航天炉粉煤气化装置试车总结
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在气化装置实习中,我得到了丰富的工程技能训练,以下是我在该实习中所学到的主要内容:1. 设备操作与维护。
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。
航天炉粉煤加压气化装置原始开车总结张洪刚(安徽昊源化工集团有限公司ꎬ安徽阜阳㊀236000)㊀㊀摘㊀要:对航天炉粉煤加压气化装置在安装㊁试车及开车过程中出现的问题进行了总结ꎬ主要从装置优化㊁质量控制㊁人员培训㊁安全控制几个方面进行了介绍ꎬ并提出了改进措施ꎮ㊀㊀关键词:航天炉ꎻ质量控制ꎻ长周期运行㊀㊀中图分类号:TQ546㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:B㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:2096 ̄3548(2021)04 ̄0037 ̄03㊀㊀DOI:10.19910/j.cnki.ISSN2096 ̄3548.2021.04.012㊀㊀近几年来ꎬ我国煤化工行业发展速度越来越快ꎬ传统的固定床工艺已经不能适应行业的发展要求ꎬ高产能㊁低能耗㊁自动化程度高的新型煤化工工艺已经成为煤化工行业的主流[1]ꎮ安徽昊源化工集团有限公司年产50万t二甲醚项目ꎬ采用了拥有国内自主知识产权的航天炉粉煤加压气化装置[2]ꎬ配套2台气化炉ꎬ该项目于2018年5月全面建成ꎬ并一次性投产成功ꎬ随后顺利完成装置性能考核ꎻ目前ꎬ该装置运行稳定ꎬ各项指标均达到同行业先进水平ꎮ1㊀流程介绍航天炉粉煤加压气化工艺是一种以干煤粉为原料ꎬ采用激冷流程生产粗合成气的工艺ꎮ航天炉粉煤加压气化工艺采用了盘管式水冷壁气化炉ꎬ顶置式烧嘴ꎬ粉煤干法进料及湿法除渣ꎬ在较高温度(1450ħ)及压力(4.0MPa)下ꎬ以纯氧及少量水蒸气为气化剂在气化炉中对粉煤进行气化ꎮ航天炉粉煤加压气化工艺流程共分为4个单元ꎬ即磨煤及干燥单元㊁煤加压及进煤单元㊁气化及合成气洗涤单元㊁渣及灰水处理单元ꎮ1.1㊀磨煤及干燥单元磨煤及干燥单元采用辊式磨煤机磨煤ꎬ惰性气体发生器干燥的工艺方案ꎮ该单元每条线的处理能力为100%的设计能力ꎬ采用2开1备的操作方式ꎮ原料煤被送入磨煤机研磨ꎬ并用来自惰性气体发生器的干燥热风进行干燥ꎬ经干燥后的粉煤进气化炉前的含水质量分数降至2%以下ꎮ1.2㊀煤加压及进煤单元煤加压及进煤单元采用锁斗方案对粉煤进行输送ꎬ实现了粉煤从低压到高压的连续输送ꎮ粉煤用高压二氧化碳进行加压和密相输送ꎮ粉煤在二氧化碳压力下ꎬ经粉煤进料的锁斗系统被输送到气化炉烧嘴ꎮ气化炉烧嘴共有3个粉煤通道ꎬ各粉煤通道的进煤量可以通过其管线上的流量测量及控制系统实现单独调节ꎮ1.3㊀气化及合成气洗涤单元气化及合成气洗涤单元采用气流床粉煤加压气化和激冷流程生产粗合成气ꎬ气化炉采用水冷壁结构ꎬ顶烧式单烧嘴ꎬ液态排渣ꎮ气化炉是一个在压力容器壳体内装有水冷壁的膜式壁反应器ꎮ粉煤在气化炉内与氧气在高温高压下发生部分氧化反应生成合成气(主要为CO+H2)和液态渣ꎮ气化炉内的反应温度为1450ħꎬ压力为4.0MPaꎮ炉内盘管水冷壁通过盘管内的锅炉水的强制循环ꎬ不但可以将粉煤部分氧化反应产生的部分热量回收ꎬ转化为中压蒸汽ꎬ而且可以有效降低承压壳体的温度ꎮ气化炉水冷壁产出的中压饱和蒸汽减压后送入厂内蒸汽管网ꎮ渣经激冷环及下降管被水激冷后ꎬ沿下降管导入激冷室水浴ꎬ熔渣迅速固化ꎬ合成气被水饱和ꎮ出气化炉的合成气再经文丘里洗涤器用水进一步润湿进入旋风分离器ꎬ大部分的灰被分离ꎬ带有少量细灰的粗煤气进入合成气洗涤塔洗涤ꎬ除去残余的飞灰ꎬ然后送入变换单元ꎮ激冷后固化的渣为琉璃状的颗粒ꎬ绝大部分迅速作者简介:张洪刚(1988 )ꎬ男ꎬ助理工程师ꎬ从事化工生产管理工作ꎻ156885759@qq.com沉淀ꎬ并通过渣锁斗系统定期排至捞渣机中ꎮ1.4㊀渣及灰水处理单元渣及灰水处理单元的主要作用是对气化炉㊁旋风分离器㊁合成气洗涤塔及渣池排出的灰水及渣锁斗排出的固渣进行初步处理ꎬ实现热量的回收和水的循环使用ꎮ锁斗送出的渣水经链式捞渣机脱水后ꎬ渣送出气化装置界区ꎬ分离出的灰水用渣池泵送至真空闪蒸罐ꎮ渣水单元采用三级闪蒸及汽提的工艺回收灰水的热量ꎬ同时清除灰水中的不凝气ꎬ采用沉降及板框压滤机过滤工艺回收灰水中的固体ꎮ经初步处理后的水大部分循环使用ꎬ一小部分送至厂内污水处理工段进行进一步的处理ꎬ起到平衡灰水中盐分的作用ꎮ2㊀装置优化(1)在两套真空闪蒸冷凝器进口闪蒸汽管线之间增加串联管线ꎬ当一套真空闪蒸冷凝器结垢严重需要检修时ꎬ可以把真空闪蒸罐来的闪蒸汽切换到另一套真空闪蒸冷凝器ꎬ通过安装盲板ꎬ对结垢的真空闪蒸冷凝器进行隔离ꎬ实现对真空闪蒸冷凝器的在线检修ꎮ真空闪蒸冷凝器结垢ꎬ将会影响真空闪蒸罐的操作压力ꎬ直接影响沉降槽的水温ꎬ从而导致黑水的絮凝沉降槽效果变差ꎬ水质恶化ꎬ增加水系统结垢的风险ꎮ(2)低压灰水泵到低压闪蒸汽提塔的管线与其他管线分开ꎬ以减小低压灰水管线阻力ꎮ进入低压闪蒸汽提塔的补水管线主要有低压灰水管线㊁蒸汽冷凝液管线㊁脱盐水管线ꎬ这些管线最初设计时最终并到一根总管上ꎬ然后再进入到低压闪蒸汽提塔ꎬ这样一来会造成相互之间形成背压ꎬ特别是装置运行一段时间后ꎬ管线存在结垢情况ꎬ将会进一步增加低压灰水管线阻力ꎬ严重时影响装置运行ꎮ(3)气化炉合成气出口折流挡板开口方向改为向下ꎬ可以防止积灰ꎮ合成气离开气化炉时不可避免地携带一些固体颗粒物ꎬ这些固体颗粒物在经过分离挡板时ꎬ会有部分沉积在挡板上面ꎬ长时间运行后ꎬ很容易造成挡板处大量积灰ꎬ导致气化炉阻力大ꎬ严重时ꎬ气化炉因压力高被迫停车检修ꎮ将分离挡板开口方向改为向下后ꎬ解决了合成气夹带的固体颗粒在分离挡板处的聚集ꎬ从而避免了合成气出口堵塞的问题ꎮ3㊀仪表控制气化装置开车ꎬ仪表的准确性非常关键ꎬ高准确性的仪表系统ꎬ对装置顺利开车会带来很大的便利ꎮ设备㊁管线安装结束后ꎬ仪表人员开始进行控制系统的组态工作ꎬ同时各个设备厂家来人进行调试ꎬ这是一个非常关键的时期ꎬ从系统开车经验来看ꎬ往往一个看视不起眼的测点就可能使整个系统不能正常开车ꎮ因此ꎬ在此阶段ꎬ要特别安排专人配合仪表人员对所有仪表测点进行排查ꎬ这项工作一直持续到开车ꎬ确保每一个阀门动作正常ꎬ每一个测点显示准确ꎮ与此同时ꎬ专门安排经验丰富的操作人员对逻辑程序㊁控制回路㊁操作画面进行全面排查ꎬ发现问题立即通知仪表人员处理ꎬ如果不能及时处理ꎬ应及时做好记录ꎬ避免遗忘ꎬ从而影响开车进度ꎮ气化装置开车前对仪表阀门进行了多次排查ꎬ发现个别阀门接线盒存在进水问题ꎬ主要原因是仪表桥架没有完全覆盖ꎬ甚至出现个别参与跳车的阀门气源管线松动的情况ꎬ这些阀门任何一个故障都会导致系统停车ꎬ因此ꎬ必须做好仪表接线盒防水及气源管线紧固工作ꎮ航天炉粉煤加压气化装置联锁点较多ꎬ且比较复杂ꎬ稍有不慎ꎬ就可能会因为人为原因导致气化炉停车[2 ̄3]ꎮ根据以往的事故案例ꎬ在现场凡是会直接或间接造成系统停车的测点㊁阀门全部挂上警示牌ꎬ防止因人为原因造成测点故障ꎮ开车后现场仍有外来施工人员作业ꎬ包括新进厂员工对现场不熟悉ꎬ就有可能触碰表联锁点ꎮ当现场挂上警示牌后ꎬ作业人员会主动远离这些位置ꎬ有效减少了意外事故发生的概率ꎮ4㊀质量控制4.1㊀吹除质量吹除质量直接影响开车质量ꎬ在试车阶段ꎬ发现个别调节阀无法正常动作ꎬ甚至险些造成系统停车事故ꎬ检查时ꎬ发现阀芯内部有焊渣等异物ꎻ磨煤系统开车期间也出现过液压站电磁阀卡异物的情况ꎬ导致液压系统出现故障ꎬ磨煤机被迫停车ꎮ因此ꎬ要严格把控管线吹除的质量ꎬ否则不仅会造成设备损坏ꎬ甚至影响整个生产系统的正常运行ꎮ4.2㊀安装质量项目开车是检验安装质量的最有效手段ꎬ项目试车阶段ꎬ暴露出的一系列问题ꎬ必须得到处理ꎬ否则将严重影响系统开车及正常运行ꎮ开车前检查并处理了以下问题:部分螺栓未紧固ꎬ个别高压系统法兰缺少螺栓ꎻ设备人孔临时垫片没有更换ꎬ如洗涤塔㊁旋风分离器等ꎻ高温高压设备管线采用石棉板垫片ꎬ石棉板垫片受热后容易泄漏ꎬ特别是使用石棉板垫片后螺栓未紧固到位ꎬ一旦泄漏将很难处理ꎬ这些都不利于装置长周期运行ꎮ系统开车后ꎬ伴热蒸汽管线出现多处泄漏ꎬ虽然不会影响到装置的正常运行ꎬ但是如果不能认真对待ꎬ开车后处理起来十分棘手ꎮ这些管线盘根错节ꎬ往往很难查找ꎬ为今后的工作增加了难度ꎬ使有限的人力物力不能集中在关键的维保工作上ꎬ继而造成工作的被动ꎮ因此ꎬ在条件允许的情况下ꎬ这些问题也应当引起足够的重视ꎮ4.3㊀设备质量项目开车后ꎬ出现多台设备故障的事故ꎮ如循环风机电机轴承故障㊁烧嘴冷却水泵出口止回阀不能正常回座㊁锅炉水循环泵电机振动大等ꎬ这些问题与设备本身质量有很大关系ꎮ设备因质量问题发生故障后ꎬ对生产系统造成了一定影响ꎬ同时维修设备也浪费了大量的人力物力ꎮ因此ꎬ设备采购应尽量选择优质供应商ꎬ特别是关键设备ꎬ条件允许的情况下ꎬ选用质量有保证的设备厂家ꎮ5㊀人员培训项目开车ꎬ所有工作的质量控制主要由操作人员㊁维修人员㊁管理人员负责ꎬ人员的业务水平对项目的顺利开车起到关键作用ꎬ业务水平薄弱ꎬ直接影响项目开车进度ꎮ所以ꎬ要求全体人员在熟悉管道及仪表(PID)流程图的基础上ꎬ熟练掌握开停车规程㊁事故应急预案等ꎬ同时不断深入现场进行学习ꎬ尽快熟悉现场ꎬ做到每一个设备㊁每一个阀门都能清楚地知道所处的位置ꎬ为开车做好准备ꎮ在系统调试及试车期间ꎬ因工作繁忙ꎬ也导致人员的疲惫ꎬ造成学习积极性不足ꎻ管理人员也因时间不足ꎬ缺少对工段成员的培训ꎬ特别是新员工的培训ꎬ主要交给师傅进行培训ꎬ培训效果不佳ꎮ在设备调试期间ꎬ对于出现的问题ꎬ如果相关人员没有吸取教训ꎬ可能在后续运行中再次出现类似问题ꎮ开车后ꎬ培训工作必须作为重点工作来开展ꎮ6㊀试车安全安全工作在试车期间是头等大事ꎬ试车在一定意义上讲比正式生产的危险因素还要多ꎬ试车人员因长时间脱离生产ꎬ大部分人的意识可能还停留在安装阶段ꎮ如机泵调试期间ꎬ如果设备发生故障ꎬ可能会出现电机电源在没有断掉的情况下ꎬ就通知维修人员进行维修ꎬ此时发生事故的概率就比较大ꎮ由于只是试车ꎬ操作人员对设备的维护意识可能还不够到位ꎬ当设备出现异常情况时未必能及时作出相应的应急处理ꎬ如试车期间机泵断密封水ꎬ未必能意识到密封水断流对机封的损害ꎮ新项目建成后ꎬ安全防护设施可能还不够齐全ꎬ甚至存在缺陷ꎬ发生人员伤害的概率就会提升ꎮ因此ꎬ应当高度重视安全工作ꎬ一方面严格按照规章制度进行作业ꎬ另一方面加强安全管理ꎬ提高安全意识ꎮ7㊀结语航天炉粉煤加压气化装置的投料试车ꎬ涉及到的专业较多ꎬ任何一方面控制不当ꎬ都可能导致装置试车的失败ꎬ处理不当甚至可能会出现安全事故ꎬ在当今安全高于一切的背景下ꎬ航天炉粉煤加压气化装置的安全运行更是不容出现任何闪失ꎮ所以ꎬ不断对装置进行优化ꎬ提高装置运行周期[4]ꎬ减少装置停车次数ꎬ避免或减少事故的发生ꎬ成为化工行业不断的追求ꎮ参考文献[1]㊀钱伯章.