(大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司,内蒙古 多伦027300)
[摘 要]介绍了大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司壳牌气化炉开车以来的运行状况、运行中存在的问题及采取的处理措施。
[关键词]壳牌气化炉;开车;问题;处理
[中图分类号]TQ 546[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2013)
我公司煤基烯烃项目采用壳牌粉煤气化技术,共设置3台气化炉,单炉日处理煤2 870 t,2010年10月投料试车。本文对气化炉开车以来的运行情况、运行中出现的问题及采取的处理措施作一介绍。
1 运行状况
2010年10月投料试车以来至
工艺原因导致的31次停车中,因堵灰堵渣停车13次,因氮气压力停车5次,因汽包液位停车4次,因渣池液位停车3次,因煤线联锁停车3次,其他原因停车3次;设备原因导致的27次停车中,因激冷气压缩机K-1301管线腐蚀停车13次,因K-1301振动停车5次,因漏点停车5次,因机泵故障停车3次,因磨机故障停车1次。
从表1、表2可以看出,气化炉连续运行周期短,工艺、设备故障频繁,气化炉因堵灰堵渣、K-1301入口管线腐蚀、K-1301振动大而导致的停车占总停车次数的50%以上,并且这些原因导致的停车处理周期长,严重制约了装置的连续运行。
2 主要问题的原因分析及解决
2.1 合成气冷却器积灰
合成气冷却器直径3 600 mm,总高57 895 mm,膜式水冷壁覆盖了5组中压蒸发器,副产5.51 MPa、271 ℃的饱和蒸汽,共设置66套敲击装置。该系统采用PLC控制,使由法兰连接在壳体的敲击振打器按一定频率工作,受热表面的积灰被振打松散后随合成气流带走。
装置开车运行以来,多次出现合成气冷却器积灰导致气化炉被迫停车的问题。经分析论证,认为导致合成气冷却器积灰的原因有:
(1)激冷后的合成气温度过高,接近灰熔点,飞灰虽然已经固化,但未失去粘性;
(2)飞灰粒径太小,堆积在十字架或者器壁上;
(3)煤灰中硅铝比的影响;
(4)气化炉负荷过低,合成气量太小,不能吹掉粘结在合成气冷却器上的积灰,导致积灰厚度不断增加;
(5)敲击器工作异常。
为此,采取了如下措施:
(1)合理选用煤种配煤,保证各项关键指标符合要求,确保煤质稳定;
(2)根据煤的熔融温度和灰的黏温曲线,通过调节氧煤比控制气化炉温度在灰流动温度(FT)之上100 ℃;
(3)适当提高激冷比,控制激冷后温度低于650 ℃;
(4)尽量维持气化炉负荷在70%以上;
(5)提高反吹频率和敲击频率。
目前,合成气冷却器积灰问题已基本解决。
2.2 气化炉渣口堵渣
气化炉渣口堵渣会有2种情况:一是在气化炉炉膛温度下,渣的流动性差,缓慢堆积导致堵渣;二是炉温相对于灰熔点偏高,尤其是短时间炉温波动较大,使水冷壁上的挂渣垮塌,导致渣口堵塞。
装置开车运行以来,频繁出现气化炉渣口堵塞而导致气化炉水冷壁压差13PdI-0065高联锁跳车。经分析,堵渣均在上述第1种情况下发生,发生的原因可能是由于煤种变化而未能及时调整工况,也可能是煤线不稳定导致控制出现较大偏差。
为解决气化炉堵渣问题,目前正按照如下思路模拟试验:
(1)合理选用煤种配煤,保证煤质稳定,确保合理的灰分含量和合适的灰熔点;
(2)根据煤的灰熔点和黏温曲线,通过调节氧煤比控制合适的气化炉温度;
(3)日常操作中,将渣形、合成气组分、蒸汽产量等的变化作为参照,及时调整气化炉操作参数;
(4)缓慢调整氧煤比和加减负荷,避免工况大幅度波动;
(5)根据煤种变化,重新进行煤粉循环测试,进行煤线标定,整定