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        德士古氣化裝置運(yùn)行過(guò)程中特殊工況的處理

        2018-04-15 03:29:19軍,劉
        氮肥與合成氣 2018年7期
        關(guān)鍵詞:煤漿磨機(jī)氣化爐

        張 軍,劉 敏

        (陜西神木化學(xué)工業(yè)有限公司,陜西神木 719319)

        德士古水煤漿加壓氣化是一種氣流床加壓氣化技術(shù),氧氣和煤漿通過(guò)特制的工藝燒嘴,混合后噴入氣化爐內(nèi)[1-3]。在爐內(nèi)水煤漿和氧氣發(fā)生不完全氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生水煤氣,為達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率,采用部分氧化釋放熱能,維持氣化爐在煤灰熔點(diǎn)溫度以上反應(yīng),以滿足液態(tài)排渣的需要,反應(yīng)溫度根據(jù)煤種不同一般為1 250~1 300 ℃,氣化爐操作壓力在3.9 MPa左右。反應(yīng)進(jìn)行得非常迅速,煤粒在爐內(nèi)停留時(shí)間一般僅數(shù)秒鐘,反應(yīng)生成的水煤氣中甲烷含量較少,一般僅為0.1%(體積分?jǐn)?shù))以下,碳的轉(zhuǎn)化率較高。由于反應(yīng)溫度較高,不生成焦油、酚及高級(jí)烴等易凝聚的副產(chǎn)物,所以對(duì)環(huán)境的污染較小[4-5]。

        陜西神木化學(xué)工業(yè)有限公司氣化裝置采用美國(guó)德士古公司水煤漿加壓氣化技術(shù),工序主要由磨煤系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)、灰水處理系統(tǒng)以及火炬系統(tǒng)組成。該裝置首次投料以來(lái),一、二期裝置已分別安全穩(wěn)定運(yùn)行了12年和9年,但在運(yùn)行期間也出現(xiàn)了一些特殊工況。在對(duì)這些特殊工況進(jìn)行處理的過(guò)程中積累了一些經(jīng)驗(yàn)。

        1 磨煤系統(tǒng)

        1.1 磨機(jī)主軸承溫度高

        原因:①循環(huán)油供油量少或油質(zhì)變壞;②冷卻循環(huán)水溫度高或循環(huán)水水量??;③軸及軸瓦配合不協(xié)調(diào);④磨機(jī)長(zhǎng)時(shí)間空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

        處理措施:①加大供油量或更換新油;②降低循環(huán)水溫度或增大循環(huán)水量;③停車查找原因并檢修;④及時(shí)投加物料減少空轉(zhuǎn)時(shí)間。

        1.2 亂棒

        原因:①磨機(jī)未及時(shí)沖洗干凈;②停車未按要求盤車。

        處理措施:停車及時(shí)沖洗干凈磨機(jī),按要求盤車。

        1.3 磨機(jī)進(jìn)煤量低

        原因:①煤倉(cāng)架橋或下料口堵;②煤稱量給料機(jī)故障;③磨機(jī)進(jìn)口溜槽堵。

        處理措施:①啟動(dòng)振蕩器敲打煤倉(cāng)錐部,疏通下料口;②檢查煤稱量給料機(jī);③停煤稱量給料機(jī)并清除雜物。

        1.4 磨機(jī)給水低

        原因:①研磨水流量調(diào)節(jié)閥故障;②供水系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

        處理措施:①檢修研磨水流量調(diào)節(jié)閥;②檢查處理供水系統(tǒng)故障。

        1.5 磨機(jī)給水高

        原因:研磨水流量調(diào)節(jié)閥故障。

        處理措施:檢修研磨水流量調(diào)節(jié)閥。

        1.6 磨機(jī)電流低

        原因:①給料量減少;②鋼棒加入較少。

        處理措施:①調(diào)節(jié)進(jìn)料量;②增加鋼棒數(shù)量。

        1.7 磨機(jī)出料槽液位高

        原因:①低壓煤漿泵打量不足;②低壓煤漿泵進(jìn)口堵;③磨機(jī)負(fù)荷大;④液位計(jì)故障。

        處理措施:①提高轉(zhuǎn)速并檢查;②檢查煤漿濃度、清理管道;③調(diào)整負(fù)荷;④檢修液位計(jì)。

        2 煤漿制備系統(tǒng)

