投煤量2500td四喷嘴水煤浆气化装置试运行总结.pdf

煤炭加工与综合利用No．6，2015COALPROCESS1NG＆COMPREHENSIVEUTILIZATION73投煤量2500t／d四喷嘴水煤浆气化装置试运行总结吴天波汉(兖矿内蒙古荣信化工有限公司，内蒙古达拉特旗014300)摘要：介绍了投煤量2500t／d多喷嘴对置式水煤浆气化装置工艺运行和设计改进情况，总结了该装置存在的问题，提出了优化方案。关键词：水煤浆；气化；技术措施中图分类号：TQ545文献标识码：A文章编号：1005-8397(2015)06—0073-031装置概况工作长度6000mm，设计最大加棒量169t，最大磨煤(干基)量75t／h，为国内单套生产量最兖矿内蒙古荣信化工有限公司(以下简称大的棒磨机，安装两台900m煤浆槽，以节约投荣信化工)90万t／a甲醇项目煤气化装置，采用资。我国具有自主知识产权的华东理工大学和兖矿集2．2黑水循环泵采用二加一模式团共同开发的新型水煤浆加压气化技术，承担两黑水循环泵是气化系统的重要运转设备，采项国家863课题，由华陆工程科技有限责任公用两开一备运行方式，可有效避免黑水循环泵故司设计，中国化学工程第四建设公司承建。该障对生产的影响，有利于事故处理时的系统调节装置三台气化炉为多喷嘴对置式水煤浆气流床气和检修。化炉，激冷流程，壳体内径3600mm，单台投2-3水洗塔和蒸发热水塔选用板式塔煤量2500t／d，最大投煤量3000t／d，设计压力水洗塔和蒸发热水塔的热水室采用板式塔，6．35MPa，正常生产期间为两开一备；粗煤气洗比填料塔有较大改进[1】。改善了热、质传递效果：涤采用混合器增湿、旋风分离和水洗系统；三台减轻了结垢和灰渣堵塞，适用于高压、含灰分棒磨机、两台煤浆储槽。设计满负荷生产时，三高、易结垢堵塞的介质环境；气体处理量大、操台磨机对应两台气化炉运行模式；三台黑水循环作弹性大；拆卸方便，检修所需空间小，清洗费泵，两开一备；灰水处理采用三级闪蒸和真空过用低，运行周期长。但塔盘设计要充分考虑积灰滤系统。自2014年6月24日A炉投料试车成功，和结垢问题，尽量减小塔盘阻力。各项指标都在设计范围之内，但运行中出现的问2．4设计后备氧系统题，还需要总结和优化。荣信化工两套空分装置供两台气化炉用氧。2设计上的改进如果空分有一套装置发生事故跳车，可能因氧量2．1三台磨机对应两台气化炉运行方式瞬间过低引起两台气化炉的某对，甚至几对烧嘴正常生产需开三台磨煤机供料给两台气化跳车；如果公共联锁引起两套空分装置跳车，必炉。磨机选用棒磨机，简体内径4300mm，筒体然导致两台气化炉跳车，将造成重大经济损失，收稿日期：2015·05-18DOI：10．162000．cnki．11-2627／td．2015．06．014作者简介：吴波(1967一)，男，山东邹城人，2005年毕业于青岛科技大学化学工程与工艺专业，工学学士，兖矿内蒙古荣信化工有限公司气化车间主任，工程师。引用格式：吴波．投煤量2500t／d四喷嘴水煤浆气化装置试运行总结[J]．煤炭加工与综合利用，2015(6)：73．75． 74煤炭加工与综合利用2015年第6期并且进行意外事故处理过程中，可能会带来不可量问题，也解决了落煤管易堵塞的问题。预见的安全风险。根据空分运行工况的不确定性，3．