武喜陽 袁志峰 武志峰 （河南龍宇煤化工有限公司 476600 河南 永城）

在Shell煤氣化中，充氣錐是裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵部件之一，其工作原理是利用低壓或高壓的氣體通過充氣錐時(shí)所形成的均勻氣體，使煤粉在設(shè)備中處于流化狀態(tài)，防止煤粉在設(shè)備中形成結(jié)塊現(xiàn)象的發(fā)生，充氣錐是采用不銹鋼粉末壓制成形并經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，它通過自身均勻分布的微孔，使通過它的氣體具有一定的阻力或壓降，破壞充氣錐外表面的氣體股流，并在充氣錐內(nèi)壁附近轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚍植嫉臍怏w，以保證在充氣錐內(nèi)壁附近創(chuàng)造一個(gè)良好氣-固條件，使所有粉體流動(dòng)氣來,氣化裝置中煤粉加壓輸送系統(tǒng)，在充壓的過程中，一旦操作不當(dāng)，及易造成充氣錐損壞，損壞后的充氣錐碎片一旦進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，造成氣化爐煤流量的波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)造成氣化爐停車現(xiàn)象的發(fā)生。

1、煤粉輸送系統(tǒng)工藝流程描述：

煤粉從煤粉貯倉V1201A/B進(jìn)入煤粉鎖斗V1204A/B靠自身重力進(jìn)入，為了保證煤粉良好的流動(dòng)性，V1201A/B底部設(shè)有充氣錐X1201A/B，在經(jīng)過管道充氣器X1200A/B進(jìn)入到煤鎖斗中。完成后在鎖斗V1204A/B和煤粉給料倉V1205A/B之間有兩到隔離閥，在鎖斗V1204A/B充壓后當(dāng)壓力與煤粉給料倉V1205A/B的壓力平衡后在打開這兩道隔離閥。煤鎖斗V1204A/B的充壓是由高壓二氧化碳經(jīng)過充氣錐V1204A/B，錐地墊板X1202A/B,管道充氣器X1203A/B和直接進(jìn)入煤鎖斗過濾器S1202A/B的高壓二氧化碳完成的到錐底墊板X1202A/B的二氧化碳是在不同的壓力下通過控制閥控制。所用的操作程序都是通過外部的開關(guān)程序完成的，煤粉從煤粉鎖斗V1204A/B進(jìn)如到煤粉給料倉V1205A/B也是靠自身重力，當(dāng)鎖斗煤粉到達(dá)到一個(gè)底料位后就要重新增加煤粉。

2、V1204充氣錐內(nèi)件主要參數(shù)

煤粉鎖斗（V-1204A/B）充氣錐X-1204A/B燒結(jié)錐元件設(shè)計(jì)參數(shù)

平均孔徑：10um工作氣體：氮?dú)庠O(shè)計(jì)溫度：150℃通氣規(guī)格：405/310mm實(shí)際工作壓降：KPa外殼材質(zhì)：16MnR+316L室溫破壞壓力：＞1.0MPa主體材質(zhì)：00Cr17Ni14Mo2氣體流量： m3/s通氣面積：0.256 m2最大允許工作壓降：100KPa

3、造成充氣錐損壞的主要因素;

（1）二氧化碳壓縮機(jī)由于采用的是往復(fù)式壓縮機(jī)，造成二氧化碳中含油量比較高，運(yùn)行時(shí)間久了造成充氣錐堵塞現(xiàn)象的發(fā)生,氣體中含油成份的高低，直接影響充氣錐的使用壽命；

（2）CO2壓力不穩(wěn)定，在運(yùn)行的過程中一旦操作不當(dāng)極易造成超壓差現(xiàn)象的發(fā)生；

（3）CO2壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，造成V1204的壓力高于管網(wǎng)的壓力，出現(xiàn)反壓差現(xiàn)象的發(fā)生；

（4）目前用的充氣錐材料為粉末燒結(jié)，但是粉末燒結(jié)阻力太大，在燒結(jié)制作中粉末會(huì)產(chǎn)生顆粒搭橋。在充氣錐工作過程中局部濃度過高。

