粉煤气化装置捞渣机系统的优化设计
刘明亮，韩 勇，栗 波，刘立业
（航天长征化学工程股份有限公司，北京 101111）
[摘 要] 针对现有粉煤加压气化装置中捞渣机故障较多，影响气化装置稳定运行的问题，对原捞渣机工艺系统进行优化，从而可解决不同气化系列之间捞渣机的互备问题，保证气化装置的长周期、稳定运行。同时指出，对于新建气化项目，优化后的工艺系统可取消事故渣池、抓斗起重机、事故渣池泵等设备，减少项目的一次性投资，改善气化装置的环境卫生，已开车气化项目通过技术改造也完全可实现捞渣机的互备。
[关键词] 粉煤加压气化；捞渣机；工艺系统；优化设计；互备
[中图分类号] TQ545 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2018）02-0029-03
0 引 言
在粉煤加压气化工艺中，灰渣主要以2种方式外排：一种是以粗渣形式，通过捞渣机、振动筛处理，其含水量降至20%以下后由汽车或皮带运出界区；另一种是以细灰形式，经真空过滤机脱除细灰中的水分至60%后由汽车或皮带送至锅炉掺烧。其中，由于粗渣排放量占粉煤加压气化装置总灰量的60%～80%，因此捞渣机运行的可靠性及稳定性，在气化灰渣处理系统中的作用尤为关键。
捞渣机由驱动装置、刮板、链条、壳体、贮水槽和控制系统等组成[1]，由于捞渣机组成部件较多，属于连续运转设备，且其工作条件较为恶劣，故捞渣机在运行过程中经常出现链条脱落、链条断裂、链轮夹链、刮板倾斜、刮板腐蚀、刮板脱落、张紧轴承损坏、内导轮损坏等故障，而捞渣机出口振动筛则易出现弹簧跑偏及振动筛磨损等故障。
当捞渣机出现故障时，捞渣机必须停车，气化装置周期性产生的粗渣则经渣锁斗、事故管线排至事故渣池，人工清理捞渣机后再进行故障处理；如果捞渣机的故障处理耗时较长，事故渣池不足以接受更多的粗渣和灰水时，就会对气化装置的连续、稳定运行造成影响，严重时甚至迫使气化装置停车，造成较大的经济损失。为此，工厂、设备厂家或设计院通常采用对捞渣机、振动筛本体易发生故障的部位进行技术改造的方案以求解决问题，如对刮板装置、张紧装置、内导轮装置进行改造，但这种方案只是延长了捞渣机工艺系统的运行时间，并不能充分保障气化装置的长周期、稳定运行。因此，对现有的整套捞渣机系统进行优化设计显得非常必要。
1 捞渣机工艺系统简介
加压输送的粉煤在气化炉内与气化剂（蒸汽稀释的氧）在高温高压（温度1 400～1 600 ℃、压力4.0 MPa）下发生部分氧化还原反应，生成粗合成气（主要是CO及H2）和液态渣（熔渣）；熔渣经激冷环及下降管被水激冷后沿下降管被导入气化炉下部激冷室中水浴，熔渣迅速固化，粗合成气则被水饱和；激冷后固化熔渣为玻璃状颗粒，绝大部分迅速沉淀，之后通过破渣机和渣锁斗的作用，并利用渣锁斗缓冲罐内的水将固化的熔渣定期排至捞渣机中[2]。捞渣机的主要作用是不断接受来自渣锁斗的粗渣和黑水，并将粗渣捞出送振动筛滤水，粗渣含水量降至20%以下后由汽车或皮带送出气化界区，黑水则经渣池泵送至渣水处理系统回收利用。
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