多元料浆气化装置运行过程中特殊工况的处理
赵伯平
(陕西陕化煤化工集团有限公司,陕西 渭南714100)
[摘 要]介绍多元料浆气化装置运行过程中出现断电、煤浆供应中断、机泵跳车、气化炉带水、气化炉紧急停车等特殊工况的现象及处理原则,并提出相应的工艺处理方法。
[关键词] 多元料浆气化装置;断电;氧气压力波动;气化炉带水;泵跳车;泄漏;紧急停车;处理
[中图分类号] TQ 546 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2015)
多元料浆气化技术系西北化工研究开发的一种气流床加压气化技术。压力为 8.3 MPa 的高纯度氧气和压力为 7.8 MPa 的水煤浆通过特制的三流道预混式单喷嘴工艺烧嘴喷入气化炉内,在压力 6.5 MPa 、温度 1 300~1 400 ℃ 条件下发生火焰型非催化部分氧化还原反应,生成水煤气和熔融态灰渣;水煤气经激冷降温洗涤除尘后送往变换工段;气化炉及碳洗塔排出的黑水经3级闪蒸、浓缩降温回收热量后进入澄清槽沉降,澄清的灰水经除氧返回系统循环使用,沉降浓缩后的渣浆送往真空带式过滤机系统脱水处理,滤饼外运;气化过程产生的熔融态灰渣经激冷固化后,由破渣机破碎后再经锁斗系统收集排放到渣池,渣池中的灰渣经捞渣机捞出后外运。
多元料浆气化装置由华陆工程科技公司设计,多家化工设备安装公司承建,主要包括水煤浆制备、煤浆气化、灰水处理3个工段。在公司全体员工的努力下,该套装置已安全、稳定运行了3 a,期间出现了一些特殊工况,我们在这些特殊工况的处理过程中积累了一些经验,现简介如下,供同行参考。
1 系统断电
1.1 现象
(1)气化炉会因某一跳车条件满足而停车。
(2)各机泵失电停运,入工段所有物料供应中断。
(3)柴油发电机自动启动,仅供电给烧嘴冷却水泵(P1302A/B)。
(4)仪表空气、中压氮气、氧气管线逐步失压。
(5)各物料储槽搅拌器停运。
(6)中控应急电源自动启动,仅供ESD和DCS维持运行。
1.2 处理
(1)现场迅速关闭入气化炉氧气、煤浆管线炉头手动大阀,碳洗塔出口煤气手动大阀,煤浆贮槽底部高、低压煤浆泵入口放料柱塞阀,并确认工艺烧嘴冷却水进、出口阀的阀位(XV13018、XV13019):若已关闭,则立即关闭其进出口手动阀,若处于开位且冷却水供给正常,则不需关其手动阀。
(2)中控室利用剩余的仪表空气余压,在第一时间关闭激冷水泵入口紧急补水阀(HV3001)、气化炉激冷水紧急补水阀(HV13002),关闭变换冷凝液入气化高温热水器流量调节阀(FV14001)、备用气化炉激冷水紧急补水阀(HV13002);确认粗煤气出工段手动遥控阀(HV13004)、碳洗塔出口煤气管线遥控手动放空阀(HV13005)、碳洗塔出口煤气放空管线压力调节阀(PV13011)、气化炉排黑水流量调节阀(FV13012)、碳洗塔液位调节阀(LV13008)、碳洗塔排黑水流量调节阀(FV13004)、入文丘里洗涤器灰水流量调节阀(FV13014)、热密封水入碳洗塔流量调节阀(FV13016)、变换冷凝液入碳洗塔流量调节阀(FV13017)、气液分离器液位调节阀(LV13015)关闭,防止高温气体窜入激冷室,损坏激冷环和下降管。
(3)现场关闭调节阀HV3001、FV13010、FV13012、HV13002、FV14001、HV13002前后手动阀。
(4)中控确认停锁斗程控,确认锁斗入口阀(XV13009)及锁斗排渣阀(XV13010)关闭。
(5)现场关闭气化炉、碳洗塔冲洗水手动总阀。
(6)中控关闭气化炉排黑水压力调节阀(FV14001、PV14001)、碳洗塔排黑水压力调节阀(PV14010),三级闪蒸系统按保压处理。
(7)现场关闭调节阀FV13014、FV13016、FV13017、LV13015、LV13008、FV13004前后手动阀。
(8)现场关闭各机泵出、入口手动阀,联锁切至手动或就地,中控取消自启联锁。
(9)现场关闭澄清槽底部放料阀,关闭FV14001手阀,关闭高闪蒸气出工段手动阀,关闭进除氧器(V1411)的变换冷凝液和尿素冷凝液手动阀。
(10)中控室和现场同时确认ESD系统是否处于安全停车位,若未处于安全停车位,联系电仪人员处理到位。
(11)稍开DW去工艺烧嘴冷却水紧急补水槽(V1307)补水阀,液位正常后关补水阀。
(1)首先确认仪表空气及循环水已恢复供应,及时启动大煤浆槽搅拌器。
(2)尽快恢复激冷水的供应,恢复系统水循环。
(3)启动澄清槽耙料机及各贮槽搅拌器。
(4)待RW恢复后,冲洗煤浆泵、煤浆管线、渣水管线,及时做好设备和管线的清洗工作。
(5)启动锁斗程序,启动锁斗循环泵(P1303),锁斗系统连续排渣不少于4次。
(6)稍开DW去V1307补水阀,液位正常后关补水阀。
(7)各冷却器投用,必要时进行排气。
(8)火炬具备点火条件后,点燃火炬,之后系统按步骤卸压。
(9)空分开车后送来合格N3和N2后,即对气化装置进行氮气置换,合格后卸下工艺烧嘴,进行检查清理。
2 煤浆供应中断
2.1 现象
煤浆入炉管线压力急剧下降,入炉煤浆流量回零。
2.2 处理
(1)紧急停车,并报告调度,及时同后工段联系。
(2)关闭HV13004后手动大阀,与后系统隔离。
(3)控制泄压速率较平时缓慢,同时防止洗涤塔或火炬管线发生爆炸。
(4)按正常停工方案处理。
(5)停工后,整个气化系统煤气管线置换、吹扫合格。
3 系统氧气压力波动且持续下降
更多内容请见《中氮肥》2015年第6期