        2.1 煤漿黏度大

        原因:①添加劑用量不當(dāng);②煤漿粒度變細(xì);③濃度過(guò)高。

        處理措施:①調(diào)整添加劑用量;②降低濃度。

        2.2 煤漿管道堵塞

        原因:①管內(nèi)物料停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng);②管內(nèi)進(jìn)入較大雜物。

        處理措施:①加水疏通管道;②拆檢疏通管道。

        2.3 煤漿粒度變粗

        原因:①加煤量太多;②鋼棒級(jí)配不合理;③煤質(zhì)發(fā)生變化;④滾筒篩的篩網(wǎng)破。

        處理措施:①減少進(jìn)料量;②調(diào)整鋼棒級(jí)配;③上報(bào)調(diào)度處理;④換篩網(wǎng)。

        2.4 煤漿粒度變細(xì)

        原因:①給料量太少;②鋼棒級(jí)配不合理;③煤質(zhì)發(fā)生變化。

        處理措施:①增加給料量;②調(diào)整鋼棒級(jí)配;③上報(bào)調(diào)度處理。

        2.5 低壓煤漿泵打量不足

        原因:①進(jìn)口管堵塞;②泵故障(如進(jìn)出口單向閥堵、壞,軟管破等);③磨機(jī)出料槽液位低。

        處理措施:①疏通進(jìn)口管道;②拆檢泵;③提高液位。

        2.6 煤漿流量低

        原因:①高壓煤漿泵打量不正常;②進(jìn)口管線堵塞;③煤漿特性不正常;④流量計(jì)故障;⑤煤漿管線或循環(huán)閥泄漏。

        處理措施:①控制好爐溫;②檢查高壓煤漿泵;③檢查調(diào)整煤漿濃度、黏度、粒度分布;④檢查流量計(jì);⑤檢查煤漿管線或循環(huán)閥。

        3 氣化系統(tǒng)

        3.1 氧氣流量不正常

        原因:①燒嘴壓差變化不正常;②氧氣壓力不正常;③下游粗煤氣壓力突變;④調(diào)節(jié)閥故障。

        處理措施:①調(diào)節(jié)氧氣、煤漿流量;②調(diào)節(jié)負(fù)荷;必要時(shí)停車;③聯(lián)系調(diào)度處理;檢查氧氣管線是否有泄漏,調(diào)節(jié)氧氣流量,維持正常操作溫度;④檢查下游操作情況;⑤調(diào)節(jié)氧煤比;檢修調(diào)節(jié)閥。

        3.2 激冷水流量低

        原因:①激冷水泵打量不足;②激冷環(huán)堵;③激冷水過(guò)濾器壓差升高;④激冷水管線堵。

        處理措施:①檢查激冷水泵;②若流量低,打開(kāi)去氣化爐補(bǔ)充灰水調(diào)節(jié)閥;③檢查激冷水泵出口壓力待停車后,消堵;④切換激冷水過(guò)濾器;⑤檢查,停車后清洗管線。

        3.3 燒嘴壓差高

        原因:①燒嘴堵塞或損壞;②煤漿流量增加;③煤漿流動(dòng)性差;④氣化爐壓力驟降;⑤爐頭煤漿管線堵。

        處理措施:①減負(fù)荷;必要時(shí)停車換燒嘴;②減少煤漿量,調(diào)節(jié)氧氣量;③調(diào)整煤漿性能;④維持爐內(nèi)溫度穩(wěn)定;⑤調(diào)整工況;待停車后處理。

        3.4 燒嘴壓差低

        原因:①燒嘴燒壞;②煤漿流量減少;③氣化爐壓力驟升。

        處理措施:①增加煤漿量,調(diào)節(jié)氧氣量;②檢查氣化爐壓差,確認(rèn)氣化爐排渣口、導(dǎo)氣管和氣體出口是否堵塞;③檢查氣化爐和洗滌塔出口壓力。

