張洪剛

(安徽昊源化工集團(tuán)有限公司,安徽阜陽 236000)

航天爐粉煤加壓氣化裝置是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效、潔凈、煤種適應(yīng)性廣的國內(nèi)煤氣化技術(shù)，該裝置利用粉煤與純氧在高溫高壓下發(fā)生不完全燃燒反應(yīng)，生成粗合成氣供下游工序使用[1]。磨煤系統(tǒng)制成的粉煤輸送到粉煤儲(chǔ)罐，通過粉煤鎖斗進(jìn)行加壓，將粉煤輸送到氣化爐，完成氣化反應(yīng)。由于受粉煤儲(chǔ)罐緩沖能力的影響，一旦磨煤系統(tǒng)出現(xiàn)故障停車的情況，如果短時(shí)間內(nèi)備用系統(tǒng)無法開啟，將會(huì)直接影響到氣化爐的負(fù)荷[2]。安徽昊源化工集團(tuán)有限公司一、二期航天爐分別于2013年4月、2014年4月開車，園區(qū)一期氣化裝置于2018年5月開車，配套的磨煤系統(tǒng)均為2開1備，裝置正常運(yùn)行期間，僅磨煤系統(tǒng)的生產(chǎn)維護(hù)量就占到一半以上，甚至出現(xiàn)過多次因磨煤系統(tǒng)故障，導(dǎo)致系統(tǒng)減量生產(chǎn)的情況。通過不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)工藝指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，在事故發(fā)生前做好防范，有效提高了磨煤系統(tǒng)的運(yùn)行周期，為氣化爐長周期穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。筆者分別從磨煤系統(tǒng)故障率較高的設(shè)備進(jìn)行分析，總結(jié)磨煤系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因，并提出解決措施。

1 稱重給煤機(jī)

1.1 皮帶跑偏

稱重給煤機(jī)皮帶跑偏是皮帶機(jī)運(yùn)行中的常見故障之一，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，輕則造成皮帶機(jī)超負(fù)荷跳車，重則損壞皮帶，被迫停磨煤系統(tǒng)檢修。磨煤系統(tǒng)運(yùn)行期間，經(jīng)常出現(xiàn)原料煤灑落到下行皮帶的情況，煤進(jìn)入皮帶與滾筒之間，很容易導(dǎo)致皮帶跑偏[3]。特別是陰雨天氣，原料煤水分大，皮帶上附著的煤不容易清理，更加不利于皮帶機(jī)運(yùn)行。

通過利用廢舊皮帶延長給煤機(jī)進(jìn)料口三個(gè)邊的擋板，盡量減小擋板與皮帶之間的間距，有效避免了原料煤落入下行皮帶的情況出現(xiàn)。同時(shí)，引入一路低壓氮?dú)?，將少量進(jìn)入滾筒與皮帶之間的碎煤吹出，大大緩解了皮帶跑偏的問題。

在皮帶機(jī)托輥支架兩側(cè)安裝多個(gè)糾偏立輥，在一定程度上緩解了皮帶機(jī)跑偏的問題。

皮帶機(jī)托輥故障是導(dǎo)致皮帶機(jī)跑偏的另一個(gè)主要原因，同時(shí)也嚴(yán)重威脅皮帶機(jī)的安全運(yùn)行。由于稱重給煤機(jī)采用全封閉形式，導(dǎo)致不能隨時(shí)檢查托輥運(yùn)行情況，通過實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，給煤機(jī)進(jìn)料口下方托輥負(fù)荷最大，所以故障率較高；為此制定了定期停磨煤系統(tǒng)檢查的方案，方案落實(shí)后，極少出現(xiàn)托輥意外故障的情況。

1.2 堵煤

稱重給煤機(jī)下煤不暢、堵煤的情況也經(jīng)常發(fā)生，分析其原因主要為原料煤中雜物多、原料煤潮濕等。由于原料煤中有雜物，導(dǎo)致原料煤在煤倉底部架橋，嚴(yán)重時(shí)，導(dǎo)致皮帶機(jī)斷煤，被迫停磨煤系統(tǒng)。原料煤中的雜物主要在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生，對(duì)此，一方面嚴(yán)格控制來煤質(zhì)量，安排專人對(duì)雜物進(jìn)行清理，另一方面通過在各皮帶機(jī)進(jìn)料口增加過濾篩過濾雜物，定時(shí)進(jìn)行清理。對(duì)于陰雨天氣，采用干煤配濕煤的配煤方式，在上煤期間，根據(jù)原料煤潮濕情況，及時(shí)調(diào)整摻燒比例，并提前調(diào)整振動(dòng)料斗頻率，有效避免了堵煤情況的發(fā)生。

2 熱風(fēng)爐

2.1 點(diǎn)火失敗

熱風(fēng)爐點(diǎn)火失敗是熱風(fēng)爐經(jīng)常出現(xiàn)的故障之一。熱風(fēng)爐點(diǎn)火一般為自動(dòng)點(diǎn)火，在點(diǎn)火過程中，應(yīng)確保點(diǎn)火燃料氣管線暢通，定期檢查噴口堵塞情況；同時(shí)，檢查點(diǎn)火槍接線情況，避免因接觸不良而導(dǎo)致無法點(diǎn)火。點(diǎn)火失敗時(shí)，不能在短時(shí)間內(nèi)頻繁點(diǎn)火，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行惰性化置換，分析合格后方可再次點(diǎn)火。另外，頻繁啟動(dòng)點(diǎn)火器也會(huì)降低點(diǎn)火器的壽命。

