新型水煤浆加压气化试车总结
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随着我国能源结构的不断优化和环保要求的提高,煤炭清洁高效利用成为国家能源战略的重要方向。
水煤浆气化技术作为一种清洁高效的煤炭转化技术,近年来在我国得到了广泛应用。
为了深入了解水煤浆气化厂的生产运行过程,提高自身实践能力,我于2021年7月至9月在某水煤浆气化厂进行了为期两个月的实习。
二、实习单位简介某水煤浆气化厂位于我国某省份,成立于2008年,是一家专业从事煤炭清洁高效利用的高新技术企业。
该厂占地面积约1000亩,员工总数500余人,年产能达到300万吨。
主要产品有合成氨、甲醇、尿素等。
三、实习内容1. 水煤浆气化工艺流程及设备实习期间,我首先学习了水煤浆气化工艺流程及设备。
水煤浆气化是将煤炭与水按一定比例混合制成水煤浆,然后在高温高压条件下,通过气化炉将水煤浆转化为合成气的过程。
主要设备包括:煤浆制备系统、气化炉、净化系统、合成氨系统等。
2. 煤浆制备系统煤浆制备系统是水煤浆气化厂的核心设备之一,主要设备包括:煤仓、煤称量给料机、棒磨机、滤液受槽、滤液泵等。
实习期间,我参与了煤浆制备系统的运行维护工作,学习了煤浆制备原理、设备操作及故障排除方法。
3. 气化炉气化炉是水煤浆气化厂的核心设备,主要设备包括:晋华炉、四喷嘴对置式气化炉等。
实习期间,我深入了解了气化炉的工作原理、操作规程及故障排除方法,并参与了气化炉的检修和维护工作。
4. 净化系统净化系统是水煤浆气化厂的重要环节,主要设备包括:洗涤塔、冷却器、过滤器等。
实习期间,我学习了净化系统的运行原理、设备操作及故障排除方法。
5. 合成氨系统合成氨系统是水煤浆气化厂的主要产品生产线,主要设备包括:合成塔、压缩机、冷凝器等。
实习期间,我参与了合成氨系统的操作、维护及故障排除工作。
1. 理论与实践相结合通过实习,我将所学理论知识与实际生产相结合,加深了对水煤浆气化工艺流程及设备的理解,提高了自己的实践能力。
2. 工作技能提升实习期间,我学习了水煤浆气化厂的生产运行管理、设备操作及维护保养等方面的技能,为今后从事相关工作打下了基础。
气化装置试车以来出现的问题小结及采取的措施自从去年10月28日12:39分气化首次投料成功运行至2011年3月19日24:00分,气化装置试车已有143天,其中A气化炉累计运行790小时;B气化炉累计运行1336小时;C气化炉累计运行63小时。
为了维护系统的稳定运行,从公司领导到车间员工,吃住在公司,夜以继日,加班加点,付出了很多艰辛,牺牲了宝贵的时间,取得了今天丰硕的成果,使华能集团在煤化工同类装置中赢得了骄人的佳绩,成绩令人自豪,但是我们在试车过程中也曝露出很多问题,很值得我们总结、改进,下面我就气化装置试车以来发生和存在的问题汇总如下:一、702磨煤、制浆系统1、助溶剂石灰石系统添加运行不正常,圆盘喂料机给料量控制不均匀,量小就不下料了,量大就会造成螺旋输送机堵料,将石灰石从螺旋输送机顶盖处顶出来,就这一系统我们将继续调试圆盘喂料机的运行;2、磨煤机入口溜槽频繁堵塞,一度造成大煤浆槽液位处于低液位运行,究其原因是由于我们的操作人员无运行经验,在启动磨机的操作中方法不得当,给煤量和给水量控制幅度过大造成的,之后,经过车间现场培训和实操练习已基本得到解决;3、三台磨煤机都不同程度的经常出现轴承温度高,这是磨煤机当时安装时就存在轴瓦间隙不合适,由十三化建反复刮瓦修复后回装,基本可以运行,但最终问题还未得到彻底解决;4、三台磨煤机小齿轮轴承烧,究其原因是大部分人员无运行经验,尤其设备人员整天忙于检修,无法顾及到运行设备的维护和管理,属设备管理不到位,轴承缺油造成的;5、三台低压膈膜煤浆泵故障率高,打量不足,经常出现膈膜破损的现象,此泵从安装到试运行存在打量不足、缸体超压、隔膜破损、单向阀堵塞等问题一直未得到彻底有效解决,虽然联系厂家人员前来调试解决问题,但都因为调试人员水平有限,无法彻底解决此类问题而告终。
