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壳牌煤气化装置的生产运行与技改措施摘要：近年来，壳牌煤气化装置的生产运行与技改问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。
本文首先对相关内容做了概述，分析了其工艺流程，并结合相关实践经验，分别从烧结金属设备损坏以及煤烧嘴频繁跳车等多个角度与方面，就运行中出现的问题及应对措施展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：壳牌煤气化装置；生产运行；技改；措施1 前言随着壳牌煤气化装置应用条件的不断变换，对其生产运行与技改提出了新的要求，因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相关工作的开展与实践，并取得理想效果。
基于此，本文从概述相关内容着手本课题的研究。
2 工艺流程壳牌干粉煤气化工艺由磨煤及干燥、煤加压及输送、气化、除渣、除灰、湿洗、初步水处理、公用工程等8个工段组成。
原料煤经过皮带输送，进入磨煤机制粉后，合格煤粉颗粒进入煤粉仓；经过N2/CO2气体加压输送到气化炉煤烧嘴，在富氧环境下发生化学反应，有效成分转变为CO、H2等粗合成气，固体残渣顺气化炉膜式壁流入渣池，被水激冷后进入除渣工段排出界区。
夹带一定飞灰的粗合成气经过气化炉激冷段被冷却到约900℃后经气体返回室进入合成气冷却器，在此气体中所带潜热被利用，副产 5.0MPa、400℃中压蒸汽，同时被冷却至340℃后进入高温高压飞灰过滤器，经过除灰工段，气体中飞灰含量达到20μg/m3以下，进入湿洗工段进一步洗去粗合成气中的飞灰及其他酸性气体后送出界区。
生产过程中产生的工艺废水进入初步水处理工段进行预处理后送出界区。
公用工程工段主要为煤气化装置提供N2/CO2、点火用LPG、柴油等物料。
3 运行中出现的问题及应对措施3.1烧结金属设备损坏3.1.1原因分析整个壳牌煤气化装置有多套烧结金属设备，这里主要指粉煤加压与输送单元的充气锥、充气器等，特别是粉煤锁斗内的充气笛管和充气锥经常损坏。
其损坏的主要原因有3个:①煤锁斗是疲劳容器，担负充压和通气功能的充气锥、充气器两侧压力经常改变，也存在瞬间超压的情况，造成充气锥、充气器疲劳变形；②进充气锥的气体不洁净，污堵烧结金属孔，通气不畅，导致烧结金属两侧压差超标，损坏设备；③通气设备的强度不够。
Shell粉煤气化装置长周期运行总结
汪永庆
【期刊名称】《煤化工》
【年(卷),期】2013(041)006
【摘要】结合中国石化集团公司安庆分公司Shell粉煤气化装置长周期运行的实际情况,总结了SCGP长周期运行经验:强化煤质管理、采用气化炉相对低温操作模式、组织装置的检修、优化操作窗口、健全攻关体制以解决突发故障、建立五位一体维护体系等,分析了SCGP长周期运行中存在的问题,并提出了后续处理建议.【总页数】4页(P19-22)
【作者】汪永庆
【作者单位】中国石化集团公司安庆分公司,安徽安庆 246001
【正文语种】中文
【中图分类】TQ54
【相关文献】
1.Shell干煤粉气化装置长周期运行的优化技改 [J], 李海宾
2.岳阳Shell粉煤气化装置运行情况总结 [J], 胡益民
3.Shell粉煤气化装置混配使用俄罗斯烟煤总结 [J], 李卓;王贵顺;宋星星;叶莲祥;王建;王磊
4.Shell粉煤气化装置混配使用俄罗斯烟煤总结 [J], 李卓;王贵顺;宋星星;叶莲祥;王建;王磊;
5.基于SHELL煤气化装置长周期运行的创新管理 [J], 何大春
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Shell粉煤气化工艺运行问题探讨及改进思路吴国祥【摘要】简单介绍了Shell粉煤气化工艺的流程,重点阐述了Shell粉煤气化工艺在运行过程中出现的问题及相应的解决措施,并根据这些运行问题对Shell粉煤气化工艺提出了一些改进思路.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2010(038)008【总页数】4页(P254-256,266)【关键词】Shell;粉煤气化;运行问题;改进思路【作者】吴国祥【作者单位】神华鄂尔多斯煤制油分公司,内蒙古,鄂尔多斯,017209【正文语种】中文Shell粉煤气化工艺是典型的第二代气流床洁净煤气化技术,它是当前世界上最先进的煤气化技术之一,也是目前工业化程度比较高、相对比较成熟的煤气化技术.Shell 粉煤气化工艺目前在中国有着非常广泛的应用,据不完全统计,国内已经上马的Shell粉煤气化装置已经有19套左右,大部分都已经开车成功并投入正常运行.