煤气化技术创新发展[J].化工装备技术ꎬ2017ꎬ38(4):7.[2]㊀黄保才ꎬ童维风ꎬ任山ꎬ等.航天炉粉煤气化装置长周期稳定运行总结[J].中氮肥ꎬ2013(5):4 ̄6ꎬ64. [3]㊀孙永才ꎬ任山ꎬ徐强.航天炉粉煤气化装置试车总结[J].中氮肥ꎬ2010(4):22 ̄23.[4]㊀屈政.四喷嘴对置式气化炉拱顶加高扩产增效改造实践[J].煤化工ꎬ2019ꎬ47(4):47 ̄49.(收稿日期㊀2019 ̄12 ̄10)。
航天炉粉煤气化装置长周期稳定运行总结黄保才,童维风,任山,郭兴建(安徽晋煤中能化工股份有限公司,安徽临泉236400)[摘要]通过对工艺的不断优化和对设备的改进,安徽晋煤中能化工股份有限公司航天炉粉煤气化装置的运行周期和稳定性不断提高。
从工艺控制和设备管理两方面对航天炉粉煤气化装置稳定运行的控制思路和方法进行了论述。
[关键词]航天炉;长周期稳定运行;工艺控制;设备管理[中图分类号]TQ 546[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2013)05-0004-03[收稿日期]2013-01-21[作者简介]黄保才(1983—),男,安徽固镇人,助理工程师。
Summary on Hangtian Pulverized Coal Gasifier's Long Steady OperationHUANG Baocai ,TONG Weifeng ,REN Shan ,GUO Xingjian(Anhui Jinmei Zhongneng Chemical Co.,Ltd ,Linquan 236400,China )Abstract :Through process optimization and equipment modification ,the running span and steadibility of Hang-tian pulverized coal gasifier in Anhui Jinmei Zhongneng Chemical Co.,JP 〗Ltd were greatly risen.This paper mainly introduces the control approach and method for keeping the gasifier steady operating from two aspects ,process control and facility management.Key Words :Hangtian gasifier ;long steady operating ;process control ;facility management0引言具有中国自主产权的粉煤气化技术———航天炉(HT-L )粉煤气化技术的研发和成功应用,表明中国已进入煤气化时代,为中国广大煤资源合理利用提供了设备基础。
探讨航天炉粉煤气化装置检测与优化策略航天炉粉煤气化装置是一种将固体煤转化为可燃气体的设备,具有能够高效利用煤炭资源的优点。
由于煤炭的种类和质量有所不同,以及工艺参数的不同设置,粉煤气化装置可能存在一些问题,降低了其性能和效益。
对于航天炉粉煤气化装置进行检测与优化是非常重要的。
对航天炉粉煤气化装置进行检测是确保其正常运行的关键。
通过定期的设备检查和参数测试,可以及时发现设备的故障和问题,并进行修复。
在检测中,应关注以下几个方面:1. 温度检测:粉煤气化过程中的温度对反应的进行有很大的影响。
