河南心连心气化装置技改总结_郭祥辉.pdf

氮肥与合成气 第 卷 第 期 年 月作者简介：郭祥辉（），男，助理工程师，主要从事水煤浆多喷嘴气化技术研究工作；河南心连心气化装置技改总结郭祥辉，陈佳俊，张富国，张 超，张振丽（河南心连心化学工业集团股份有限公司，河南新乡）摘 要：总结了多喷嘴对置式水煤浆气化炉运行过程中发现的问题，并从工艺流程、设备结构上进行优化改造，使问题得到解决。关键词：水煤浆；多喷嘴对置；优化改造 中图分类号：文献标志码：文章编号：（）：河南心连心化学工业集团股份有限公司（简称心连心公司）项目气化装置采用华东理工大学与兖矿集团有限公司共同研发的具有完全自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化技术。气化炉压力为 ，气化炉直径为 ，台气化炉 开 备。该装置于 年 月 日一次性投料成功，于 内完全打通尿素装置流程。截至目前，气化一期双炉运行稳定。现将原始开车至今技术改造情况进行总结。存在的问题及改造情况.煤浆循环管线改造前期高压煤浆泵在建立煤浆流量时，由于受限流孔板孔径的限制，循环管线易堵，现场管线设计的冲洗不合理，给生产带来诸多不便。通过将原来煤浆与循环管线连接处进行技改，循环管线堵塞及冲洗难问题得到了解决。.锁斗泄压及冲洗水软管改造气化炉开车初期锁斗泄压管线振动大，造成现场支撑架和管道均有不同程度的振裂。通过在泄压阀后增加限流孔板将泄压管线振动问题彻底消除。年 月出现锁斗冲洗水管线振动连续损坏冲洗水软管，经分析计算，发现锁斗在排渣时冲洗水流速快，造成排渣结束后止回阀回座剧烈振动。现场进行改造后，冲洗水管线振动问题得以彻底解决。.蒸发热水塔塔盘改造蒸发热水塔设计为塔盘式，每次停车后检查均发现塔盘不同程度的变形及脱落。在保证原设计基础上对塔盘进行加固改造，后期运行效果明显，未再出现塔盘脱落及变形情况。.开车黑水“”字盲板优化气化炉投料成功后，升压至.，气化炉黑水切至蒸发热水塔。切水后需要将气化炉、旋风分离器及水洗塔 路去真空闪蒸管线上的 和 盲板倒盲。盲板倒盲需要 名维修人员工作约 才能完成。为了节约开车时间、减少煤气浪费，经论证后决定将此 路盲板取消，改为 路，切水时只需倒 块盲板。目前倒该盲板需要 名维修人员，即可倒盲。该措施的实施大大缩短了气化炉升压并气时间，并且实现了高低压系统的可靠隔绝，避免了传统操作通过关闭双道高压球阀实现隔离所带来的安全隐患。.水系统优化系统水量消耗大一直是困扰生产的难题。心连心公司所处工业园区地下水位连年下降，水资源的配置是 项目的关键问题。为了有效利用水资源、减少系统外排水量，对气化装置水系统进行了改造。磨煤水槽水路分流原磨煤水槽 开 备，造成灰水滤液与变换凝液混合结垢突出，严重影响了正常生产。经优化后，磨煤水槽分类投用：磨煤水槽 收集废液，包括低温变换凝液、尿素废液、低温甲醇洗废液等，经磨煤水泵 给磨煤机供水；磨煤水槽 回氮肥与合成气 第 卷 第 期 年 月收真空过滤机滤液，经磨煤水泵 送往澄清槽，禁止高氨氮水进入该槽，以防止结垢，在保证磨煤水泵长周期运行的情况下，合理回收利用低温变换冷凝液及其他岗位废液。改造后投运至今泵体和管线结垢不明显。