        3.5 氣化爐爐溫低

        原因:①氧氣流量偏低;②煤漿流量增加;③煤漿濃度升高;④氧氣純度下降;⑤熱電偶損壞。

        處理措施:①檢查CH4含量及其它氣體成分變化情況;②逐漸增加氧氣流量,檢查氧氣壓力;③減少煤漿流量,檢查煤漿泵;④提高氧煤比;⑤檢查煤漿槽中煤漿濃度,調(diào)整磨機(jī)給料量;⑥聯(lián)系調(diào)度,提高氧氣純度;⑦增加氧氣量,提高爐溫;⑧檢查其他熱電偶;⑨通過(guò)氣體組分變化、粗煤氣出口溫度、渣樣及氣化爐壓差判斷爐溫高低。

        3.6 氣化爐爐壁溫度高

        原因:①爐溫過(guò)高;②負(fù)荷過(guò)大;耐火磚局部脫落;③磚縫過(guò)大,竄氣嚴(yán)重;④長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,耐火磚變薄;燒嘴偏噴,火焰角度嚴(yán)重沖刷壁磚。

        處理措施:①降低爐溫;②視情況降低負(fù)荷;③測(cè)量爐壁溫度,若溫度不正常,停車;④換磚。

        3.7 激冷室?guī)?/h3>

        原因:①負(fù)荷過(guò)大;②系統(tǒng)波動(dòng)大;③系統(tǒng)水質(zhì)差;④激冷室溫度過(guò)高;⑤激冷室液位高;

        處理措施:①減負(fù)荷;②維持系統(tǒng)穩(wěn)定;③控制水質(zhì);④降低系統(tǒng)熱負(fù)荷;⑤降低液位。

        3.8 燒嘴冷卻水出口溫度高

        原因:①燒嘴冷卻水流量低;②燒嘴冷卻水冷卻器換熱效果差;③燒嘴損壞;④燒嘴冷卻盤管漏。

        處理措施:①檢查燒嘴冷卻水泵;調(diào)節(jié)各系統(tǒng)冷卻水量分配;②若法蘭連接處泄漏,緊固;③增加循環(huán)冷卻水量;④排氣,消除氣阻;增加入燒嘴冷卻水槽脫鹽水量,降低槽內(nèi)水溫;⑤根據(jù)需要停車除垢;⑥檢查燒嘴壓差及爐溫;⑦檢查氧氣、煤漿流量;⑧檢查CO報(bào)警溫度、流量。

        3.9 鎖斗充壓速度慢

        原因:①鎖斗內(nèi)有氣體;②鎖斗泄壓閥、排渣閥、清洗閥、沖洗閥內(nèi)漏;③鎖斗充壓閥堵或有故障;④沖洗水罐中沖洗水的水溫過(guò)高;⑤鎖斗法蘭漏。

        處理措施:①提高液位;②停鎖斗系統(tǒng),檢查,消堵;③降低水溫;④消漏。

        3.10 粗煤氣中甲烷含量高

        原因:①氣化爐爐溫低;②渣口堵;③燒嘴偏噴,霧化效果不好。

        處理措施:①提高氣化爐爐溫;②緩慢提溫清渣口;③降負(fù)荷運(yùn)行。

        3.11 渣拉絲

        原因:①溫度過(guò)高;②渣口堵;③下降管堵。

        處理措施:①降低溫度;②提溫清渣。

        3.12 烘爐過(guò)程中發(fā)生回火

        原因:①激冷室液位高,②封住下降管;③柴油或施放氣瞬間加量過(guò)大;④抽引蒸汽量瞬間減少或斷汽;⑤預(yù)熱流程上有泄漏處(如人孔未封等)。

        處理措施:①降低液位至預(yù)熱液位;②開(kāi)柴油或施放氣閥門時(shí)要緩慢;③保證蒸汽量;④消除抽引管線漏點(diǎn)。

        3.13 系統(tǒng)過(guò)氧爆炸

        原因:①煤漿管線泄漏或?qū)Я芪搓P(guān);②煤漿管線進(jìn)口沖洗水閥未關(guān);③閥位信號(hào)錯(cuò)誤,無(wú)煤漿入爐;④氮?dú)庵脫Q不完全或存在置換死角。