2.2 滅火

正常運(yùn)行期間，必須嚴(yán)格控制助燃風(fēng)與燃料氣的比例。通常情況下，控制助燃風(fēng)過量10%左右，可以確保燃料氣的完全燃燒。助燃風(fēng)過量太多會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)氧含量偏高，燃料氣過量會(huì)導(dǎo)致無法完全燃燒，這兩種情況都可能會(huì)導(dǎo)致熱風(fēng)爐滅火。燃料氣成分也是關(guān)注的重點(diǎn)，不同的成分比例，所需要的空氣量不同。因此，在燃料氣成分發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。助燃風(fēng)機(jī)空氣入口應(yīng)做好防護(hù)，避免入口被異物堵住而導(dǎo)致熱風(fēng)爐滅火。

2.3 燃料氣閥門故障

熱風(fēng)爐停車時(shí)，應(yīng)立即檢查閥門動(dòng)作情況，確保燃料氣閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，如果閥門沒有關(guān)閉，應(yīng)通知現(xiàn)場關(guān)閉手閥；重新點(diǎn)火前，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行置換，分析合格后方可進(jìn)行點(diǎn)火操作。

3 粉煤袋式過濾器

3.1 濾袋泄漏

裝置運(yùn)行初期，多次出現(xiàn)濾袋泄漏的情況，粉煤袋式過濾器濾袋一旦泄漏，直接影響現(xiàn)場環(huán)境，同時(shí)造成原料煤的浪費(fèi)。在操作過程中，必須嚴(yán)格控制系統(tǒng)操作溫度，粉煤袋式過濾器底部溫度一般最高不超過120 ℃，溫度過高，會(huì)直接影響濾袋使用壽命。在檢修過程中，必須確認(rèn)粉煤袋式過濾器溫度已降至60 ℃以下，最好在常溫下進(jìn)行檢修，否則一旦在溫度較高時(shí)有空氣進(jìn)入，會(huì)直接引燃附著在濾袋上的煤粉，導(dǎo)致濾袋燒壞。粉煤袋式過濾器的密封也十分重要，特別是蓋板、箱板的密封，如果在磨煤系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)泄漏，會(huì)導(dǎo)致空氣進(jìn)入，同樣會(huì)直接燒壞濾袋。在更換濾袋時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制安裝濾袋質(zhì)量，避免與粉煤儲(chǔ)罐過濾器混用濾袋，粉煤儲(chǔ)罐過濾器濾袋的使用溫度較低，一旦混用，無法保證系統(tǒng)長期運(yùn)行。

3.2 壓差高

粉煤袋式過濾器壓差正?？刂圃?00～1 000 Pa，壓差過高的原因主要有以下幾點(diǎn)：(1)濾袋老化。一般運(yùn)行2～3 a需要更換一次濾袋，否則會(huì)造成系統(tǒng)阻力增加。(2)反吹間隔過長。電磁閥動(dòng)作間隔時(shí)間應(yīng)該滿足壓差要求控制，根據(jù)不同的負(fù)荷進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，一般設(shè)置10 s左右。(3)噴吹管安裝脫落。噴吹管安裝時(shí)，應(yīng)固定牢固，避免因抖動(dòng)造成脫落。(4)噴吹電磁閥故障。噴吹電磁閥故障將直接導(dǎo)致無法進(jìn)行噴吹，造成附著在濾袋上的粉煤不能及時(shí)脫落，因此，應(yīng)定期檢查噴吹電磁閥，并及時(shí)排除故障。

4 粉煤螺旋輸送機(jī)

4.1 堵煤

粉煤螺旋輸送機(jī)堵煤的主要原因?yàn)樵厦核执蟆⑾到y(tǒng)露點(diǎn)高，解決的辦法是加大氮?dú)庋a(bǔ)入量，降低系統(tǒng)水含量。磨煤系統(tǒng)開車時(shí)，應(yīng)確保粉煤袋式過濾器出口溫度在90 ℃以上，正常運(yùn)行期間，控制磨煤機(jī)出口溫度在105～110 ℃。粉煤輸送系統(tǒng)停車時(shí)，應(yīng)按照從上往下的順序依次停車，必須確保粉煤螺旋輸送機(jī)空負(fù)荷停車，如果帶負(fù)荷停粉煤螺旋輸送機(jī)，很可能導(dǎo)致因負(fù)荷過大而無法再次開啟。

4.2 軸承故障

粉煤螺旋輸送機(jī)環(huán)形支撐軸承起到連接與支撐螺旋體的作用，由于工作條件惡劣，粉煤容易進(jìn)入軸承內(nèi)部，導(dǎo)致故障率較高，檢修更換的難度也比較大，因此，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注潤滑管理。裝置運(yùn)行初期，采用人工加油的方式進(jìn)行維護(hù)，后來因工作量大，同時(shí)也不能確保潤滑質(zhì)量，改造為自動(dòng)潤滑。自動(dòng)潤滑裝置投用后大大減少了維修人員檢維修工作量，并且保證了定時(shí)定量對(duì)軸承進(jìn)行加油，有效延長了軸承的使用壽命。

5 結(jié)語

安徽昊源化工集團(tuán)有限公司航天爐已運(yùn)行超過6 a，通過對(duì)磨煤系統(tǒng)的研究，總結(jié)了一系列經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，從最初的問題不斷出現(xiàn)，到目前實(shí)現(xiàn)了相對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)行，但是仍然有許多問題需要進(jìn)一步研究、探討，如進(jìn)一步增加磨煤系統(tǒng)裝置運(yùn)行周期、減少維護(hù)檢修的工作量、降低磨煤系統(tǒng)運(yùn)行成本、實(shí)現(xiàn)裝置效益最大化等，這些都是今后繼續(xù)努力的方向。