液位计冲洗水及低压泵密封水改造气化系统灰水处理岗位离心泵较多，包括 台高温热水泵、台除氧水泵、台真空喷射泵、台澄清槽底料泵、台蒸发热水塔给水泵、台压滤机真空泵、台磨煤水泵、台低压灰水泵，共计 台。目前，所有机泵密封水用水均为脱盐水，用量大。液位计冲洗水用脱盐水的用户主要为蒸发热水塔、低压闪蒸器远传及现场液位计。在确保机泵正常运转及液位计正常指示的前提下，降低脱盐水用量，或以一种廉价的水来代替脱盐水，显得极其重要。经过分析对比，可用尿素解吸废液来替代脱盐水作为泵用密封水及液位计冲洗水。高压密封水改造目前，冷高压密封水采用来自动力系统除氧器后的水，该水温度一般为，需要经过气化工段的密封水换热器降温至 左右后进泵做密封，而密封水换热器开车后于 年 月、月发生 次泄漏，存在导致系统停车的隐患。为避免事故发生，增加密封水管线作为备用，当密封水换热器泄漏时作为替换，以提供检修时间。.锁斗冲洗水换热器串联气化装置在运行 个周期后即出现锁斗换热器堵塞、锁斗冲洗水罐供水量下降问题，给正常生产的锁斗排渣带来不便。为保证系统的长周期稳定运行，将 台气化炉的锁斗换热器进行串联，在运行的换热器出现问题时可切出系统进行检修。.低压闪蒸汽的再利用与 套真空系统串联为充分利用现有资源、最大限度发挥装置效能，在设计上将低压闪蒸汽充分利用，一路送除氧器（冷渣机换热器），一路送变换工段，一路供蒸汽喷射，一路送冷凝液回收系统。但在运行中低压闪蒸汽的参数变化对真空闪蒸系统产生影响，造成负压不稳。为了稳定 套运行系统的真空闪蒸压力，将 套真空系统串联，不仅达到了装置互备的目的，而且也实现了真空闪蒸系统的稳定运行。.气化界区.蒸汽增加气液分离器气化烘炉过程中需要建立系统负压，负压由气化界区.蒸汽通过开工抽引建立。由于进气化界区.蒸汽带水较严重，易造成负压波动较大，引发烘炉回火伤人的安全事故。因此，为气化界区.蒸汽增加气液分离器，以减少蒸汽带水量。当烘炉过程中需要建立系统负压时，可以保证负压稳定不波动，从而避免烘炉时出现回火伤人的安全事故。.真空闪蒸器增加 根出水母管 套真空系统的真空闪蒸器出水共用 根母管，随着运行时间增加，管道内壁结垢严重，导致真空闪蒸器出水不畅，造成真空闪蒸液位无法排出，并且影响真空闪蒸负压，影响水质。若真空闪蒸器出水母管出现漏点，真空闪蒸器无法排水，泄漏严重时会造成系统停车。新增加 根真空闪蒸器出水母管，当 根真空闪蒸器母管结垢严重或者出现漏点时，可以切换为另 根母管。.气化炉扩容改造气化炉 扩容改造自 年 月 日运行以来，有效气体积分数增加约.，抗煤质波动性能 增 强。以 煤 浆 量 计 算 达 到 原 设 计 负 荷.。虽然投料后存在整体壁温偏高等异常问题，但是目前通过工艺优化调整后逐步恢复正常，运行 入炉检查炉砖运行情况良好。.旋风分离器底部出水管增加反冲洗水旋风分离器底部出水在系统开车阶段经常会出现堵塞，主要原因是管线或设备上的垢片在系统压力、温度变化后出现脱落的情况。垢片伴随着黑水中的颗粒物在旋风分离器底部积聚，导致排水不畅进而造成堵塞，影响整体开车进程且工艺气放空浪费。通过将旋风分离器底部出水阀组导淋与水洗塔上塔补水阀组导淋处连接，当旋风分离器底部出水堵塞时，用水洗塔上塔灰水进行反冲洗。.