藝試車。操作人員在試轉(zhuǎn)B磨煤機(jī)旋轉(zhuǎn)分離器時，聯(lián)系儀表確認(rèn)PLC系統(tǒng)正常后，未對相關(guān)閥門進(jìn)行確認(rèn)便啟動液壓站，導(dǎo)致磨輥向上抬升過量，使磨機(jī)內(nèi)磨輥與密封氣管路連接短管內(nèi)的關(guān)節(jié)軸承上抬過高，密封管路的連接法蘭泄露，密封壓力下降，導(dǎo)致煤粉進(jìn)入磨輥軸承的潤滑油內(nèi)，引起磨輥溫度高聯(lián)鎖跳車。

1.3 處理措施及建議

因液壓支架上部的限位開關(guān)起到預(yù)防磨輥上抬過高的作用，該限位開關(guān)的聯(lián)鎖在開車前一定要投上。

2 煤粉給料倉V-1205B悶燒

2.1 案例描述

氣化爐檢查結(jié)束，人孔全部封閉后，大系統(tǒng)充壓做氣密試驗。為了加快開車進(jìn)度，決定啟動氮壓機(jī)打空氣向氣化爐充壓，當(dāng)壓力升到40bar時查漏，V-1205B的溫度由42.9℃上升到112℃，相隔30min，V-1205A溫度由34.9℃上升到100℃，壓力上升到4.6MPa，但操作人員沒有發(fā)現(xiàn)異常。7min后V-1205B壓力上漲至6.0 MPa左右，與此同時V-1205B溫度也開始急劇上漲，在幾分鐘內(nèi)漲至200℃以上，同時現(xiàn)場巡檢發(fā)現(xiàn)V-1205B頂部有濃煙冒出，判斷V-1205B內(nèi)部有悶燒現(xiàn)象。

2.2 原因分析

1）粉煤儲倉V-1201A/B和V-1205A/B中的煤粉沒有通過臨時管線排出，煤粉積存在儲罐內(nèi)，空分裝置停車后無足夠的氮氣對儲倉內(nèi)長時間存放的煤粉進(jìn)行惰化，導(dǎo)致煤粉和其揮發(fā)分混合在V-1205A/B中，并處于一級不穩(wěn)定狀態(tài)；2）氣化爐充壓沒有按照操作規(guī)程[1]進(jìn)行，用高壓空氣代替氮氣進(jìn)行充壓。因密封不嚴(yán)，導(dǎo)致空氣通過12PV-0128/228處的氮氣管線漏入V-1205A/B內(nèi)。

2.3 處理措施及建議

1）在需要長期停車的情況下，如V-1201A/B、V-1205A/B中的煤粉不能用盡，且無保護(hù)的惰性氮氣，煤粉必須排出，不能積存在罐內(nèi)；2）煤粉如不能及時 排出，必須定期輸送氮氣以確保內(nèi)部的惰性環(huán)境；3）加強(qiáng)操作人員對裝置的理解，提高操作能力，加強(qiáng)巡檢，對異常溫度、壓力等參數(shù)要及時跟蹤、分析做出判斷；4）檢修時盡可能將設(shè)備劃分為小單元并注意做好各單元設(shè)備間的隔絕和密封工作，使各設(shè)備與外界和其它系統(tǒng)加盲板達(dá)到完全隔離；5）根據(jù)實際操作情況，可以停掉相應(yīng)的伴熱，防止設(shè)備內(nèi)部溫度過高。

3 燒嘴罩燒漏

3.1 案例描述

氣化爐運行期間3#、4#煤線出現(xiàn)停運，1#、2#煤燒嘴獨立連續(xù)運行約12小時。一段時間后1#、2#煤角閥無故開大，最后角閥開大至80%～100%，但煤流量仍較低，經(jīng)工藝調(diào)整1#、2#煤角閥開度恢復(fù)至正常開度，運行至停車。停車后檢查1#燒嘴罩冷卻水管裂縫。

