粉煤氣化沉降槽耙料機在線檢修方法及應用

劉 武，袁天嘯，劉玉群，梁海營

(昊華駿化集團，河南駐馬店 463000)

航天粉煤加壓氣化技術因其顯著的經(jīng)濟及技術優(yōu)勢在粉煤氣化領域中得到廣泛應用[1]。昊華駿化集團河南駿化發(fā)展股份有限公司(簡稱駿化化工)原料路線改造60萬t合成氨項目采用2臺Φ2 800 mm航天爐，該項目于2018年2月27日投產(chǎn)運行。為節(jié)約項目建設成本，原始設計中2臺航天爐共用1套渣水處理系統(tǒng)，其中高壓閃蒸罐、真空閃蒸罐、灰水槽、汽提塔、除氧器、沉降槽等關鍵設備均無備用機。實際生產(chǎn)中，2臺航天爐同時故障停車的概率非常小，在系統(tǒng)連續(xù)運行至設備固有檢修周期時，渣水處理系統(tǒng)無法進行輪換檢修，若渣水處理系統(tǒng)及設備發(fā)生故障將直接導致2臺航天爐同時停車，造成巨大的經(jīng)濟損失[2-3]。

1 工藝簡介

航天粉煤加壓氣化過程中經(jīng)激冷室和洗滌塔洗滌后的灰水在壓差作用下進入高壓閃蒸罐進行一級閃蒸，再經(jīng)過真空閃蒸罐進行二次閃蒸。閃蒸后的灰水在重力作用下進入沉降槽中心筒，在添加藥劑的作用下細灰在沉降槽底部四周濃縮沉積，澄清后的灰水由沉降槽頂部溢流至灰水槽，由泵輸送至除氧器，經(jīng)汽提塔輸送到洗滌塔作為洗滌水重復利用。在洗滌塔中洗滌過的灰水由激冷水泵輸送至航天爐作為激冷用水，完成水系統(tǒng)循環(huán)[4]。

細灰在沉降槽底部沉積后，在耙料機的作用下由四周向中心聚集，在中心部位經(jīng)沉降槽底流泵輸送至帶式過濾機進行過濾，生成的濾餅轉(zhuǎn)運出界區(qū)，濾液由渣池泵輸送至真空閃蒸罐重復利用。沉降槽耙料機故障將導致分散在沉降槽四周的泥漿不能向中心聚集，溢流堰灰水水質(zhì)逐漸變差直至淤泥狀態(tài)，系統(tǒng)被迫停車。沉降槽耙料機的結(jié)構見圖1。

1—電控柜；2—提升電機；3—蝸輪蝸桿提升機；4—提升機架；5—驅(qū)動電機；6—減速機；7—回轉(zhuǎn)齒輪箱；8—傳動軸；9—聯(lián)軸器；10—立軸；11—刮料器；12—耙架。

2 耙料機故障情況

自2018年2月航天爐系統(tǒng)開車以來，沉降槽耙料機共出現(xiàn)3次故障，分析原因為：(1)試用灰水除硬裝置造成沉降槽底部結(jié)垢，耙料機耙架被卡停；(2)提耙系統(tǒng)故障引起耙料機回裝支撐軸鍵損壞造成耙料機停機；(3)濾餅轉(zhuǎn)運不及時造成沉降槽底部集渣過多，引起耙料機回轉(zhuǎn)支撐軸鍵斷裂停機。其中，2次故障造成2臺航天爐系統(tǒng)停車，變換、甲醇洗等后工段全部停車。航天爐系統(tǒng)停車后，因耙料機無法運轉(zhuǎn)，沉降槽內(nèi)積累的大量灰渣無法向中心移動，只能通過高壓水槍向沉降槽中心沖洗，再經(jīng)底流泵帶出，沖灰時間超過24 h，檢修造成極大的經(jīng)濟損失。

3 在線處理方法及應用

耙料機故障后，工藝上優(yōu)先降低至65%負荷生產(chǎn)，減少至沉降槽的細灰總量，同時減少絮凝劑用量以降低細灰濃縮倍數(shù)防止耙料機耙架被壓實而無法吊出。將耙料機基礎部件與承重鋼構連接處進行拆解，運用130 t吊車將耙料機減速機及耙齒整體吊起1.5～2.0 m；對故障部件進行檢維修作業(yè)。故障部件檢修結(jié)束后，運用纜繩或?qū)ф湆伊蠙C減速機四周固定，運行耙料機由四周向中心部位開始耙料，待減速機電流及耙料機扭矩降低后將減速機整體下降0.15～0.20 m，加固后再次開啟，逐次降低高度，最終與承重鋼構連接，將承重鋼構與耙料機重新固定后轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。

沉降槽耙料機在線檢修主要適用于無備用沉降槽系統(tǒng)。應用中應注意：(1)在耙料機故障初期，判斷問題應及時準確，處理問題應迅速(控制在8 h內(nèi))。8 h后溢流堰灰水懸浮物將增多，帶入系統(tǒng)會引起灰水系統(tǒng)積灰，12 h后系統(tǒng)將被迫停車。(2)該在線檢修方法適用于耙料機上部故障處理，無法處理水面以下耙架等故障。(3)為提高檢修效率及技術的重復適用率，可從設計上將耙料機本體與鋼構技改成可快速拆裝結(jié)構。

4 結(jié)語

經(jīng)過研究與實踐，使用在線檢修辦法后，系統(tǒng)負荷降低至65%，12 h即可完成檢修恢復正常生產(chǎn)，無需全廠停車，經(jīng)濟效益顯著。

沉降槽耙料機在線檢修方法的可靠性在駿化化工已經(jīng)得到論證，在處理耙料機突發(fā)故障中有較強的適用性，經(jīng)濟效益顯著，可以為同類型裝置企業(yè)提供實踐經(jīng)驗，同時為耙料機設備設計改進提供參考。