虽然Shell粉煤气化工艺目前在国内的普及率比较高,但是还始终未能实现其长周期连续稳定运行,更谈不上实现装置的整体运行经济性.这主要是由于Shell粉煤气化工艺目前还存在不少实际的运行问题,这些运行问题的存在严重制约了Shell粉煤气化装置的优化平稳运转.本文将就Shell粉煤气化工艺在运行过程中容易出现的问题进行逐一探讨,并根据这些运行问题以及积累的经验对其提出一些改进思路. Shell粉煤气化工艺采用干煤粉作为气化原料,利用纯氧及蒸汽作为气化剂来制取粗合成气(主要成分为CO+H2),从而为IGCC电厂、合成氨装置以及制氢装置提供原料气体.Shell粉煤气化装置配套八个主要单元系统[1],它们分别为磨煤单元、粉煤加压输送单元、气化及合成气冷却单元、除渣单元、除灰单元、湿洗单元、废水预处理单元以及公用工程单元.Shell粉煤气化装置的原则性流程图如图1所示.针对每个Shell粉煤气化装置而言,在实际运行过程中,出现的运行问题可能并不完全相同,但是仍然有不少共性的问题,下面将就各个Shell粉煤气化装置普遍存在的运行问题进行逐个探讨.目前各个Shell粉煤气化装置普遍存在的运行问题主要有: (1)气化炉膜式水冷壁上无法正常挂渣.由于气化煤种的煤质不太稳定,大部分Shell粉煤气化厂家都存在气化炉膜式水冷壁上无法顺利挂渣的问题,即使能够挂渣,也会因为煤质的频繁波动而导致挂渣垮掉[2-4].图2所示系为气化炉膜壁上未挂渣的图片.气化炉膜式水冷壁上不能挂渣,将会导致Shell粉煤气化重要原理之一的"以渣抗渣"原理无法实现,由此带来的直接后果就是严重缩短了气化炉的使用寿命.目前各个Shell粉煤气化用户均采用配煤的方式来稳定气化炉入炉煤种的煤质,气化煤种的煤质稳定后,气化炉膜式水冷壁上的挂渣自然也就不成问题.图3所示系为配煤之后成功挂渣的图片.(2)合成气冷却器结垢严重,导致其出口温度始终偏高.合成气冷却器的结垢问题是目前困扰各Shell粉煤气化用户的最主要问题之一,合成气冷却器一旦发生严重结垢,就会导致合成气冷却器的换热效率大大降低,从而使得合成气冷却器出口温度始终偏高,不仅严重影响了下游装置的安全运行,还会制约气化炉进一步的优化操作[2-4].合成气冷却器出口温度设计值为340℃,联锁跳车值为380℃,在大部分Shell粉煤气化用户前期运行过程中,合成气冷却器出口温度都达到了400℃.目前各Shell粉煤气化用户均采用配煤的方式来改善合成气冷却器的结垢情况,从而可以将合成气冷却器的出口温度控制在工艺指标范围内.(3)汽包出口过热蒸汽温度始终达不到设计指标.Shell粉煤气化工艺区别于其它煤气化技术的最重要特点就是可以副产大量的高品质蒸汽,如果汽包出口过热蒸汽温度达不到设计指标,则其这方面的优势就要大打折扣,还可能会造成全厂蒸汽无法平衡.另外,过热蒸汽温度不达标,就无法将其并入相应的蒸汽管网,如果想利用该股蒸汽,就必须要减温减压降品质使用,这同样也是一种能量的浪费.汽包出口过热蒸汽设计温度为405℃,而实际温度只有300℃左右,由此可见,二者之间的偏差还是非常大的,目前国内几乎所有的Shell粉煤气化用户,均存在这一问题,虽然个别厂家已经根据Shell的建议实施了一些改进措施,但是实际收到的效果均不太理想.(4)合成气冷却器过热段十字吊架部位容易出现结垢堵塞.正常情况下,合成气冷却器过热段两端压差只有4～5kPa左右,而在出现堵塞时,该压差可以达到15～20kPa左右.合成气冷却器过热段发生结垢堵塞后,粗合成气的流通面积就会减小,通过流道的粗合成气流速就会成倍增加,因此夹带飞灰的粗合成气流对气化炉炉管的冲刷磨蚀也会成倍增加,从而极其容易导致设备发生损坏.另外,合成气冷却器过热段发生结垢堵塞后,整个气化系统的阻力会相应增加,严重情况下激冷气压缩机也会因此打不上量,从而使得气化炉出口的高温粗合成气无法得到充分激冷,合成气冷却器的入口温度就会相应升高,如此粗合成气中夹带的飞灰就更容易在合成气冷却器段发生结垢,这样就形成了一种恶性循环,最终会使气化装置无法正常运转.图4所示系为合成气冷却器过热段十字吊架部位发生堵塞的照片.