        處理措施:①開(kāi)車前仔細(xì)確認(rèn);②關(guān)閉沖洗水閥;③停車檢修;④嚴(yán)格按規(guī)程置換。

        4 灰水系統(tǒng)

        4.1 洗滌塔液位不正常

        原因:①激冷水泵打量不正常;②塔板上變換冷凝液量變化過(guò)大;③洗滌塔底部進(jìn)灰水量變化過(guò)大;氣化爐帶水;洗滌塔黑水排放管線或閥門堵;④洗滌塔帶水。

        處理措施:①檢查泵,必要時(shí)開(kāi)備用泵;②調(diào)節(jié)塔板上冷凝水流量;③調(diào)節(jié)灰水入洗滌塔分配;④檢查除氧灰水泵,必要時(shí)倒泵;⑤檢查洗滌塔液位調(diào)節(jié)閥;減少洗滌塔底進(jìn)水;⑥增加洗滌塔黑水排放;⑦調(diào)整氣化爐操作工況;⑧切換黑水排放調(diào)節(jié)閥,疏通管線、閥門;控制在低液位操作;⑨控制進(jìn)水量,調(diào)整系統(tǒng)水質(zhì)。

        4.2 高壓閃蒸罐液位不正常

        原因:①進(jìn)黑水量不正常;②底部排黑水管線堵塞;③液位調(diào)節(jié)閥故障。

        處理措施:①檢查高壓閃蒸罐進(jìn)口閥,必要時(shí)切換閥門;②檢查排黑水管線及液位調(diào)節(jié)閥;③切至旁路,檢修液位調(diào)節(jié)閥。

        4.3 真空閃蒸罐液位不正常

        原因:①進(jìn)黑水量不正常;②底部排黑水管線堵;③液位調(diào)節(jié)閥故障;④進(jìn)口黑水管線堵或角閥堵;真空泵故障。

        處理措施:①檢查進(jìn)口管線;②切至旁路,處理閥門;③切至旁路,疏通管線;④檢查真空泵,必要時(shí)倒泵。

        4.4 灰水槽液位不正常

        原因:①高壓灰水泵故障;②低壓灰水泵能力下降;③進(jìn)水調(diào)節(jié)閥中液位調(diào)節(jié)閥故障;④沉降槽排放水量變化大。

        處理措施:①檢查高壓灰水泵,必要時(shí)倒泵;②檢查低壓灰水泵,必要時(shí)倒泵;③檢查液位調(diào)節(jié)閥;④檢查排水量。

        4.5 真空閃蒸罐壓力高

        原因:①真空閃蒸冷凝器氣阻,換熱器列管堵;②真空泵故障;③閃蒸汽管線泄漏;④真空閃蒸分離器滿罐。

        處理措施:①增加循環(huán)冷卻水量;②排氣;待停冷凝器后處理;③檢查真空泵或倒泵;④檢查閃蒸汽管線、安全閥;降低分離器液位。

        4.6 粗煤氣出洗滌塔溫度不穩(wěn)

        原因:①洗滌塔實(shí)際液位過(guò)高,導(dǎo)致帶水;②洗滌塔塔板損壞;③塔板上洗滌水分布不均或有攔液現(xiàn)象;④洗滌塔頂除霧器堵塞或損壞;⑤激冷室?guī)畤?yán)重;⑥洗滌塔進(jìn)出水量波動(dòng)大。

        處理措施:①降低洗滌塔液位;②調(diào)整冷凝液進(jìn)塔板流量;③消除帶液;④穩(wěn)定洗滌塔進(jìn)出水量。

        5 結(jié)語(yǔ)

        除了上述問(wèn)題,在德士古氣化爐運(yùn)行中還有很多值得注意的地方,比如煤漿泵軟管破裂、北方地區(qū)冬季防凍等問(wèn)題,需要在生產(chǎn)運(yùn)行中精細(xì)管理,多思考、多積累,細(xì)心發(fā)現(xiàn)每一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)的跡象,將隱患消除于無(wú)形之中,保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷運(yùn)行。

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