经过运行和拆检检查发现(1)运行中缸体超压或压力不回零,我个人认为可能是推进液油系统设计存在问题造成的,应由厂家设计人员再次诊断调试;(2)疏通管道时发现煤浆中存在大量铁丝片(估计是煤种带入),此铁丝片混入煤浆中极有可能造成隔膜破损,我们考虑应从源头——原料煤种清除铁丝等金属物(如在原料煤输送皮带上多增加除铁器等措施);(3)对低压煤浆泵存在的诸多问题我个人认为应从设计、安装、调试等多方面考虑解决,也可咨询其他运行厂家。
水煤浆加压气化炉原料煤掺配试用总结水煤浆加压气化炉原料煤掺配试用总结一、引言水煤浆加压气化技术是一种能够高效利用煤炭资源的先进技术。
该炉以原煤为主要原料,通过破碎、干燥、煤浆制备等工艺将煤转化成水煤浆,再加压进入气化炉进行气化反应,最终获得合成气。
水煤浆加压气化炉原料煤的掺配试用是确保燃料供应和提高气化效率的重要环节。
二、试用目的和方法本次试用的目的是对不同种类、不同配比的原料煤进行掺配试验,探索出最佳的煤种组合,以提高水煤浆加压气化炉的气化效率和燃料供应稳定性。
试验步骤如下:1. 选取不同种类的煤样进行化验,获取其含量、灰分、挥发分和固定碳等指标。
2. 根据化验结果,确定各种原料煤的适宜配比范围。
3. 将各种原料煤按照设定的配比比例进行混合。
4. 将混合后的原料煤制备成水煤浆,并进行必要的干燥处理。
5. 将干燥后的水煤浆供给水煤浆加压气化炉进行试用。
6. 对试验数据进行统计和分析,并最终确定最佳的原料煤掺配比例。
三、试验结果及分析在试用的过程中,我们选取了5种不同种类的煤样,分别是烟煤、烟煤混合煤、无烟煤、褐煤和选择性煤炭。
通过对这些煤的化验结果分析发现,适宜的配比范围为:烟煤35%-50%、烟煤混合煤20%-40%、无烟煤10%-20%、褐煤5%-15%、选择性煤炭5%-10%。
根据配比范围,我们进行了不同配比比例的煤样混合,并制备成水煤浆。
通过试验数据统计和分析,我们发现,烟煤在适当的掺配下,能够提高气化效率,但高比例的掺配会导致水煤浆粘稠度增加,降低供给的稳定性。
因此,最佳的煤种组合为:烟煤40%、烟煤混合煤30%、无烟煤15%、褐煤10%、选择性煤炭5%。
四、结论与建议本次试用结果表明,水煤浆加压气化炉的原料煤掺配对气化效率和燃料供给稳定性有重要影响。
通过对不同种类原料煤的掺配试验,确定了最佳的煤种组合为:烟煤40%、烟煤混合煤30%、无烟煤15%、褐煤10%、选择性煤炭5%。
在气化炉运行过程中,应严格按照最佳的原料煤掺配比例进行投入,以提高气化效率并确保燃料供给的稳定性。
水煤浆运行年终总结1. 引言水煤浆作为一种新型的燃料技术,近年来在能源行业中得到了广泛应用。
为了总结水煤浆运行的操作情况、技术发展和经验教训,提高运行效率和安全性,本文对我们公司的水煤浆运行进行了年终总结。
2. 运行情况总结在过去的一年里,我们的水煤浆运行始终保持了稳定的状态。
我们成功地推动了生产流程的优化和技术改进,并取得了一系列的成果。
具体总结如下:2.1 运行效率的提升通过对水煤浆运行流程的优化和设备的更换,我们成功地提高了运行效率。
在提高煤炭破碎和细磨系统的工作效率方面,我们采取了一系列措施,包括增加破碎机和细磨机的数量,优化输送带系统,提高输送效率等。
这些措施使得我们的生产率得到了显著提升。
2.2 技术创新的推动在技术创新方面,我们积极推动了水煤浆运行的相关研究和开发工作。
我们加强了与科研机构的合作,开展了一系列的试验和改进工作。
通过引进先进的控制系统和智能化设备,我们取得了不错的效果。
同时,我们也加强了人才培养和团队建设,提高了技术创新的能力。
2.3 安全环保工作的加强我们一直将安全环保作为水煤浆运行的重要任务。
通过加强员工的安全培训和操作规范,我们成功地降低了事故频率。