应在合适的位置设置温度传感器,及时监测气化室内的温度变化,以确保反应温度能够达到设定值。
2. 压力检测:气化装置中的压力也是关键参数之一。
应安装压力传感器,监测气化室内的压力变化。
需要检测气化过程中的压力波动情况,以避免发生压力过大或过小的情况。
3. 气体组分检测:粉煤气化过程会产生多种气体,包括一氧化碳、氢气、甲烷等。
通过气体分析仪器检测气体的成分和浓度,可以了解气化反应的效率和产气质量,以便及时调整工艺参数。
针对航天炉粉煤气化装置的检测结果,可以采取一些优化策略来提高其性能和效益。
1. 工艺参数调整:根据检测结果,可以适当调整气化炉内的温度、压力和流量等工艺参数,以达到更好的气化效果。
增加氧气供应量可以提高气体产量和质量。
2. 燃料选择:根据煤炭的种类和质量特点,选择合适的煤种作为气化燃料。
不同的煤种具有不同的燃烧特性和气化效果,选择合适的燃料可以提高气化产气量和质量。
3. 炉内部结构优化:通过优化气化炉的内部结构和设计,可以改善气化反应的均匀性和效率。
合理安排气体流动路径、增加催化剂的使用,可以使气化反应更加充分,提高产气效率。
航天炉粉煤气化装置的检测与优化策略可以通过定期的设备检查和参数测试来保证设备的正常运行,并根据检测结果采取合适的优化措施,提高其性能和效益。
这将有助于提高煤炭资源的利用效率,减少对传统能源的依赖,促进可持续发展。
试车工艺总结试车工艺总结试车工艺总结本次工艺试车在保证生产工艺流程贯通,为净化分厂输送合格粗煤气的前提下,气化炉完成了4.0Mpa压力下的高负荷性能试验,且并未出现人员及设备的安全事故,可以说气化分厂圆满的完成了公司制定的试车计划及年度工作计划。
针对本次试车工作,仍存在一些不足需要改进,因此,对本次试车工作进行经验总结如下:经验总结:1、在空气运行阶段,空气量要大,控制阀门在全开状态,稍配蒸汽维持混合管温度即可,根据分析调整蒸汽量。
在此次试车阶段,空气量在3400~3800NM3/h时,蒸汽量约在1000Kg/h左右。
2、切氧时及切氧后汽氧比不宜过高,否则汽氧比过高容易造成粉灰,使床层阻力增大,造成气化剂走短路,使工况恶化,造成偏烧;同时粉灰易造成下灰不畅、灰锁膨料等问题。
3、空气运行阶段及氧气运行阶段一定要定期转炉蓖,转速不宜过大,1~1.5转/h即可,氧气运行时,灰锁打循环40~50分钟/次即可。
4、褐煤机械强度低,易碎,在开车阶段排煤粉时,灰锁最好要转到3转以上,这时才能将煤粉排净。
5、空气运行时,煤锁应保持空料位,防止煤锁下阀密封不严,煤锁进入温度低、含水量大的粗煤气而造成煤锁膨料。
6、气化炉操作时提负荷要慢,降负荷要快;同时在开车阶段,要尽量做到先提压再提负荷,这样才能保证气化炉的稳定运行。
7、当单系列有2台炉运行时,一定要投用氧气预热器,这样才能有效的提高混合管温度,降低汽氧比。
8、在气化炉开车前,要投用废热锅炉返洗程序,并在开车期间将其设定值控制在合适的范围内,不宜过小,否则容易堵塞废锅底部。
9、空气运行阶段,洗涤冷却循环泵P01出口开度一般维持在4~5扣即可,否则泵的压力和电流都不稳定。
10、从分析数据来看,当CO2和H2偏多时,炉温较低,工况不好控制。
要提高炉温,在不改变汽氧比的前提下,提高混合管温度是有效途径之一,但注意不宜过高,否则灰锁温度不好控制。
11、气化炉灰层高度不宜过高,褐煤燃烧后产生的灰较细,床层阻力较大,易使气化剂分布不均,工况恶化,所以可根据气化炉出口和灰锁温度指示将床层控制在一个合理的高度,不能单纯看气化炉出口温度操作。