烧嘴冷却水进水流量计前增加过滤器烧嘴冷却水槽及事故烧嘴冷却水槽为碳钢材质，内部防腐为环氧树脂漆片。夏季阳光暴晒可能引起树脂开裂，个水槽顶部又有少量水蒸气，水蒸气通过树脂开裂处进入，引起槽顶部钢板返锈、树脂脱落，致使烧嘴冷却水管道内存在约 （下转第 页）氮肥与合成气 第 卷 第 期 年 月准化管理委员会 压力容器：北京：中国标准出版社，李家栋，曹珍，白成海，等 变换冷凝液汽提系统优化改造总结 中氮肥，（）：安徽晋煤中能化工股份有限公司 一种变脱系统精脱硫塔排污防堵装置：（收稿日期）（上接第 页）的环氧树脂片。当环氧树脂片堵在进水孔板流量计时，会造成流量计前后压差升高，进而引起流量计数值升高且波动较大，流量计满量程为出现归零的情况，引起 对烧嘴停车。通过增加过滤器，保证烧嘴冷却水流量计数值准确，从而监控烧嘴稳定运行，当烧嘴出现异常时能够及时发现。.锁斗充压阀组增加前手阀锁斗充压阀门（）前的球阀处于半开状态，阀芯长期受到高压液体冲击，造成 前的球阀关闭时不能将 有效隔离出来。当 出现故障时，无法隔离检修更换，造成锁斗程序无法正常运行。在 阀前增加 球 阀，阀 门 处 于 常 开 状 态。当 出现故障时，将 的前阀关闭，进而将 隔离出来进行检修。.降低入气化工段氧气压力原氧气调节阀开度为 ，调节阀定位器及气动薄膜未处于最佳工作状态。氧气调节阀喘动是造成氧气流量波动的主要原因，而氧气调节阀前后压差大是造成氧气调节阀喘动的主要原因。降低入气化工段的氧气压力后，减小氧气调节阀前后压差，可使氧气调节阀的喘动情况得到明显改善。.更换低压闪蒸汽去变换母管材质气化至变换低压闪蒸汽原管线材质为普通 号钢，材质为。该管线正常运行压力为.、温度为.，尺寸为。运行介质闪蒸汽内含有、等酸性介质，对管线产生腐蚀并且存在多次泄漏现象，管线被迫切出系统处理。汽提塔使用.蒸汽造成高品位热量浪费；部分低压闪蒸汽直接排入大气可能造成空气污染。将该管线材质由普通 号钢变更为 材质。.渣池溢流管延长至斜坡段渣池溢流管线的前仓开孔位置在距离锁斗排渣卸渣口距离较近，排渣时翻起的渣存积在溢流口处，在渣池溢流阀打开时直接顺渣池溢流管流入渣池后仓，这部分渣或堵塞渣池泵进口，或通过渣池泵进入激冷水管线并在黑水循环泵出口管线内沉积，在开启黑水循环泵后被带入黑水过滤器，影响气化炉激冷环供水。此外，渣池泵的检修频率高，渣池泵运行 周就需要倒泵检修。所以决定将前仓两侧溢流口位置平移至渣池前仓斜坡处，远离排渣口，避免溢流口处积渣。将溢流管线做成 形管，在 形管最低处增加 的导淋作为溢流管积渣情况的日常检查。改造后渣池泵堵渣情况明显减少，减少了机泵的维修频次，延长了设备运行寿命。结语经过将近 的运行，心连心公司在水煤浆气化炉工艺操作方面积累了一定的经验。通过水平衡的优化、原料煤煤种的稳定、人员技能的不断提高，气化装置系统运行日趋稳定，多喷嘴气化技术在公司运行效益日趋明显。参考文献 于雷 水煤浆气化装置激冷水泵故障原因分析及解决措施 氮肥与合成气，（）：姚正强 大型壳牌气化装置综合改造升级共性关键技术的研究与应用 氮肥与合成气，（）：刘道文 多喷嘴水煤浆气化装置真空闪蒸系统改造总结 中氮肥，（）：郭煜 德士古水煤浆加压气化技术运行中的问题和处理对策 云南化工，（）：（收稿日期）