2澄清槽底污泵出口管线易堵塞及其叶轮卡死荣信化工空分装置设计了后各氧气系统，液氧储3．2．1存在问题槽容积为1500m／h，后备液氧泵供氧(全文均澄清槽底污泵在设计流量范围内运行的状指标准状态)量为60000m／h，正常时，液氧泵况下，出现转速未发生变化而流量逐渐减少的现处于冷备状态，事故联锁启动后，可连续为一台象，判断为泵出口管线将会逐渐堵塞。通常采取气化炉满负荷供氧8h。一般事故情况下，8h的措施是提高泵转速，将管道内的污泥排出。澄内空分即可恢复生产。这样，当一套空分跳车，清槽底污泵在正常运转后停止使用时，出现盘不两台气化炉能保持正常供氧量；两套空分跳车，动车的情况，拆开检查发现泵叶轮被大颗粒渣卡可停一对烧嘴运行，仍可确保两台气化炉低负荷死。运行，避免了后系统停车。在单套空分事故停车3．2．2原因分析与解决办法的情况下，投用后备氧系统，收到了良好效果。带入捞渣机二渣室中的大颗粒多，被渣池泵送到澄清槽中，因此澄清槽污泥中大颗粒就多，3问题探讨大颗粒又不容易输送。另外，澄清槽底污泵进、3．1磨煤水的工艺流程设计不合理出口管线较粗、较长，且转角多，大颗粒容易沉3．1．1存在问题积，造成澄清槽底污泵管线堵塞；澄清槽底污泵磨煤系统使用的磨煤水是渣水处理系统来的叶轮背面和泵体问的间隙及夹角设计不合理，易滤液、沉渣池黑水、变换汽提塔汽提气冷凝液、积存大颗粒并被其卡死，盘不动车。甲醇精馏废水和低温甲醇洗的甲醇精馏废水。各通过优化气化工艺操作和对澄清槽底污泵出路废水分别进入磨机落煤管，流量不稳定，计量口管线的改造及优化底污泵的设计制造，就能避不准确，对操作和煤浆浓度影响很大，易造成堵免澄清槽底污泵出口管线易堵塞及其叶轮卡死的煤或一级滚筒筛带浆，严重影响磨煤系统的稳定问题。运行。3-3闪蒸系统黑水管线磨损3．1．2改进方法3-3．1存在问题鉴于沉渣池排放水含固量大、容易堵塞管闪蒸系统黑水管线易磨损部位集中在减压角线，且不连续供给，故改为单独从称重给料机落阀阀芯、阀座，黑水缓冲罐内壁及其直管段耐磨煤口进入，以便于观察流量大小，判断管道堵塞垫板，黑水进减压罐的折流挡板，包括高、低、状况，并可及时调节其它供水量。真空闪蒸系统减压角阀、黑水缓冲罐、进减压管变换汽提塔汽提气冷凝液氨氮含量高，与磨的折流挡板。荣信化工所使用的黑水缓冲罐均没煤水槽来的磨煤水共用一个管道容易结垢，而甲有耐磨衬里，且罐体较短。醇精馏废水中蜡多，也容易堵塞管道。煤浆制备3_3．2解决方案现场可以安装一个废水槽，变换汽提塔汽提气冷加长减压阀后的直管段，可解决垫板磨损问凝液、甲醇精馏废水和低温甲醇洗甲醇的精馏废题。气化炉、水洗塔和旋风分离器黑水送蒸发热水可以预先送到废水槽中，再二次输送，计量使水塔前的黑水缓冲罐，有加长的空间。减压角阀用。这样，就不会受废水送出单位流量调节波动阀芯、阀座采用碳化钨镀层保护，黑水缓冲罐内的影响，可保证磨煤水的稳定供给。壁采用合金钢耐磨衬里和黑水进减压罐的折流挡在两台磨机都运行的情况下，一台使用给板采用锰钢材料。水量稳定的磨煤水，另一台使用其他废水。并且3．4高温热偶使用寿命短都从称重给料机落煤口加入。这样，煤进入磨机3．4．1存在问题落煤管时即与水混合，一同流经落煤管，进入磨高温高压水煤浆气化炉是获取合成甲醇原料机，不会造成堵煤。