在环保方面,我们加强了废气和废水处理的控制,使得我们的生产既能够满足能源需求,又不会对环境造成过大的影响。
3. 经验教训总结在水煤浆运行的过程中,我们也遇到了一些挑战和问题。
通过总结经验教训,我们可以从中吸取经验,进一步提高水煤浆运行的效率和安全性。
具体总结如下:3.1 设备维护不得力由于水煤浆运行设备的复杂性,设备的日常维护和保养非常重要。
然而,在过去的一年中,我们发现一些设备的维护措施不得力,导致设备故障率较高,对生产造成了一定的影响。
因此,我们需要加强设备维护措施的培训和执行,确保设备的正常运行。
3.2 运行参数的控制不准确在水煤浆运行过程中,关键的运行参数的控制非常重要。
然而,我们发现在一些情况下,运行参数的控制不准确,导致生产的效果不佳。
新型水煤浆加压气化试车总结王勋涛,李存放,李玲波,汪亮宇(兖矿国泰化工有限公司) 2006-06-26新型水煤浆加压气化技术是由兖矿集团和华东理工大学研究开发,是拥有中国人自己专利权的新型气化技术。
该技术在兖矿国泰化工有限公司已经成功工业化,该装置是单炉日处理原煤1150吨(精煤1000吨),气化炉运行压力4.0MPa。
装置于2003年8月2日破土动工,建设工期23个月零19天,2005年10月17日顺利生产出合格甲醇。
随着2005年11月29日带压联投及2006年3月17日的双炉运行标志着新型气化技术已经进入工业生产。
一、新型水煤浆加压气化装置流程介绍原料送来的煤经过秤量给料机精确计量与水及添加剂进入磨机,制成合格煤浆(质量百分比浓度≥61%)。
煤浆经过过滤,贮存在煤浆槽内。
煤浆槽内的煤浆经高压煤浆泵加压输送与空分来的氧气(纯度≥99.6%)经过四个工艺烧嘴进入气化炉。
在气化炉内完成高温高压的气化反应过程。
生成的粗合成气、熔渣及未完全反应的碳通过燃烧室下部的渣口与洗涤冷却水沿洗涤冷却管并流向下,进入气化炉洗涤冷却室,粗合成气在洗涤冷却室内完成洗涤和冷却,熔渣在洗涤冷却室冷却固化。
初合成气经洗涤冷却室的破泡条由洗涤冷却室上部空间出气化炉。
出气化炉的粗合成气经过混合器、旋风分离器、水洗塔完成洗涤净化,除去大部分细灰后的合成气(水汽比控制在1~1.4;合成气中飞灰含量≤1mg/Nm3)送往净化系统。
熔渣在洗涤冷却室内完成激冷固化后通过锁斗定期排入渣池,由捞渣机捞出,运出气化界区。
未完全反应的碳颗粒悬浮在黑水中,由渣池泵送到渣水处理工序作进一步处理。
水洗塔中部含固量较低的洗涤黑水经黑水循环泵加压后分两路,一路送入气化炉洗涤冷却室作为激冷水,另一路送入混合器分别作为洗涤、润湿水使合成气增湿增重。
从气化炉、旋风分离器、水洗塔出来的黑水在蒸发热水塔的下塔进行减压闪蒸,闪蒸出来的水蒸汽及部分溶解在黑水中的酸性气体与低压灰水在蒸发热水塔上塔直接换热。
换热后的酸性气经冷凝分离,不凝性气体送至火炬燃烧。
冷凝液送入灰水槽。
在蒸发热水塔下塔浓缩后的黑水进入真空闪蒸,闪蒸后的气体经过冷却降温,分离后气体排入大气。
再次浓缩后的黑水与絮凝剂混合后进入澄清槽,在澄清槽中浓缩沉降。
上部澄清的灰水溢流至灰水槽,澄清槽底的浓缩液经澄清槽底流泵送压滤系统处理,滤饼送出界区。
(但是现在压滤机使用效果不佳,澄清槽底部的浓缩液通过底流泵送到一氧化碳车间的污水处理。
)灰水槽中的灰水经低压灰水泵分三路,一路进蒸发热水塔,加热后经高温热水泵提压后送水洗塔作为洗涤水;第二路作为锁斗的排渣冲洗水;第三路送废水处理装置处理后外排。
下面为新型水煤浆加压气化技术的流程简图二、主要设计参数(一) 煤性能新型气化炉烧的兖矿的北宿煤煤,煤的性能参数(二) 添加的药品(三) 水煤浆控制指标(四) 工艺控制参数(五) 考核指标*注:1、合成气成份为干基成份; 2、气体体积为标况。
三、试车运行情况(一) B炉试车情况2005年7月21日,B#气化炉采用鲁化14000Nm3/h空分装置的氧气一次投料成功,由于甲醇不具备试车条件,完成80小时运行考核后计划停车。