为了防止合成气冷却器过热段发生结垢堵塞,可以采取的措施主要有:在合成气冷却器入口处增加折流挡板、激冷气流量维持高激冷比以及增加超高压氮气反吹频率等. (5)高温高压飞灰过滤器陶瓷滤芯及其它飞灰过滤器金属滤芯容易发生断裂损坏. 高温高压飞灰过滤器的滤芯发生断裂后,未经过滤的飞灰将会直接进入后续单元,导致文丘里洗涤器及湿洗塔内部发生严重结垢,湿洗塔的洗涤降温效果将会迅速变差,从而使得气化系统无法继续运行.据统计,国内某Shell粉煤气化用户自原始开车以来,在40次停车事故中就有9次是因为高温高压飞灰过滤器的滤芯发生断裂所致.除了高温高压飞灰过滤器的陶瓷滤芯频繁发生断裂之外,除灰系统烧结金属型飞灰过滤器的滤芯也特别容易发生损坏,这些过滤器的滤芯一旦发生损坏,将会导致除灰系统的飞灰直接进入火炬放空管线,并在火炬冷凝液缓冲罐中发生累积,时间一长就会严重影响火炬系统的安全运行.通过对过滤器的反吹系统加强监控,并确保反吹效果,同时努力防止过滤器发生过载,这样就可以有效避免除灰系统各飞灰过滤器的滤芯发生损坏.(6)粉体处理单元烧结金属型通气设备容易发生损坏.在Shell粉煤气化装置粉体处理单元中大量采用了烧结金属型通气设备,这种设备能够均匀的分布氮气,从而达到输送粉煤或飞灰的目的.但是这种通气设备能够承受的压差非常有限,一般情况下当这种设备两端的压差达到0.8MPa以上时,就要减小通入的氮气量以降低其两端压差,否则会因为两端压差太高而导致其发生损坏.目前大部分Shell粉煤气化用户均已经将这种烧结金属型通气设备更换成金属网状通气设备.(7)废水预处理系统设计能力偏小,导致大量装置污水无法得到处理.通过国内大部分Shell粉煤气化用户前期的实际运行情况来看,Shell粉煤气化装置配套废水预处理系统的处理能力均不能满足实际生产需求,该系统的设计处理能力为17.1t/h,而实际污水量则能够达到32.5t/h,设计处理能力存在明显不足.此种情况会导致大量装置排放废水无法得到充分汽提及澄清,就直接排往下游污水处理系统,从而增加了下游污水处理系统的运行负荷.目前该问题还一直未能得到很好解决,最好的办法就是想方设法降低装置的污水排放量,因此建议新上马的Shell粉煤气化装置一定要对废水预处理系统的处理能力进行扩容.(8)除渣系统及气化炉出渣口经常发生堵渣,从而危及气化系统的安全运行.国内许多Shell粉煤气化用户均存在除渣系统及气化炉出渣口经常出现堵渣的问题,不仅给装置的安全运行带来严重危害,甚至还会直接导致装置停车,特殊情况下还容易引起设备损坏等安全事故.除渣系统出现堵渣后,需要采取带压除桥等措施来进行强力排渣,这样势必会缩短设备管道的使用寿命.气化炉出渣口发生堵渣后,基本上就意味着装置停车,如果非要进行强力除堵,则极其容易导致气化炉内件等关键设备发生损坏.除渣系统及气化炉出渣口经常发生堵渣是目前困扰大部分Shell粉煤气化用户的主要问题之一,虽然通过增设破渣机能够有效防止气化炉出渣口处产生的大渣块,但是由渣屏上脱落的挂渣形成的大渣块还是无法避免.(9)粉体处理单元阀门无法正常开关.粉体处理单元的开关阀门容易出现故障,主要是由于它们直接接触的处理介质为粉体氮气流,而且这些阀门往往都是那些高低压系统隔离阀门,因此就特别容易受到高速粉体氮气流的冲刷磨蚀,长此以往,开关阀门的阀体就很容易被磨穿.另外,粉体还特别容易在开关阀门的阀体部位发生累积,累积到一定程度后,就会导致开关阀门无法正常开关.一旦粉体处理单元的开关阀门无法正常开关,粉体就无法得到及时有效的转存,它们就会在系统内发生累积,从而危及到气化装置的安全平稳运行.目前国内各Shell粉煤气化用户针对粉体处理单元阀门无法正常开关的问题采取的措施主要是增加阀体吹扫氮以及阀间压力泄放装置.(10)废水汽提及澄清单元的设备及管道结垢严重,导致污水处理效果不佳.废水汽提及澄清单元的结垢会严重降低废水汽提的效果,导致废水中大量有毒有害气体进入装置周围的大气中,从而给操作人员的身心健康带来极大的危害.另外,废水中的氰化物还是一种剧毒物质,如果将未经处理的含氰污水直接排往下游污水装置,将会导致污水装置的生物降解菌类中毒死亡.还有就是废水汽提及澄清单元发生结垢后,其污水处理能力以及装置运行的可靠性都会大大降低,从而导致废水汽提及澄清单元无法满足气化系统排放污水的处理需求.不仅如此,废水汽提及澄清单元的结垢还会给装置的停车检修带来不小的麻烦,需要花费大量的时间和精力来清理设备管道内的垢物,从而大大增加了装置的停车检修费用.