（大化集團(tuán)大連碳化工有限公司，遼寧 大連116000）

大化集團(tuán)大連碳化工有限公司30萬t甲醇項(xiàng)目是采用殼牌(Shell)公司開發(fā)的干煤粉氣化工藝。并于2010年開始生產(chǎn)出合格甲醇產(chǎn)品。在幾年的運(yùn)行過程中U1400除渣系統(tǒng)出現(xiàn)了各種問題，本文將對除渣系統(tǒng)出現(xiàn)的各種問題總結(jié)歸納并分析。

在氣化爐中，煤粉與氧氣、水蒸氣反應(yīng)后生成的大部分廢固以熔渣的形式進(jìn)入除渣工序。在運(yùn)行中，為避免煤灰在水中累積，U1400除渣系統(tǒng)連續(xù)往水處理單元排水，灰水經(jīng)初步處理后大部分回收利用，由P3305/3306泵向U1400補(bǔ)水。

1 工藝簡介

在氣化爐中，反應(yīng)后生成的煤渣以熔渣的形式經(jīng)下渣口沿壁掉進(jìn)V1401中，熔渣在渣水的激冷下碎裂成密實(shí)的小顆粒，且開始往下沉降（P1401抽水幫助沉降），經(jīng)破渣機(jī)X1401破碎后，進(jìn)入渣收集罐V1402中；為保證激冷效果，在P1401出口用換熱器El401換熱，使渣水在V1401噴淋環(huán)前14TI0007/8的溫度保持基本穩(wěn)定。部分飛灰隨噴淋環(huán)噴出的水被帶人渣池中，形成灰水，為避免各種固體雜質(zhì)在灰水中積累，用水力旋流器S 1403進(jìn)行分離后，固含量的灰漿水送水處理單元進(jìn)一步處理，同時(shí)由高壓補(bǔ)水泵P 3305來提供補(bǔ)水。

當(dāng)V1402和V1403處于隔離狀態(tài)時(shí)，由14XV一0013加入V1402中部，當(dāng)V1402收渣到一定時(shí)間后，V1402與V1403連通時(shí)，補(bǔ)水通過閥門14XV0014加入V1403底部。

V1403頂部灰水經(jīng)P 1402進(jìn)入V 1402，形成循環(huán)回路，確保渣能夠順利排到V1403中。當(dāng)渣排放罐V1403接料完成后，V1402和V1403隔離開，然后 V1403泄壓到0.025MPa以下，打開14XV0015、14XV0016，渣下到撈渣機(jī)T1401，并被撈起拉走。水由P1403泵送往水處理單元初步處理后回收利用。

V1403排渣完成后，將V1403隔離，通過低壓補(bǔ)水泵P3306沖洗V1403及管線，將V1403隔離，通過P3306加滿V1403、14XV0007充氮加壓，待V1402收集渣后排渣。

2 V1402或V1403底部堵渣處理

堵渣就是較大的渣塊在V1403和V1402錐底架橋，和碎渣一起停留在錐底影響下渣。因此堵渣通常時(shí)在破渣機(jī)參數(shù)出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)出現(xiàn)。從清理的渣型及組分推斷，主要是渣屏累積結(jié)渣形成大塊，脫落在渣池或以下部位架橋聚集，造成下渣困難。目前普遍認(rèn)為渣流動(dòng)性過好時(shí)，熔融渣在渣屏處堆積，在重力作用脫落形成大塊渣。

在正常生產(chǎn)中，操作員主要根據(jù)破渣機(jī)運(yùn)行參數(shù)、V1403和V1402連通時(shí)的靜壓差來判斷V1402是否堵渣，根據(jù)V1403的液位變化速度最快的判斷V1403是否堵渣。