3.2 原因分析

1）停車后打開V-1205A發(fā)現(xiàn)V-1204笛管脫落，卡住V-1205椎體，導(dǎo)致下煤不暢，1#、2#煤角閥開大但流量不夠，密相輸送流場分布不均，有偏燒現(xiàn)象；2）1#、2#的兩個燒嘴持續(xù)運行約12小時，運行期間爐溫較低，造成渣層增厚，渣漫過燒嘴罩，使燃燒區(qū)形成不均勻流場，影響燒嘴噴射方向，導(dǎo)致燒嘴罩局部過氧、過熱，燒漏。

3.3 處理措施及建議

1）對V-1204笛管進(jìn)行了加固和改造，減少笛管再次損壞、脫落、堵塞煤線角閥；2）將V-1204A/B的充氣錐上法蘭在做完氣密后，用卡子將其法蘭面固定好；3）穩(wěn)定操作調(diào)節(jié)氧煤比，盡量保持氣化爐溫度適當(dāng)和穩(wěn)定，防止工況變化過快和局部超溫。

4 氣化爐13PDI0065壓差高聯(lián)鎖跳車[6]

4.1 案例描述

自系統(tǒng)開車后，汽包小室蒸汽產(chǎn)量13FY0047一直為3.5kg/h左右，13TY0019一直在660℃左右，一段時間后，13FY0047逐漸減低到3.0kg/h以下，水中固含量由原來的2%左右逐漸上升到3%左右，操作人員逐漸小幅度調(diào)整氧煤比，但蒸汽量沒有明顯變化。一段時間后該壓差有小幅上升趨勢，幾分鐘后突然波動到近25kPa，氣化爐跳車（跳車值為24kPa）。氣化爐停車后13PDI0065曾短時間內(nèi)波動到60kPa，并且在氣化爐渣中發(fā)現(xiàn)較大渣塊，后曾有大渣塊導(dǎo)致破渣機(jī)跳車，也從撈渣機(jī)內(nèi)撈出一些渣塊。

4.2 原因分析

1）跳車前渣水含固量有上升趨勢，說明氣化爐爐溫較低，膜式壁掛渣較厚，大渣塊從膜式壁脫落、堵塞渣口，造成13PDI0065高跳；2）本次開車使用的主煤和配煤灰熔點相差較大，雖然混合后煤的灰熔點在1 300℃左右，但在爐內(nèi)反應(yīng)過程中，不能很好的相熔，致使渣層過厚、渣塊脫落。

4.3 處理措施及建議

1）采用兩種性質(zhì)相近的煤配燒，其灰熔點差值不要超過300℃；2）在使用差異較大的煤種配比時，操作要更加謹(jǐn)慎。調(diào)整氧煤比要更加緩慢，控制好氣化爐掛渣。

5 結(jié)論

隨著國內(nèi)殼牌項目運行經(jīng)驗的積累，企業(yè)間管理經(jīng)驗和操作訣竅的交流與提升，煤種穩(wěn)定性的重視及操作人才的培養(yǎng)，煤氣化裝置的長周期高負(fù)荷穩(wěn)定運行是可以實現(xiàn)的。

[1]河南龍宇煤化工有限公司年產(chǎn)50萬噸甲醇項目初步設(shè)計第3冊煤氣化裝置[M].五環(huán)科技股份有限公司，2005.

[2]汪壽建.殼牌煤氣化關(guān)鍵設(shè)備淺析[J].化工設(shè)計通訊，2003，29(3)：1-3.

[3]氮肥工業(yè)協(xié)會.中國氮肥高層論壇論文集，2004：207-311.

[4]鄭振安.Shell煤氣化技術(shù)（SCGP）的特點[J].煤化工，2003，2(105)：7-11.

[5] 韓天崢.殼牌煤氣化技術(shù)的應(yīng)用[J].化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2005，23(7)：21-23.

[6]李斌，段志廣，周占海，等.氣化廠煤氣化裝置操作規(guī)程[M].河南龍宇煤化工有限公司，2008.