该问题是目前各Shell粉煤气化用户比较头疼的问题,现阶段采取的措施主要是提高废水汽提及澄清单元的注酸量.到目前为止,Shell粉煤气化工艺在国内的工业示范化进程已达7年之久,通过各Shell粉煤气化用户的不断摸索和消化,积累了不少值得借鉴的经验和教训,装置的运行也逐渐步入正轨.但是Shell粉煤气化工艺依然存在不少实际的运行问题,这些问题的存在不仅制约了Shell粉煤气化装置进一步的优化运行,同时也暴露出其工艺本身的许多不足和需要改进之处[5-6].本文在此结合国内各家Shell粉煤气化装置的运行经验,并在自己个人理解的基础上,针对Shell粉煤气化工艺提出如下几个方面的改进思路:(1)加强配煤的基础理论研究,以指导各气化用户的实际配煤操作.煤质的稳定对Shell粉煤气化工艺而言影响非常大,它是Shell粉煤气化装置能否稳定运行的最主要因素,也是Shell粉煤气化装置能否实现长周期连续运行的关键.但是国内几乎所有的Shell粉煤气化用户均存在煤质的波动问题,这主要是由于中国煤种的煤质变化普遍比较大,再加上运输储存过程中的二次污染等因素造成的.目前国内大部分Shell粉煤气化用户均采用配煤来解决装置生产过程中出现的问题,特别是煤质变化引起的气化炉波动问题,并且实际的应用效果非常理想,可以说配煤已经成为目前最经济最有效的稳定煤质的措施.但是目前国内化工企业的配煤还处于初级阶段,缺乏相应的理论指导,从而导致配煤的效果层次不齐.基于这种现状,建议壳牌加强配煤的基础理论研究,并形成配煤操作的理论指导性文件,以指导各气化用户装置的实际配煤操作.(2)加强对装置长周期运行影响因素的研究,以帮助各用户实现装置的长周期连续运行.化工装置的长周期连续运行对实现装置的规模经济效益有着十分重要的意义,如果一个装置无法实现长周期连续运行,总是处于开开停停的状态,则无法保证化工装置能够实现盈利.另外,化工装置能否实现长周期连续运行,也是考核该工艺技术是否成熟的一项重要指标,这对该工艺技术的继续推广会产生深远的影响.因此建议壳牌要加强对气化装置长周期连续运行各项影响因素的研究,并得出每项影响因素的解决方案和处理措施,从而用于指导各用户的实际运行操作,以帮助大家真正实现装置的长周期连续运行.(3)增强干法除灰的能力,建议在过滤除灰的基础上增加旋风分离除灰装置.Shell粉煤气化配置除灰系统采用的是过滤除灰的方式,它对于高灰分的煤种来说,会存在一定的性能瓶颈,过滤器的滤芯也容易因过载而发生断裂损坏.同时过滤除灰采用的反吹系统故障率特别高,一旦反吹系统出现问题,过滤器的滤芯也就会发生损坏.过滤除灰还存在滤芯过滤通量限制的问题,它对单位时间内通过滤芯的总气量有着严格的要求,其主要目的同样是为了保护滤芯.从目前国内各家Shell装置的运行情况来看,飞灰过滤器滤芯的故障率还是非常高的,而飞灰过滤器一旦发生损坏,整个气化装置就必须得停车以更换滤芯,即使只有一根滤芯发生断裂,也要对飞灰过滤器所有的滤芯进行全部更换,由此可见,飞灰过滤器滤芯断裂后带来的运行维护成本非常高.因此,建议壳牌在现有过滤除灰的基础上,增加旋风分离除灰系统[5-6],以减轻过滤除灰系统的压力,从而既达到了保护飞灰过滤器滤芯的目的,也提高了Shell粉煤气化装置对高灰分煤种的适应性.(4)加强对气化炉点火方式替代问题的研究,以摒弃目前开工烧嘴点火的方式. Shell粉煤气化装置目前的开工点火方式相对而言比较繁琐,在其开车过程中,首先要利用燃料气及仪表空气将点火烧嘴点着,然后在柴油及纯氧配比合适的情况下,利用点火烧嘴的火焰将开工烧嘴点着,开工烧嘴点着之后,气化炉才开始升温升压,当压力和温度达到之后,再投用四个煤烧嘴.由此可见, Shell粉煤气化装置的开车步骤是相当复杂的,同时开工烧嘴在开车过程中还特别容易发生损坏,而开工烧嘴的造价非常高昂,其运行时间以及点火次数还有严格的限制,这些均大大增加了Shell气化装置的开车成本.因此建议壳牌考虑更改粉煤气化装置的点火方式,可以参考GSP粉煤气化技术的点火方式,直接利用点火烧嘴来实现气化炉的升温升压,进而实现煤烧嘴的成功点火.Shell粉煤气化工艺虽然现阶段拥有较广泛的应用,但是它并不是一种十全十美的煤气化技术,它同样存在着许多现实的运行问题.这些问题的存在不仅影响了Shell粉煤气化装置的长周期连续稳定运行,而且也严重制约了Shell粉煤气化装置的整体运行经济性,因此必须要采取措施来解决这些业已发现或存在的运行问题.