童维风
（安徽晋煤中能化工股份有限公司，安徽 临泉236400）
［摘 要］安徽晋煤中能化工股份有限公司600 kt/a合成氨原料路线改造项目——三期航天炉（HTL-4/S-32/38-II/Y型气化炉）气化装置于2017年7月开工建设，2019年5月进入单体试车阶段，2020年5月31日一次开车投料成功并打通系统全流程，2020年6月20日加至设计负荷运行。简介三期航天炉气化装置的设计特点，详细介绍其试车过程中发现的问题及优化改进措施，以及其开车过程、开车控制要点和稳定运行情况。实践表明，三期航天炉气化装置通过设计优化和试车、开车过程中的优化改进，其在较短的时间内实现了稳定运行，各项消耗指标明显优于一期、二期航天炉（HTL-4/S-28型气化炉）气化装置，可有力地提升企业的市场竞争力。
［关键词］航天炉；气化装置；设计特点；试车；优化改进；开车过程；控制要点；运行情况
［中图分类号］TQ546 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2021）05-0010-05
0 引 言
安徽晋煤中能化工股份有限公司（简称中能化工）600 kt/a合成氨原料路线改造项目——三期航天炉气化装置于2017年3月14日成立项目小组，2017年7月开工建设；2019年5月气化装置进入单体试车阶段，期间处理了一些试车过程中暴露出的问题。2020年5月空分装置开车，5月26日空分装置产出合格的氮气和氧气，5月31日06:51气化装置一次开车投料成功，当日19:37氨合成系统接气产出产品，三期航天炉生产系统全流程打通；之后经过优化调整，气化装置于2020年6月20日加至设计负荷运行，设计负荷下气化装置各项工艺指标及运行参数正常，总体上运行平稳。以下对三期航天炉气化装置试车、开车工作及有关情况作一总结。
1 三期航天炉气化装置简况
1.1 航天炉简介
三期航天炉气化装置采用HTL-4/S-32/38-II/Y型气化炉，此种航天炉开工烧嘴与煤烧嘴各自独立，点火开工采用一体化油烧嘴，输煤（干煤粉）气体及保护气为CO2，烧嘴氧路保护气为N2；气化炉设计操作压力4.0 MPa，设计水氧比（汽氧比）0.1 kg/kg；单台气化炉设计有效气（CO+H2）产量2 520 km3/d。
1.2 气化装置的设计特点
三期航天炉气化装置由磨煤及干燥单元、粉煤加压及输送单元、气化单元、渣水处理单元、公共单元组成，相较于中能化工一期、二期航天炉（HTL-4/S-28型气化炉）气化装置，三期航天炉气化装置最大的不同在于：一是点火开工采用单独的一体化油烧嘴，点火开工高效且便捷；二是合成气洗涤系统增设了旋风分离器除尘，粗合成气除尘洗涤更彻底；三是渣水系统采用三级闪蒸，热量回收利用更合理。
2 试车中发现的问题及优化改进
2.1 磨煤及干燥单元
（1）中能化工三期航天炉气化装置使用的MPS245HP-IIA 型中速磨机大多应用在电厂、锅炉厂，原始设计中磨机没有设置磨辊轴承温度监测点，而航天炉对粉煤粒度的要求相对于电厂、锅炉厂要严格一些，对磨机运行的稳定性也要求较高，即需对磨机各部位的运行情况进行实时监测，便于及时发现问题并及时处理。试车时发现这一问题后，通过与磨机生产厂家进行沟通，并结合中能化工一期、二期航天炉气化装置磨机磨辊温度监测点的设置，在三期航天炉气化装置磨机磨辊上增设了测温点，并使用耐高温的仪表线。技改后，温度点一旦出现异常能及时发现并停机处理，再结合磨机通用检查周期对磨辊进行定期检查并及时消缺，从而可有效避免影响生产运行事故的发生。
（2）磨煤及干燥单元之输送系统包括旋转卸料阀、纤维筛、螺旋输送机。原料煤中的杂物通过研磨干燥后被循环风带入纤维筛中进行分离，随着运行周期的延长，纤维筛内部的杂物越积越多，会影响粉煤管线的稳定输送，故需定期清理纤维筛，而清理过程中杂物可能进入系统造成二次污染，导致粉煤输送管线流量波动，影响航天炉工况。为此，在纤维筛出口管线上增设1个插板阀，插板阀上增设1个检查手孔，清理纤维筛前关闭插板阀，清理完成后打开插板阀上部手孔，将掉落的杂物清理干净后关闭手孔，之后打开插板阀，粉煤输送系统正常投运。
（3）输送系统纤维筛的主要作用是在粉煤输送的过程中捕集其中夹杂的陶瓷片及杂草纤维等，以确保粉煤的清洁，保证粉煤管线的稳定运行。调试过程中发现三期航天炉装置磨煤单元的纤维筛筛面距离设备壳体有近4 cm的距离，由于间隙过大，极易导致系统内脱落的陶瓷片及纤维杂物掉进设备内部并被送至粉煤加压放料环节，一旦这些杂物进入粉煤给料罐，可能会引起输煤管线流量的波动而影响气化炉的工况，甚至可能卡阻粉煤流量调节阀，造成粉煤管线断流。于是，采用扁铁对筛面帮边的方式进行加宽处理，保证设备壳体与帮边的距离在1 cm之内。技改后，粉煤输送系统运行的稳定性显著提高。
2.2 粉煤加压及输送单元
（1）粉煤锁斗在开车前的带料试运行期间，每次泄压粉煤储罐料位均会不同程度上涨，期间料位最高时粉煤储罐中粉煤达10 t，判断为粉煤锁斗放料不畅，因粉煤放不尽，在泄压时随泄压气体进入粉煤储罐过滤器，经分离后粉煤进入粉煤储罐，造成粉煤储罐料位上涨。为查找粉煤锁斗放料不畅的原因，对相关数据进行收集，发现粉煤给料罐的3个压力点示数不一致，据此判断是16PI1127/16PI1128所在管线出现了堵塞。于是，对粉煤加压及输送单元进行泄压，拆开粉煤锁斗与粉煤给料罐平衡管，发现有异物堵塞管线，进行了清理。异物清理后，粉煤给料罐的3个压力点示数一致，粉煤锁斗放料顺畅，泄压时粉煤储罐料位也不再上涨。
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