王子修
(河南能源化工集团鹤壁煤化工有限公司,河南 鹤壁458000)
[摘 要]河南能源化工集团鹤壁煤化工有限公司600 kt/a甲醇项目在实现高产的过程中,Shell气化装置干煤粉加压输送系统出现诸如堵料导致跳烧嘴事故、锁斗泄压阀故障导致停2个烧嘴、煤粉给料仓内件磨损等问题。经过不断的总结、研究,采取改进煤粉仓装料袋滤器滤袋、改进煤粉仓装料袋滤器反吹管固定方式、煤粉仓装料袋滤器放空口增设挡板、改造煤粉仓装料袋滤器底锥空气炮氮气管线、煤粉贮仓临时氮气管线限流孔板处增设旁路、煤粉贮仓防爆板改为不锈钢材质、粉煤锁斗充压笛管改为分段式、改进粉煤锁斗泄压管线、加固煤粉给料仓锥体、煤粉给料仓平衡管上增设平衡阀等优化技改措施后,实现了干煤粉加压输送系统的稳定运行,保障了气化装置的长周期稳定运行。
[关键词]Shell气化装置;干煤粉加压输送系统;煤粉仓装料袋滤器;煤粉贮仓;粉煤锁斗;煤粉给料仓;优化改进
[中图分类号]TQ051.23 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2022)04-0018-03
0 引 言
河南能源化工集团鹤壁煤化工有限公司(简称鹤壁煤化)600 kt/a甲醇项目气化装置采用壳牌粉煤加压气化工艺(SCGP),设置1台Shell气化炉,设计投煤量2 850 t/d,配套65 000 m3/h(制氧量)空分装置。气化装置简要工艺流程为,原料煤经磨煤单元磨制成粒径、水分合格的煤粉进入气化炉内反应生成粗合成气,粗合成气经干法除灰、湿洗单元洗涤后送往变换系统,炉渣、飞灰经除渣、飞灰脱除单元后装车送走,产生的废水经初步水处理后大部分循环利用,少部分送污水处理站深度处理。其中,干煤粉加压输送系统主要工艺流程为,来自制粉单元的煤粉先进入常压煤粉贮仓,后进入变压煤粉贮仓粉煤锁斗,经加压后送入煤粉给料仓(开车初期载气为氮气,二氧化碳压缩机启用后,载气切换为二氧化碳),粉煤锁斗和煤粉给料仓的排放气进入煤粉仓装料袋滤器,收集的煤粉向下排入煤粉贮仓。
鹤壁煤化甲醇装置经过不断的运行总结与改造,2016年6月2日实现满负荷生产(日产甲醇1 800 t),之后通过充分挖掘甲醇装置的潜能,逐渐增产至1 900 t/d,其后通过产能提升改造,甲醇产量突破2 200 t/d。在实现高产的过程中,干煤粉加压输送系统出现了一系列的问题,如堵料导致跳烧嘴事故、锁斗泄压阀故障导致停2个烧嘴(鹤壁煤化Shell气化炉设2组共4个对喷式烧嘴,紧急情况下可短时间停运1组烧嘴)、煤粉给料仓内件磨损等,后经过不断地总结、研究及优化,干煤粉加压输送系统的性能得到了较大提升,保障了气化装置的长周期稳定运行。以下对有关情况作一总结。
1 煤粉仓装料袋滤器的优化改进
煤粉仓装料袋滤器(S1201A/B)通过带有反吹(反吹气为0.3 MPa氮气)的滤袋(V1201/V1204/V1205)收集放空气携带的煤粉,收集到的煤粉通过其底锥下面不间断运行的旋转给料阀及螺旋输送机送往常压煤粉贮仓,过滤后的放空气(主要成分为氮气或二氧化碳)通过煤粉仓装料袋滤器顶部放空口排入大气,粉尘收集系统间歇运行。
1.1 煤粉仓装料袋滤器滤袋漏粉问题及改进
煤粉仓装料袋滤器滤袋漏粉(使用寿命短)是干煤粉加压输送系统的一个主要问题。鹤壁煤化气化装置长时间运行后,煤粉仓装料袋滤器滤袋会发生破损漏粉,直接造成放空口排放气带粉,出现黑烟现象,在环保形势日益严峻的背景下,影响极其恶劣;如果泄漏时间长,滤袋内积存的煤粉过多,会导致滤袋脱落,此种情况下需要气化炉降负荷进行在线处理,处理过程耗时较长且危险性大。
通过对漏粉的滤袋及现场实际情况进行研究,发现主要问题为,袋口位置出现磨损,滤袋粘贴在龙骨上,袋底上方20 cm处出现磨损,龙骨存在腐蚀磨损问题。针对这些问题,经研究并与滤袋厂家进行交流,对滤袋质量进行提升,在口部位置增设百叶窗对袋口进行保护,对龙骨进行重新设计并更换为不锈钢材质。2018年9月本项技改完成后,滤袋损耗明显减轻,龙骨锈蚀问题得到彻底解决。
1.2 煤粉仓装料袋滤器反吹管脱落问题及改进
原始设计中,煤粉仓装料袋滤器的反吹管一端直接与反吹箱体的分布管相连(承插式连接),另一端反吹管上的固定铁片与槽钢用螺丝相连,但槽钢与箱体壁间隙较大,且中间焊的支撑较少,系统长时间运行后,每次检修均发现反吹管有脱落现象,起不到良好的反吹作用,缺乏反吹的滤袋长时间粘粉后煤粉很容易脱落而酿成事故。经排查,发现主要问题是槽钢与箱体壁固定不牢,反吹管吹扫时的反作用力作用在相连的槽钢上,固定不牢的槽钢发生形变且来回晃动,导致反吹管承插式连接一侧脱落;此外,反吹管固定方式不佳也易导致脱落。
更多内容详见《中氮肥》2022年第4期