停车后经过整改,等60000Nm3/h空分装置投入运行后,于10月15日B#气化炉再次投料成功,17日1∶56甲醇装置产出合格甲醇。
2005年10月15日进入正式化工生产,2005年11月24日计划停车,在此期间累计运行788小时,运行负荷率维持为73%(730吨煤/天)。
在12月底B炉再次开始运行,在运行中出现拱顶和气化炉上部一热偶处超温,dcs控制系统失控中央控制室电脑全部黑屏,高压煤浆泵活门处泄漏煤浆等原因跳车。
(二) A炉试车情况A#气化炉自2005年11月27日开始运行,累计在70~85%设计负荷下运行98小时,在85~95%设计负荷下运行41小时,在95~106%设计负荷下运行235小时。
运行中因为拱顶超温,煤浆波动,空分热电,仪表等原因引起跳车。
四、试车中出现的问题及整改(一) 第一次投料时氧气防空阀打不开,原因是氧气放空阀上的削音器设计阻力压差为40公斤太大,使氧气很难放空。
我们就从减少氧气放空阀的阻力想办法。
把削音器中的填料减少,同时把削音器的小孔改大。
运行效果明显,没有再出现由于放开阀没有打开而使投料不成功。
(二) 在第一次投料时由于设计原因,两台捞渣机不能正常工作多次出现断链条,使大量的渣存在现场,我们发现:1.齿轮和链条啮合间隙不合理;2.链条在运行时不能脱离轮齿,有隐患存在;3.在运行时链条带的渣无法自动脱掉;4.保险丝杠与主动轮的固定间隙不合理,在液压系统出现故障时,可能造成链条脱轮、链条拉断、刮板变形报废等恶性事故。
因此我们就做如下的改进:1.把捞渣机的主动轮的尺寸增大,从而增大轮齿和链条啮合间隙;2.轮齿做倒角处理,消除了链条在运行时无法脱开轮齿的隐患;3.增加了链条冲洗水系统,使链子在运行时脱离了气化渣从而减少渣对链条的磨损,增加了链条的使用寿命;4.调整了保险丝杠与主动轮的固定间隙,消除当液压系统出现故障时,可能造成链条脱轮、链条拉断、刮板变形报废等恶性事故的隐患。
(三) 在第一次停车检查发现40%的破泡条变形,部分脱落。
原因是气化炉破泡条的板材较簿(3mm),而德州气化炉破泡条采用5mm 板材,2000小时运行未发现变形、脱落。
因此我们选择较厚的材质做破泡条,破泡条的上锯形齿纹破口加大,同时我们把破泡条与支撑的连接方式有原来的螺栓连接改为电焊焊接,焊接时严格要求焊接质量,有专人把关。
改造后的运行效果很好,再也没有出现破泡条变形及脱落现象。
(四) 由于煤浆中有大颗粒使高压煤浆泵跳车,烧嘴头部的煤浆通道堵塞,煤浆输送管线易堵塞等不良结果。
我了解决此问题我们在2006年元月停车大修,我们对煤浆制备及煤浆输送系统的所有设备进行清洗检修,所有的管线进行冲洗。
同时对振动筛进行技改,在煤浆出低压煤浆泵后增加煤浆过滤器,使超出要求的颗粒过滤出系统。
在工艺操作中我们严格把好原料煤的粒度指标,在分析配合下由专人负责增补钢球工作。
做好煤的硬度分析并急时报给工艺人员。
严把煤浆的粒度分布指标。
经过严格要求系统再也没有出现煤浆大颗粒堵塞的现象。
同时我们定期对煤浆制备系统和输送系统的设备和管线进行冲洗。
随时关注振动筛,滚筒筛,煤浆过滤器的筛网有无破损。
五、存在的问题随着带压联投的成功和双炉运行以及新型气化炉技术的有效气成分高、CO2含量低、碳转化率高、比氧耗和比煤耗低等优势表明新型气化炉已经成功的工业化,从此我们公司由试车阶段转为正式生产阶段。
但我们的系统还存在一定的问题:(一) 气化运行时间过短就要停车,我们正在成立新型气化炉攻关小组解决新型气化炉长周期运行问题。
(二) 气化炉拱顶砖冲刷严重和拱顶超温问题。
我们目前对烧嘴头部的尺寸进行改造,降低氧气流速,减少对拱顶砖的冲刷,严格控制生产负荷与操作压力,降低气化炉内的介质流速,减少对气化炉的冲刷。
想办法改变气化炉中气体的流场。