V1402堵渣的解決方法有上壓和下壓法2種，主要是通過氮?dú)夂透邏貉a(bǔ)充水調(diào)整V1403壓力，使其低于或高于氣化爐壓力，通過壓力差將架橋的渣破橋。V1403堵渣的解決方法有水力破橋和下壓法2種，前者是通過P3305高壓水在錐底破橋，后者通過P3306加部分水，通過氮?dú)庀到y(tǒng)對V1403加壓，通過壓力差將架橋的渣破橋。

3 高壓補(bǔ)水管線堵塞的問題

3.1 事故經(jīng)過及處理

在渣排放罐V1403收渣過程中，主控發(fā)現(xiàn)V1401液位14LI0001最低點(diǎn)液位較往常降低3%～4%，14FV0004閥門開度變大。同時(shí)P3305回流閥門開度變大，現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)U1400工序各閥門導(dǎo)淋正常、現(xiàn)場無操作。此時(shí)排渣程序14KS0001運(yùn)行正常，U1400工序各測量點(diǎn)數(shù)值正常。為保證V1401液位，操作人員關(guān)閉了由S1403去U1700閥門。由于14FIC0004流量表故障，暫時(shí)無法判斷出現(xiàn)這種情況的原因，可能有：1）14FV0004閥門處堵塞；2）14XV0014閥門處堵塞；3）P3305泵出口壓力不能達(dá)到要求。

現(xiàn)場觀察，P3305出口壓力正常。手動(dòng)關(guān)閉14XV0014，打 開14XV0013，14LI00001液位增加速度正常，全開14FV0004，液位增加速度增快，這說明流量表14FV0004和14XV0013都沒有問題，同時(shí)由于14XV0014和14XV0013后壓力相同，原因初步確定為14XV0014去V1403連接管線堵塞。于是對這一問題進(jìn)行初步處理：首先在渣排放罐V1403下渣結(jié)束，上水之前，先關(guān)閉14XV0013，打開14XV0014對管線進(jìn)行沖洗。閥門14XV0014打開后，V1403液位沒有變化。由于V1403錐形底，通常V1403底部液位上漲很快。為疏通管線，手動(dòng)關(guān)閉14XV0013，通過調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度20%、50%、100%，V1403液位始終沒有變化可見堵塞比較嚴(yán)重，需要拆法蘭疏通管線。

由于14XV0014管線補(bǔ)水主要是為了防止V1403錐底堵渣，因此決定拆V1403底部與14XV0014管線連接法蘭，同時(shí)準(zhǔn)備根據(jù)情況在原法蘭連接處添加盲板以防影響排渣。

為防止高低壓互串，停P3305泵，手動(dòng)關(guān)閉14XV0013，打開14FV0004及其閥前導(dǎo)淋，至不再有水流出，確定14XV0013不內(nèi)漏。然后等渣排放罐V403下渣結(jié)束后，拆開連接法蘭，發(fā)現(xiàn)管線里全是煤渣，而且堵塞嚴(yán)重。打開14XV0014，法蘭連接處沒有變化，清理一段管線至彎頭后，重復(fù)上述操作，管線依然堵塞；最終在彎頭處切割管線，前后清理煤渣，最終發(fā)現(xiàn)補(bǔ)水管線水平完全堵死，長度約3m，垂直管線堵塞高度約80cm，經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的緊急處理，管線終于全部疏通完畢。將管線焊接，在排渣后拆盲板連接法蘭投用，各項(xiàng)參數(shù)恢復(fù)正常。

3.2 原因分析和注意事項(xiàng)

3.2.1 對于上述事故，經(jīng)查找各閥門及電機(jī)運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)P3305泵出現(xiàn)一次倒泵，P3305A/B泵倒泵時(shí)先關(guān)泵再開備用泵，此時(shí)V1402和V1403連通，14XV0014開、13XV0013關(guān)，分析原因是渣水倒灌進(jìn)入14XV0014閥門所在管線。細(xì)渣和煤泥堵死了補(bǔ)水管線。

