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        影響水煤漿煤氣化長周期運行的若干問題

        2021-01-09 06:36:38艾云云陜西延長中煤榆林能源化工有限公司陜西榆林718500
        化工管理 2021年20期
        關(guān)鍵詞:冷室煤漿灰水

        艾云云(陜西延長中煤榆林能源化工有限公司,陜西 榆林 718500)

        1 激冷水的原因

        (1)控制閥失效,閥門關(guān)閉或閥門開關(guān)大小不適宜;(2)激冷水管堵塞或泄漏;(3)激冷水泵故障;(4)泵入口、出口管線結(jié)垢,流通面積變小;(5)液位計故障;(6)除氧水泵故障;(7)過濾器堵死;(8)換熱器堵死;(9)水質(zhì)差導(dǎo)致液位及溫度無法正常。

        結(jié)果:工藝氣出口處溫度過高、氣化爐激冷室液位過高、工藝氣含水量增加、激冷室內(nèi)部黑水循環(huán)量急劇增大、工藝氣將嚴(yán)重帶灰和水、系統(tǒng)工藝參數(shù)偏離正常,這些情況都極有可能造成系統(tǒng)出現(xiàn)停車的現(xiàn)象。

        針對以上問題的處理措施[1]:(1)安裝備用控制閥或手動旁路閥;(2)設(shè)置備用激冷水源;(3)安裝備用控制器,安裝高溫報警器,警告操作者;(4)出口氣溫度高高跳車聯(lián)鎖投用,并三選二,防止誤報;(5)安裝激冷水流量計和低流量報警器以及檢修并更換故障液位計;(6)對灰水循環(huán)泵做好備泵以及更換的預(yù)先準(zhǔn)備工作;(7)及時清理過濾器;(8)在激冷水管上安裝備用止逆閥;(9)降低系統(tǒng)負荷, 密切觀察溫度、壓力等工藝;(10)必要時停車檢修。

        2 渣口及激冷室下部堵

        2.1 渣口堵主要原因

        渣口堵出現(xiàn)的主要原因包括[2]:(1)煤種發(fā)生變化(灰分增加、灰熔點增加);(2)操作溫度高是爐壁上的渣大量融融脫落造成渣口堵塞;(3)熔渣速度快導(dǎo)致渣大量落下導(dǎo)致渣口堵塞;(4)操作溫度偏低,導(dǎo)致渣流動性差;(5)燒嘴偏噴等都是導(dǎo)致渣口堵塞;(6)停車時未升溫熔渣導(dǎo)致開車時渣堵;(7)氣化爐升溫時升溫速率不均導(dǎo)致爐壁掛渣下滑堵。

        2.2 渣口堵塞現(xiàn)象

        氣化爐渣口堵塞現(xiàn)象的分析:

        應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)為:(1)渣口壓差(即氣化爐燃燒室與工藝氣出口壓力之間的差值)上漲;(2)支撐板溫度上升;(3)排灰量減少;(4)撈渣機出渣量變小,同時撈渣機電流減小,大量的細灰渣帶入閃蒸系統(tǒng),閃蒸罐及其管線出現(xiàn)渣堵;(5)熔渣逐漸積累到下降管內(nèi)壁上,直至填滿下降管,堵塞氣體通道;(6)升溫時抽負增加,但溫升慢以及出現(xiàn)回火。

        從工藝氣成分上來看,CO含量上升,CO2的含量下降。看渣樣,去鎖斗底下看有沒有出現(xiàn)拉絲的現(xiàn)象,渣量是否適中,如果適中說明渣的流動性變差,呈不規(guī)則狀,渣口出現(xiàn)堵塞。

        2.3 渣口堵處理

        針對出現(xiàn)渣口不暢的情況時,要從以下5個方向入手:(1)適當(dāng)調(diào)整氧煤比,提高爐膛溫度,緩慢熔渣。加氧要嚴(yán)格遵守多次少量的原則,這個過程千萬要緩慢,避免造成渣口再次縮小,因為這時渣量加大。同時注意爐溫的變化趨勢;(2)換煤種時及時分析,嚴(yán)禁使用高灰熔點煤種;(3)燒嘴如運行周期過長,可停車換燒嘴;(4)嚴(yán)密監(jiān)視氣化爐爐壁溫度,發(fā)現(xiàn)超溫現(xiàn)象要采取緊急措施;(5)每次停車前必須升溫熔渣,每次升溫至900~1 000 ℃時特別注意,防止?fàn)t壁掛渣下流堵塞渣口。