通过国内众多Shell粉煤气化装置的实践摸索以及经验积累,我们有理由相信,Shell粉煤气化工艺必将越来越成熟,Shell粉煤气化装置的长周期连续稳定运行也一定可以顺利实现.【相关文献】[1] 郑振安.Shell煤气化技术(SCGP)的特点[J].煤化工,2003(2):7 -11.[2] 吴枫,阎承信.关于Shell气化法原料用煤的探讨[J].大氮肥, 2002,25(5):313-317.[3] 项爱娟.煤成分对Shell煤气化工艺的影响[J].化肥工业,2006,33 (6):6-8.[4] 陈家仁.加压气流床煤气化工艺的发展现状及存在问题[J].煤化工,2006,34(6):3.[5] 唐宏青.Shell煤气化工艺的评述和改进意见[J].煤化工,2005,33 (6):9-14.[6] 路文学,张峰,付勇,等.煤粉加压气化技术及在洁净煤领域的应用前景[J].化工科技市场,2005(6):24-28.。
壳牌煤气化装置运行模式及技改措施摘要：壳牌煤气化装置采用了粉煤加压气化技术，目前一直是在不断地投入使用，随着技术的创新和优化，现今装置可运行的周期正在稳步上涨，而笔者就本装置操作时经常出现的问题进行归纳整理，并给出相应的处理方法。
一、引言壳牌煤气化装置是由干粉煤气化的工艺来组成的，其中包括了几个工艺步骤，磨煤、干燥、加压、输送、气化、除渣、除灰、湿洗、水处理、公用工程等等，煤经过皮带传输到达煤熔炉，经过二氧化碳等气体进行加压，随后再输送到煤烧嘴，和氧气进行化学反应，成分会直接转化成一氧化碳和氢气等成气，固体的残渣会顺着内壁流进底池之中，被冷水覆盖后进入除渣工程，直接过滤渣滓。
成气会经过气化炉段激冷，到达900℃后返回合成冷却器，被潜热利用，同时被冷却到330摄氏度左右经过过滤器、除灰，进入湿洗阶段洗去灰中的杂质和酸性物质，工艺过程中的废水会在处理后直接被送到界区。
二、出现的问题及处理措施壳牌煤气化装置在使用过程中，不可避免的会出现一系列的问题，比如跳车、泄露等需要检查维修的故障，这可能直接引起壳牌煤气化装置的停运，从而影响工程进度，笔者也就对常见的几种故障进行深层次的分析和讨论。
其一，烧结金属设备损坏。
这是壳牌煤气化装置非常常见的故障之一，其原因是壳牌煤气化装置有不少的烧结金属设备，比如粉煤的二氧化碳加压室、传送使用的充气锥、充气器，以及最容易损坏的两个地方，充气笛管和充气锥。
其损坏的原因多样，对于操作者和维修者来讲大致有三种：首先，气锥中多的气体驳杂，对于烧结金属有很大的不利影响，会出现堵塞等情况，从而出现气体不流通的情况，金属的两边压强不同，超过实际使用中的衡量标准，设备甚至会因此引起故障，从而直接停运；其次，设备中的气体一直是在流动的，压强不足，设备气体自然无法流通，从而可能会导致上述故障；最后，煤锁斗是一件很重要的容器，其中包含了充气锥、充气器，而这两者的压强十分容易改变，从而会导致两端的压强差过大，也会有可能出现瞬间压强提升的现象，从而导致部件疲劳，进一步使得机器停运。
SHELL煤气化煤粉加压及输送系统运行分析【摘要】阐述了Shell煤气化煤粉加压及输送系统工艺原理及流程，分析了Shell煤气化煤粉加压及输送系统在运行中遇到的问题及解决措施，并提出了Shell煤气化煤粉加压及输送系统在现运行中存在的技术难题。
【关键词】Shell煤气化；气化技术；干煤粉加压及输送系统我公司河南煤业化工集团龙宇煤化工有限公司年产50万吨甲醇项目气化装置采用壳牌煤粉加压气化工艺，原煤经研磨成煤粉并经干燥处理后，依次经过常压煤粉仓、煤粉锁斗和煤粉给料仓，由高压氮气将煤粉送至气化炉喷嘴。
在煤粉的输送过程中，任何一个问题都会直接影响煤粉的正常输送及气化炉能否正常运行。
我公司自2008年4月开车以来，煤粉加压及输送系统一直是制约装置高负荷长周期运行的因素之一，多次因该系统出现各种不同的问题而造成系统降负荷、甚至停车的事故。
创造了壳牌气化炉106%负荷连续运行190天的纪录。
1 Shell煤气化煤粉加压及输送系统工艺原理概述煤给料系统由两套相同的给料系统组成，利用低压容器和高压容器之间良好的密封隔离，通过隔离、充压、排放、泄压、重新给煤的程序控制来完成煤粉的加压给料，从而达到工艺要求。
连接高压和低压给料系统线路都使用了两道阀或者一个阀加一个孔板或者加一个控制阀。
煤粉的输送是通过高压二氧化碳或氮气充入粉煤管线中，带动煤粉建立一定的速度，高压气体一方面从X-1207充气锥进入粉煤管线，另一方面从X-1301煤粉收集器进入进行调节，保证煤粉的流量稳定。