我们这些措施只能延缓气化炉拱顶砖冲刷严重和拱顶超温。
我们正尝试着对气化炉进行改造。
(三) 工艺烧嘴运行效果不佳,使用周期短,常常更换工艺烧嘴。
(四) 操作工对工艺指标的控制把握的不大好,曾经出现由于误操作使气化炉跳车。
因此,我们通过学习不断提高业务水平。
六、结束语随着我们研究的深入,操作经验的丰富,新型水煤浆加压气化技术将不断完善,同时我们加快新型水煤浆加压气化技术的推广,为我国节约更多的外汇。
德士古煤气化技术改造的几个思路许令奇(安徽淮化集团有限责任公司,安徽淮南 232038) 2003-05-161 德士古煤气化技术在我国的应用德士古煤气化技术在我国的应用始于80年代末,从国内已投入运行装置的运行效果来看,该技术控制简单、生产稳定、安全可靠,装置的开工率、设备国产化率高。
经过十余年的吸收、消化,我国在水煤浆气化领域积累了丰富的设计、安装、开车以及技术研究开发经验。
2 德士古煤气化技术发展的几个思路2.1 配煤技术的应用2.1.1 德士古气化工艺对煤质的要求煤的灰分、成浆性、灰熔点、粘温特性是影响德士古气化经济运行的几个重要指标。
煤中的灰虽不直接参加气化反应,但要消耗反应热,增加氧耗、煤耗,灰分每增加1%,氧耗将增加0.6%以上。
灰分多,渣量多,随渣而损失的碳也相应增加,且给锁渣系统及灰水处理系统的运行带来难度。
成浆性能好的煤易制得较高浓度的煤浆,可降低制浆成本,煤浆浓度高,合成气中的有效气体成分(CO+H2)将增加。
根据经验,煤浆浓度每提高1%,(CO+H2)将增加0.5%以上。
德士古气化为液态排渣,灰熔点高,操作温度就高。
在正常生产条件下,耐火砖表面有一层煤渣层,适当厚的渣层可以减缓气体和熔渣对砖表面的冲刷,温度低时渣层较厚,温度高时渣层较薄,会影响耐火砖的使用寿命,不利于系统的经济运行。
煤的粘温特性也直接影响气化炉的操作温度,有时灰熔点低的煤,灰的粘性温度并不低,如义马煤其T4温度一般小于1300℃,当温度在1400℃以上时,灰粘度较小,低于1400℃,灰粘度急剧增大,流动性变差(见图1),故气化炉操作温度应综合考虑灰熔点和灰粘度。
国内四家投运德士古炉(鲁南2台,上海4台,渭化3台,淮化3台)几年来的实践表明,低灰分、成浆性能好、灰熔点低、粘温特性好的煤比较适合气化。
2.1.2 配煤技术的应用德士古煤气化对原料煤的苛刻要求,使单一的原料煤种很难满足系统正常运行的需要,采用配煤技术,扩大气化用煤来源已成为国内现有德士古气化厂的共同之举。
陕西渭河化肥厂由原来的灰熔点较高的黄陵煤改为灰熔点较低的华亭煤;鲁南由灰熔点较高的七·五煤改为混配精煤;淮化也由原灰分高、灰熔点高的义马煤改为义马煤中掺配石油焦、华亭煤、北宿煤、三河尖煤等,且都取得了成功,掌握了一定的配煤经验。
配煤不但可以使原不能用于气化的单煤、石油焦可以气化,拓宽了德士古气化的原料来源,并能保持系统的长周期稳定运行,降低煤耗、氧耗。
表l为淮化配煤前后的经济技术指标对比。
可见采用配煤后,吨氨煤耗和氧耗都有了明显下降。
2.2 气化反应机理及技术思路2.2.1 气化反应机理水煤浆气化过程属于受限气流床气化反应,出煤浆泵的水煤浆经喷嘴雾化后,在气化炉内约1400℃的高温条件下,经历升温、水分蒸发、脱挥发分、挥发分燃烧、残炭燃烧及一系列的气化反应,生成(CO+H2)含量约80%的合成气。
气化的目的反应如下。
C+CO2=2CO (1)C+H2O=CO+H2 (2)(1)、(2)反应均为吸热反应,需要的热量由燃烧反应生成的燃烧热来提供,主要燃烧反应有:C+O2=CO2 (3)C+0.5O2=CO (4)CH4+2O2=CO2+2H2O (5)但影响煤气组成的反应有两个,即:CO2+H2==CO+H2O (6)CH4+H2O=CO+3H2 (7)实践已经证明在气流床气化条件下,进行的为逆变换反应(6)、甲烷转化反应(7),而不是正变换反应、甲烷化反应。