        2.4 激冷室下部破渣機處,也容易堵渣

        2.4.1 堵渣時出現(xiàn)的現(xiàn)象

        (1)鎖斗循環(huán)泵的流量由正常的70.0 m3/h銳減,嚴(yán)重時甚至降至零,鎖斗系統(tǒng)無法運行;(2)渣量降至極少,氣化爐排出物甚至出現(xiàn)清水;(3)大量的細灰渣被帶入閃蒸系統(tǒng),閃蒸罐及其管線出現(xiàn)渣堵,沉降槽底部排出的細灰渣較多;(4)破渣機電流增大,有時無法正常運行[3]。

        2.4.2 處理辦法

        出現(xiàn)上述現(xiàn)象時,我們的處理辦法一般包括:(1)正反轉(zhuǎn)破渣機,使其大塊得以破碎及下落入鎖斗;(2)加大鎖斗循環(huán)水量,使其上下流通加速;(3)打開08、09閥間高壓反沖水,反復(fù)多次,然后可小量開一會兒,當(dāng)激冷室液位過低時,也可開此閥用以補少量水;(4)鎖斗沖壓略高于氣化爐壓力幾公斤,然后打開09閥,使其反混,沖破激冷室因架渣而導(dǎo)致的渣堵(此種方法可以變通,以不同的方式使用,但要慎用)。

        3 高壓煤漿泵故障

        和高壓煤漿泵相關(guān)的故障也是導(dǎo)致氣化停車的主要原因之一。在實習(xí)過程中就多次發(fā)生變頻器故障現(xiàn)象,使煤漿流量突然波動,初步判斷是電器儀表問題,還出現(xiàn)單向閥卡、出口壓力表根部震斷以及軟管破裂等問題[4]。

        3.1 高壓煤漿泵故障產(chǎn)生原因

        (1)電器儀表安裝連接出現(xiàn)問題;(2)系統(tǒng)壓力的波動、出口緩沖罐的壓力不夠或是沒有壓力;(3)水煤漿質(zhì)量不好,顆粒大,黏度大等因素;(4)管線布置不合理以及固定焊接不牢固。

        3.2 高壓煤漿泵故障的處理方法

        煤漿泵單向閥卡處理方法:(1)氧氣流量閥打手動;(2)調(diào)節(jié)合適氧煤比;(3)調(diào)節(jié)煤漿泵轉(zhuǎn)速;(4)如果沒有變化 ,多調(diào)整幾次;(5)現(xiàn)場人員配合用大錘適度錘擊單向閥。

        在使用高壓煤漿泵的時候,要嚴(yán)格按規(guī)操作,在使用過程中總結(jié)經(jīng),驗避開震動幅度大的流量區(qū),加強巡檢力度并對根部焊接要求及固定嚴(yán)格要求。

        4 燒嘴問題

        燒嘴一直是氣化長周期運行的瓶頸。故對燒嘴的使用,操作者也是格外的注意。燒嘴損壞的主要原因有:水煤漿質(zhì)量不好;氣化爐溫操作不穩(wěn);冷卻水?dāng)嗨?;運行時間長;燒嘴自身材質(zhì)制約。燒嘴運行時特別注意:(1)控制水煤漿品質(zhì);(2)爐溫爐壓控制穩(wěn)定;(3)在使用過程中嚴(yán)禁燒嘴斷水,要做好燒嘴冷卻水泵的備泵,不可超負荷運行;(4)在短時間斷水后,不可連續(xù)供水,必須拔燒嘴檢查后方可使用;(5)通過燒嘴壓差、合成氣成分等因素判斷燒嘴使用情況,及時更換;(6)開發(fā)更好的耐高溫材質(zhì);(7)做好燒嘴冷卻水槽及管線閥門開度的檢查,保證聯(lián)鎖投用及隨時可用。