每套给料系统对应于对称的两个烧嘴供料，并配套有两套循环回路。
2 SHELL煤气化煤粉加压及输送系统在运行中遇到的问题及解决措施在国内投产的装置中都出现了不少问题，有些是共性问题，有些是因为配套厂商或选型不同而从在的个性问题，这里主要探讨一下在我们公司SHELL煤气化煤粉加压及输送系统存在的问题及解决措施，希望对国内其他壳牌装置有所帮助。
2.1 V1204笛管（1）出现的问题1）笛管脱落；2）笛管卡具脱落；3）笛管在运行的过程经常扭曲变形（2）原因分析1）由于卡具固定不牢固，极易造成笛管的脱落和卡具的脱落。
HT-L与Shell及Texaco粉煤气化技术的比较吴胜军【摘要】介绍了HT-L粉煤气化技术的工艺特点,并从比氧耗、有效气成分、煤气化效率、能耗等方面与Shell 及Texaco粉煤气化技术进行了分析比较.结果表明:HT-L粉煤气化技术具有高效节能、煤种适用范围广、气化效率高、能耗低、建设和运行成本低、工艺成熟可靠并具有自主知识产权的优点,具有广阔的发展前景.%Process features are described of the HT-L pulverized coal gasification technology, and an analytical comparison is done with the Shell and Texaco pulverized coal gasification technology in terms of specific oxygen consumption, active gas constituent, coal gasification efficiency, and energy consumption. The results show that the HT-L technology has the advantages of highly efficient energy saving, wide scope of application to various coal types, high gasification efficiency, low energy consumption, low construction and operation cost, mature and reliable technology, and possession of independent intellectual property, and so it brings about broad prospects for development.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2011(038)003【总页数】3页(P10-12)【关键词】粉煤气化;分析;比较【作者】吴胜军【作者单位】北京航天万源煤化工工程技术有限公司兰州分公司,730050【正文语种】中文煤粉、氧气及蒸汽在加压条件下并流进入气化炉,在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程[1]。
SHELL粉煤加压气化装置运行小结及其与YH粉煤连续成型气化工艺的对比蒋远华杨晓勤古永红刘晓冯加新姚继烨潘建平(湖北宜化集团有限责任公司宜昌443007) 2008-08-151 SHELL粉煤气化装置运行总结2006年5月17日，我集团所属的湖北双环科技股份有限公司投资7亿多元引进的日投煤900 t的SHELL粉煤气化装置一次开车成功，这是该技术在中国的首次成功应用，我公司也成为是世界上第1家将SHELL煤气化应用于合成氨生产的公司。
该项目的投产，实现了中国造气装置的升级换代。
SHELL煤气化工艺(SHELL COAL GASIFICATION PROCESS)简称SCGP，是由SHELL 公司开发的最新一代的气流床造气技术。
该技术采用膜式水冷壁代替了耐火砖；采用加压气化，设备结构紧凑，气化强度大；采用纯氧气化，气化温度高，碳转化效率高，合成气中有效气(CO+H2)超过90%。
我公司对该技术的引进和应用，在同行业中起到了很好的示范效应。
1.1 SHELL粉煤气化工艺流程简介煤粉和石灰石通过皮带从煤场送来，通过称重给料机按一定比例混合后，进入磨煤机进行混磨，并由热风作为动力带走煤中的水分，再经过袋式过滤器过滤，干燥的煤粉进入煤粉仓中贮存。