4、充氣錐損壞后造成的后果

（1）充氣錐壓差高或損壞時(shí)，將會(huì)影響煤粉的流動(dòng)效果，造成下料困難現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)將影響氣化爐的負(fù)荷

（2）充氣錐一旦損壞，碎片極易進(jìn)行V1205中，煤線流動(dòng)不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)造成煤線堵塞，造成氣化爐偏燒現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)易造成燒嘴燒壞現(xiàn)象的發(fā)生

（3）若充氣錐損壞比較大時(shí)，大的碎片進(jìn)入V1205中，造成煤粉下不來，造成氣化爐停車現(xiàn)象的發(fā)生

（4）充氣錐碎片進(jìn)入系統(tǒng)后造成，單燒嘴跳車現(xiàn)象的發(fā)生

（5）充氣錐損壞后，造成12單元下料困難，一次下料的時(shí)間將近1個(gè)小時(shí)左右，嚴(yán)重影響著氣化爐高負(fù)荷運(yùn)行

4、充氣錐改造技術(shù)要點(diǎn)：

（1）使用多孔板充氣錐，充氣錐和管道充氣器本體使用原來舊充氣錐和充氣器的本體，充氣錐和管道充氣器的燒結(jié)金屬用多孔板來替代，舊充氣錐鉆孔只需在燒結(jié)金屬部分鉆孔即可

（2）在距離環(huán)焊縫25mm的范圍內(nèi)，不允許鉆孔

（3）在距離縱焊縫10mm的范圍內(nèi)，不允許鉆孔

（4）新制作的充氣錐件號由δ=6的304鋼板卷制而成并鉆孔，在與件號2.3焊件，組焊時(shí)滿足形位公差

5、改造后的注意事項(xiàng)

（1）充氣錐改造后，在充壓的過程中嚴(yán)格控制充氣錐的壓差，嚴(yán)禁超過0.4mPa，

（2）嚴(yán)禁出現(xiàn)設(shè)備的壓力高于管網(wǎng)的壓力，防止出現(xiàn)煤粉倒流到氮?dú)庀到y(tǒng)

（3）設(shè)備的壓力與管網(wǎng)壓力增加聯(lián)鎖，管網(wǎng)壓力與設(shè)備壓力壓差小時(shí)，及時(shí)關(guān)閉充壓閥門

（4）注意監(jiān)控好系統(tǒng)的下料情況，防止因充壓過快造成下料困難現(xiàn)象的發(fā)生

（5）每次檢修時(shí)定期進(jìn)行檢查充氣錐的運(yùn)行情況，并及時(shí)總結(jié)分析

6、改造后使用效果

(1)本裝置自改造后運(yùn)行時(shí)間有1年左右，沒有出現(xiàn)充氣錐損壞現(xiàn)象的發(fā)生

(2)改造后解決了12單元下料困難的問題，在高負(fù)荷下保證了氣化爐的煤粉給料

(3)保證了煤粉管線的穩(wěn)定性，為氣化裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保證

(4)其次大大降低了設(shè)備成本，延長了設(shè)備的使用壽命.

結(jié)語

國內(nèi)已運(yùn)行或在建的shell煤氣化裝置已近20套，已運(yùn)行的shell煤氣化項(xiàng)目都不同程度的出現(xiàn)了充氣錐損壞問題，影響了各裝置的長周期運(yùn)行并增加了檢修時(shí)間和費(fèi)用，運(yùn)行成本一直居高不下，通過上述改造措施的實(shí)施，保證了煤管線和燒嘴系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。開車后氣化爐四個(gè)燒嘴運(yùn)行穩(wěn)定，為公司煤氣化裝置的長周期安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了公司生產(chǎn)系統(tǒng)的正?；?。

劉士永，殼牌煤氣化裝置V1204充氣錐（或充氣笛管）在控制中的保護(hù)，化工過程與裝備，2010-07