这样，既解决了磨煤水的计气的关键设备，温度是直接反应气化炉是否正常 2015年第6期吴波：投煤量2500fd四喷嘴水煤浆气化装置试运行总结75运行最重要的参数，气化炉内各组分只有在严格兰和激冷环环管承受的温度降低了，很长一段时温度条件下才能获得理想的转化率，而且，温度间内不被冲蚀掉，大大延长了使用寿命[3】。荣信稳定才能提高耐火材料的使用寿命[2】。测温热偶化工气化炉渣口与激冷环结合处的耐火砖只是大功能正常是保证温度测量正常运行的先决条件，部分覆盖了气化炉激冷环法兰，内环面上部未做准确检测气化炉的温度对确保产量和质量，确保好保护，以后可根据渣口烧蚀情况增大保护面。气化炉安全、稳定、高效、长周期运行极为重3．6气化炉激冷环黑水过滤器选型不合适要。但由于气化炉在高温高压下操作，而且处在气化炉黑水过滤器采用篮式过滤器，进水高温气体和熔融灰渣的冲刷，腐蚀等苛刻环境，口朝上，滤筒内积存的滤渣无法排出，过滤器网国内外所使用的高温热偶都存在使用寿命短的弊孔结垢或大颗粒堵塞时也不方便疏通，必需把过端，荣信化工使用的高温热偶往往在短短十几天滤器大法兰盖拆下，将滤筒取出倒掉，再清理网的时间内就全部烧坏。孔，劳动量大、费用高，不如反冲洗式过滤器方3．4．2解决办法便于清理、再生。反冲洗式过滤器的滤简进水口目前，除了操作上尽量减少开停车次数，避朝下，滤筒进口法兰和固定在过滤器简体上的支免过氧和长时间高温操作，还要精心挑选热电撑板法兰连接在一起(支撑板法兰与筒体无缝隙偶生产厂家，严把质量关。另外，适当增大热焊接)，大颗粒灰渣积存在排污出口处。如果过电偶在向火面内的缩进尺寸，以维持更长的使用滤器进出口压差变大，系统换另一过滤器使用，寿命，虽然可以通过粗合成气在线分析仪传送的将有问题的过滤器切出系统，打开排污口，逐渐组分等参数，进行操作，但在气化炉开车和负荷卸掉其压力，滤网内外形成压力差，既可排掉过大幅度变化及其它不正常的状态下，根据测温计滤器内积存的滤渣，又能将过滤器网孔疏通。可变化的趋势更容易对比、判断操作状况，提高操冲压一泄压反复进行几次，一般一两次即可完成作精准度。当然，更希望研发出新型耐高温材再生。进行该操作，需要掌握好泄压速度。料，提高热电偶保护套管的耐高温、耐高压、耐4结语腐蚀、耐冲刷等性能，和开发出更先进的测温方法。目前三台气化炉两开一备，生产负荷在80％3．5气化炉渣口耐火砖对激冷环环管的保护不完以上，自运行以来均能达到三个月以上的运行周善期，显示出现代大型水煤浆气化装置的技术优气化炉激冷环材质为Incoloy825固溶奥氏体势。材料，属于特级超耐热合金锻件，但在气化炉严参考文献酷的气氛中，腐蚀仍很快。如果其上部的耐火砖对其有较多的覆盖保护，会大大延长它的使用寿【l】王亦飞，蒋超，张家佳，于广锁．板式塔应用于蒸发热水塔的研究[J]．化学工程，2013，41(1)：55．59．命。【2】王锦，门长贵，李璞，徐宏伟．煤气化炉温度的测量方有些厂家的气化炉将渣口与激冷环结合处的法[J]．化工自动化仪表，2008，35(6)：88．90．耐火砖改成L形砖，从上部和内部部分覆盖住激【3】张克锋，周夏．气化炉锥底砖、激冷环与下降简的损坏与冷环，既增加了该砖在径向的冲刷裕量，又使托解决对策[J]．煤化工，2006，125(4)：39．42．砖板法兰和激冷环环管隐藏在其后面，托砖板法