从粉仓中出来的煤粉通过锁斗装置，由氮气加压到4.2MPa，并以氮气作为动力送至气化炉前和蒸汽、氧气按一定的比例混合后进入气化炉进行气化，反应温度约为1400～1700℃。
出气化炉的气体在气化炉顶部被循环压缩机送来的冷煤气进行混合激冷到900℃，·然后经过输气管换热器、合成气换热器回收热量后，温度降至300℃，再进入高温高压过滤器除去合成气中99%的飞灰，同时高温高压过滤器间断用高压氮气进行吹扫以保证过滤器的效率。
出高温高压过滤器的气体分为二股，一股进入激冷器压缩机作为激冷气，另一股进入文丘里洗涤器和洗涤塔用高压工艺水除去合成气中的灰并将合成气温度降到150℃左右，出洗涤塔的气体分为三股，一股去激冷压缩机作为激冷气，一股作为火炬及磨煤系统的燃料气，第三股即主物流进入净化系统的变换工序。
在气化炉内产生的熔渣顺气化炉内壁流进气化炉底部的渣池，遇水固化成玻璃状炉渣，然后通过收集器，渣锁斗，定期排放到渣脱水槽，再通过捞渣机送到渣场，作为商品售出。
在高温高压过滤器中收集到的飞灰，经过飞灰气提塔进行气提冷却到100℃后进入飞灰贮罐，作为商品售出。
气化炉膜式壁内和各换热器由泵进行强制水循环，产生的5.4MPa蒸汽一起进入汽包，进行水气分离后进入蒸汽总管。
1.2 SHELL气化装置运行情况总结1.2.1 气化装置运行记录因为SHELL煤气化在原始设计上有一些问题，另外该技术在世界上投入商用的只有1家用于发电的公司，可供借鉴的运行经验少，我们在最初的运行过程中遇到了一系列的问题，让我们花了一定的时间去消化和吸收，而这一个过程实际上也是一个自主创新的过程。
经过我公司工程技术人员的努力，运行过程中出现的问题被逐一解决，同时我们在技术上也实现了一系列的创新，如烧嘴罩的自主研发，核心设备激冷压缩机的在线倒车等；我们一直致力于实现设备的国产化，在装置设计建设初期，我们通过比较论证，部分设备没有采用进口设备，在开车成功后，我们又和科研院所合作，开发了具有中国自主知识产权的煤烧嘴罩等重要设备。
以下对我公司SHELL煤气化装置运行1年多以来造成系统停车的原因进行统计和分析，以供业内同行参考和借鉴。
SHELL煤气化装置从2006年5月17日开车至2007年8月31日共运行472d，期间共停车28次。
装置的主要停车原因及次数统计如表1所示：1.2.2 停车原因分析及处理办法烧嘴罩漏会造成工况恶化引起渣系统堵，所以这两条归并为一个因素。
烧嘴罩漏的主要原因有：(1)原始设计原因；(2)二氧化碳控制较高导致炉温偏高：(3)煤烧嘴波动大，炉内反应不稳定。
根据上面原因，宜化集团接管双环后进行了一系列的改造措施：(1)烧嘴罩设计改造。
(2)调整二氧化碳的控制指标，降低炉内反应温度。
(3)控制进磨煤机的原煤质量，振动筛除渣，精心操作保证烧嘴稳定运行。
采用以上措施后，2007年以来的8个月没有出现过烧嘴罩漏导致停车事故。
4月份破渣机故障，模拟运行期间渣系统仍然下渣正常。
压缩机故障共导致系统6次停车。
特别是2007年以来的四次停车中有两次是压缩机的原因引起的。
压缩机运行周期已成为影响气化炉连续稳定运行的主要因素。
现在事业部和片区针对压缩机制定了严格的责任制度，操作工每小时巡检一次，每班排污4次，严格控制密封气压差及油温，密切关注放空气压力，确保压缩机的稳定运行。
外部原因停车5次，其中氧气掉压占了3次。
虽然2007年没有出现外部原因停车，但是氧机、氮机还是出现过几次问题，有几次减负荷。
由于氧气和气化炉压差联锁，氧气突然掉压很可能在来不及减负荷时就直接停车。
这就要求空分工段密切注意氧机、氮机的运行情况，在有可能出现问题时要提前联系煤气化工段减量处理，防止停车。
外部泄露分突然漏大和逐步漏大两种。
要加强巡回检查，让漏点比较小时就及时发现及时处理，避免发展成不必要的停车。
突然漏大要根据实际情况妥善做好工艺处理，保证人员和设备的安全。
合成气冷却器超温，只在开车初期出现过此问题，停车后合成气冷却器清出大量积灰。
这主要是由于开车初期工艺指标控制不好导致的。
现在工艺指标逐步调整优化，此现象基本得到控制。
调和水流量低导致系统连锁停车的情况出现过1次。
后来通过加强巡检，保证P-1304水泵的稳定运行，控制好调和水的温度和压力，此类情况没有再发生。
HTHP飞灰过滤器漏导致了系统4次停车，此问题造成的后果比较严重。
2007年1月9日停车更换了2组共96根陶瓷过滤元件，其他10组也可能有不同程度的堵塞。