3.2.2 泵運(yùn)行正常后，可根據(jù)V1401液位和回流閥門開度及P3305流量來判斷高壓補(bǔ)水管線補(bǔ)水情況，如流量失真，應(yīng)檢查電機(jī)電流和出口壓力。倒泵時(shí)應(yīng)先啟用備用泵，運(yùn)行正常后再倒泵。

3.2.3 我廠14XV0014閥后補(bǔ)水管線是由圖1所示，其中V1403法蘭連接水平管線較長，渣較易進(jìn)入補(bǔ)水管線，而且難以沖出，有文獻(xiàn)表明[1]補(bǔ)水管線高度高于V1403法蘭連接處能有效處理這個(gè)問題?？煽紤]減短V1403水平管線。

圖1 堵塞的補(bǔ)水管線（粗線為豎直管線）

3.2.4 14XV0014高壓補(bǔ)充水是防止V1403堵渣最有效的措施，一旦堵管線塞通過水壓不能疏通，兩端高壓將煤渣壓實(shí)，只能靠人工清理，并具備一定的危險(xiǎn)性。同時(shí)還存在一定的煤氣化系統(tǒng)停車風(fēng)險(xiǎn)，所以一定要嚴(yán)格操作，做好預(yù)防。

4 流量表失真

事故經(jīng)過及處理：主控發(fā)現(xiàn)P1401出口流量14FI0002流量突然由66kg/s左右降至38kg/s左右，由于此流量是氣化爐跳車聯(lián)鎖，流量低一段時(shí)間后氣化爐跳車?，F(xiàn)場檢查P1401相關(guān)管線導(dǎo)淋及閥門正常，聯(lián)系儀表檢查流量計(jì)硬件無異常。切換泵后14FI0002流量還是38kg/s左右，清理原運(yùn)行泵過濾器發(fā)現(xiàn)少許煤泥，對流量影響不大。調(diào)節(jié)S1403旁路和對E1401并聯(lián)操作，流量增加1～2kg/s，主控觀測P1401泵循環(huán)管線上各溫度點(diǎn)溫度在正常范圍內(nèi)，循環(huán)冷卻水調(diào)節(jié)開度基本不變，檢測P1401泵電流在正常范圍內(nèi)，懷疑流量表失真，現(xiàn)場用超聲波流量計(jì)在P1401出口取2點(diǎn)檢測，檢測流量分別為60.1kg/s，61.0kg/s，繼續(xù)觀察各點(diǎn)溫度在正常范圍內(nèi)，因此確定為14FI0002失真。

由于U1400流量計(jì)測量渣水，高壓補(bǔ)水流量14FI0004和去U1700單元流量14FI0001也出現(xiàn)過失真現(xiàn)象。這可以通過V1401液位（三個(gè)測量點(diǎn)）變化來判斷及操作。

注意事項(xiàng):對于上述事故，應(yīng)首先檢查閥門及電機(jī)電流，然后緩慢調(diào)試，觀察流量及各溫度點(diǎn)變化，必要時(shí)使用手持式流量計(jì)來測量。如流量計(jì)難以立即處理，應(yīng)密切關(guān)注各參數(shù)。對于氣化爐跳車聯(lián)鎖點(diǎn)14FI0002，應(yīng)增加測量點(diǎn)，更有利于裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。

總之，除了外力影響，已正常運(yùn)行的裝置，其事故都可以避免、隱患可預(yù)防或消除。U1400除渣工序關(guān)系著整個(gè)氣化裝置長期穩(wěn)定的運(yùn)行。所以一定要對運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行歸納總結(jié)，操作上關(guān)注各運(yùn)行參數(shù)及關(guān)聯(lián)變化趨勢，把事故消除在初始階段。

[1]徐存英.殼牌粉煤氣化工藝渣水系統(tǒng)高壓補(bǔ)水管線堵塞事故分析 [J].山東化工，2012，41(9)：111—113.