        5 其他導(dǎo)致停車的高發(fā)原因

        5.1 緩沖罐堵板擊穿

        緩沖罐堵板擊穿使得是氣化多次降壓減負荷的原因。產(chǎn)生原因:(1)氣化灰水水質(zhì)差,粗渣多,硬質(zhì)顆粒(漂珠)多;(2)黑水流動狀態(tài)不穩(wěn);(3)黑水進入緩沖罐前壓力低;(4)緩沖罐自身材質(zhì)。預(yù)防及處理:(1)改善水質(zhì);(2)加大鎖斗循環(huán)水量,使粗渣去閃蒸罐的量減少;(3)提高進入閃蒸罐前的壓力;(4)加厚緩沖罐底板厚度、加長緩沖罐;(5)做好穿前準(zhǔn)備,根據(jù)使用經(jīng)驗,提前堆焊或更換。

        5.2 高壓灰水泵問題

        高壓灰水泵的使用,要求我們一定要嚴(yán)格小心,否則就會造成不可避免的停車。以及灰水在管道結(jié)垢等這些問題也是在氣化操作中發(fā)生最多的問題,解決此問題。

        首要的是水質(zhì),(1)加大灰水排放;(2)選擇合適的絮凝劑和分散劑,并要合理及時的配比加入;(3)水系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問題要及時處理,不可積累;(4)管道及時清垢,過濾網(wǎng)勤加更換清洗;(5)操作中及時注意進口壓力;(6)增加備用水管道。其次是操作要嚴(yán)格按設(shè)備操作規(guī)程,切不可盲目、武斷、想當(dāng)然的去操作,加強巡檢力度,發(fā)現(xiàn)機封漏等問題及時倒泵維修,不可因小失大。

        5.3 撈渣機問題

        撈渣機出現(xiàn)的問題,主要有鏈條斷,銷子掉,脫齒、刮板傾斜、扭曲等。撈渣機屬于鏈條傳動設(shè)備,在運行中不可避免的會出現(xiàn)松動、磨損以及灰渣墊鏈等,所以在運行中,一定要加大清洗鏈條力度,加強巡檢,及時發(fā)現(xiàn),提前處理,切不可拖。

        5.4 下降管變形嚴(yán)重并且激冷環(huán)破損

        下降管變形,激冷環(huán)開洞,這直接會導(dǎo)致激冷水量,下降管水分不均,液位波動的變化,從而導(dǎo)致氣化爐聯(lián)鎖跳車。出現(xiàn)原因:本質(zhì)上還是氣化運行中,溫度、激冷水量、壓力、水質(zhì)不好、固體顆粒磨蝕等以及實際操作控制中出現(xiàn)紕漏和波動而導(dǎo)致的。(1)灰水水質(zhì)差,水中固含量太高;(2)灰水來自洗滌塔中下部,水質(zhì)雖然循環(huán)利用,但也不可避免的出現(xiàn)灰分過多導(dǎo)致過濾器堵、結(jié)垢等問題??稍黾蛹だ渌月罚?3)在運行后期,操作要特別注意渣口壓差等參數(shù)變化,早發(fā)現(xiàn),早維修。不可硬拖,直至停車處理;(4)每次停車后做好檢查評估。預(yù)見性報告處理。

        5.5 爐壁溫度高

        根據(jù)實習(xí)期間運行情況,爐壁溫度高的高發(fā)區(qū)為A1、A2點,即拱頂溫度。這一區(qū)間溫度高出現(xiàn)的原因主要有[5]:(1)燒嘴偏噴;(2)局部爐磚裂縫或脫落,使氣體竄進去;(3)爐頭法蘭泄漏,氣流上竄;(4)渣口縮小或合成氣出口管線堵,煤氣等混合物在爐內(nèi)停留時間變長,及反混向上;(5)系統(tǒng)控制波動頻繁而且較大。

        預(yù)防及處理:出現(xiàn)此類問題,控制人員要對此判斷準(zhǔn)確。根據(jù)運行情況綜合對比,如是因燒嘴、竄氣問題,不可拖延,停車處理。如果原因是渣口縮小問題,可減負荷、降壓,待爐壁溫度恢復(fù)正常,再轉(zhuǎn)為正常負荷。

        6 結(jié)語

        裝置運行中出現(xiàn)的問題總是千差萬別,很多問題都是我們始料未及的,這也對工藝人員在進行設(shè)備操作時提出了更高的要求。因此要做到氣化的長周期運轉(zhuǎn),操作員一定要細心,及時發(fā)現(xiàn)問題,匯報并處理問題。

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