2007年5月份以来的三次停车都与HTHP过滤器漏有关系。
2007年7月15日全厂停车大修时，我们对HTHP过滤器576根陶瓷过滤管全部进行了更换，现在HTHP过滤器运行状况良好。
1.3 小结SHELL粉煤气化装置经过1年的运行，工艺控制逐步优化，生产制度逐步完善，现在生产状况也1天比1天稳定。
28次停车中2007年一共只有7次，并且停车检修的时间也有了大幅的缩短。
2007年平均每次运行时间都超过了1个月，并且连续运行时间也不断增长，相信随着我们对该气化工艺研究的不断深入、运行经验的不断积累，该装置的运行效益也会不断提高。
2 SHELL粉煤加压气化工艺与YH粉煤连续成型气化工艺的对比YH粉煤连续成型气化工艺是我集团在原有的固定床间歇气化装置上经过一系列改进和创新所开发的一种新型气化技术，该方法通过粉碎、制液、沤化、制湿型煤、型煤烘干及造气等生产流程实现煤的连续成型气化，在生产过程中采用自动加焦、自动下渣和排灰，并用DCS系统对生产各工序进行控制，使整个造气过程实现不停炉和自动化操作，劳动生产率大幅度提高，所需要的操作人员数量大幅降低，现场环境得到根本改善，大幅减少了对环境的污染。
2.1 两种气化工艺的对比以下我们从碳转化率、热能回收、电耗、煤耗等几个方面，对SHELL粉煤气化技术和YH粉煤连续成型气化技术进行对比。
(1)碳转化率SHELL粉煤气化工艺流程大体上可以分为粉煤制备、粉煤输送、气化、气体净化4部分，以干粉煤为原料，纯氧作为气化剂，液态排渣，渣含碳0.3%，碳转化率约99%。
YH粉煤连续成型气化工艺流程大体可分为型煤制备、型煤烘干、气化、气体净化、烟气废热回收(三气锅炉)、渣处理6部分，其以粉煤为原料，经成型后，空气作为气化剂，固态排渣，渣含碳15%左右，渣中残碳经筛分后返回锅炉作为燃料，渣和灰均销售给水泥厂制水泥。
造气碳转化率为90%，综合碳利用率达到100%。
(2)热能回收SHELL气化工艺高温煤气通过水冷壁，合成气冷却器回收热能，吨氨回收蒸汽1.4t。
对煤气的洗涤温度为330℃，经过洗涤后煤气150℃左右去后工段，能量回收率83%。
150℃煤气去变换炉副产1t蒸汽/tNH3。
YH粉煤连续成型气化工艺高温煤气通过蒸汽过热器、显热回收，和气化炉夹套回收热能，烟气热能通过三气废热锅炉回收。
吨氨回收蒸汽2.45t(气化炉夹套0.7t，显热回收0.25t，三气锅炉1.5t)。
煤气经水洗涤，由130℃降到40℃去后工段。
(3)电耗SHELL气化用纯氧作气化剂，需要庞大的空分系统，造气吨氨耗电达到650kwh。
YH粉煤连续成型气化工艺用空气作气化剂，不需要空分。
造气吨氨耗电不到100kwh。
(4)煤耗SHELL粉煤气化工艺设计吨氨耗煤1.3t，实际运行1.5～1.6t，渣可直接作为水泥厂的材料。
YH粉煤连续成型气化工艺吨氨耗实物煤1.5t。
固态排渣中含有15%的残碳，目前采用渣筛分的方法对残碳综合利用，筛出的煤返回到燃煤锅炉作为燃料。
燃煤锅炉的渣，含碳为0.03%，所有的渣和灰都一起卖给水泥厂作为原材料，得到了充分利用。
(5)环保SHELL粉煤气化工艺，需要将煤粉碎到0.1mm，所以球磨车间粉尘较高。
气化炉出来的气体夹带有大量粉尘，干灰的生成量较大，这部分干灰不好处理，且易堵塞飞灰分离系统。
煤气需经高压水洗冷却，废水需闭路循环使用。
开停车时，煤气火炬放空，未经脱硫、污染大气。
YH粉煤连续成型气化工艺只需要将煤粉碎到3 mm，然后成型。
在粉碎和烘干过程有一定粉尘，但粉尘量较小。
生成的煤气经水洗冷却，造气系统出口气体温度较低。
造气循环水闭路循环，只有少量外排，排放的废水经过细菌生化处理，达到排放标准。
造气的烟气中含有一定的二氧化硫，经过脱硫处理，二氧化硫和氧化氮达标排放。
(6)投资对年产100kt合成氨项目的造气部分，采用SHELL粉煤气化工艺需投资2.5亿元人民币以上；YH粉煤连续成型气化工艺投资只需1500万元。
(7)建设周期SHELL粉煤气化工艺关键技术(喷嘴、阀门)需要进口，建设周期一般3年；YH粉煤连续成型气化工艺设备均为国内制造，设备简单，只需要半年即可建成。
2.2 小结通过以上对比可以看出，我公司开发的YH粉煤连续成型气化工艺虽然在碳转化率上比SHELL粉煤气化技术略低，但在电耗、煤耗、设备投资等几个方面均可以与其相媲美，甚至更具优势。
因此通过进一步推进技术革新，YH粉煤连续成型气化技术仍然是现阶段较为符合我国国情的气化技术。
