國(guó)產(chǎn)陶瓷濾芯在我公司殼牌粉煤氣化裝置應(yīng)用情況總結(jié)

廖　斌，韋　偉，李鵬飛（.廣西化工控股有限公司，廣西柳州 54500；.柳州化工股份有限公司，廣西柳州 54500）

國(guó)產(chǎn)陶瓷濾芯在我公司殼牌粉煤氣化裝置應(yīng)用情況總結(jié)

廖斌1，韋偉2，李鵬飛2
（1.廣西化工控股有限公司，廣西柳州 545002；2.柳州化工股份有限公司，廣西柳州 545002）

介紹了國(guó)產(chǎn)陶瓷濾芯關(guān)鍵物理性能測(cè)試情況及在柳化股份公司煤氣化裝置工業(yè)運(yùn)行情況。

陶瓷濾芯；殼牌；煤氣化；工業(yè)運(yùn)行

1　概述

我公司殼牌粉煤氣化使用干法除灰技術(shù)，使用進(jìn)口高溫陶瓷濾芯，由于濾芯價(jià)格過(guò)高，公司為推進(jìn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，與江蘇某非金屬材料廠(chǎng)合作，試用國(guó)產(chǎn)濾芯。以下對(duì)實(shí)際使用情況做深入的介紹。

2　高溫陶瓷濾芯結(jié)構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)濾芯是一個(gè)外徑60mm，壁厚15mm，長(zhǎng)1.5的多孔陶瓷圓柱體，過(guò)濾面積為0.25m2，其底部封閉，頂部開(kāi)口，頂部有一承重凸面固定該部件，并起密封作用。含塵高溫氣體從濾芯外部進(jìn)入，干凈氣體通過(guò)濾芯中部向上流出。濾芯由兩層組成，基層基材由高密度碳化硅顆粒制成，外層濾膜由極薄、細(xì)微的莫來(lái)石制成。

3　濾芯在生產(chǎn)過(guò)程中斷裂的原因分析

反吹系統(tǒng)故障造成飛灰架橋引起的應(yīng)力損壞；安裝質(zhì)量與精度、備件材質(zhì)等引起的機(jī)械結(jié)構(gòu)損壞；工藝操作、工藝指標(biāo)執(zhí)行不嚴(yán)造成的損壞；生產(chǎn)準(zhǔn)備階段不充分的檢查造成的隱患。

4　國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口濾芯關(guān)鍵物理性能測(cè)試情況

為論證國(guó)產(chǎn)高溫陶瓷濾芯在殼牌裝置的試用可行性，對(duì)數(shù)家國(guó)內(nèi)非金屬材料廠(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，并進(jìn)行了進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)濾芯物理性能相關(guān)測(cè)試（見(jiàn)表1）。

表1　高溫陶瓷濾芯“O”型圈抗折強(qiáng)度

圖1　國(guó)產(chǎn)陶瓷濾芯表觀(guān)氣速與差壓實(shí)驗(yàn)參數(shù)關(guān)系

圖2 進(jìn)口高溫陶瓷濾芯表觀(guān)氣速 與差壓實(shí)驗(yàn)參數(shù)關(guān)系

表2　進(jìn)口高溫陶瓷濾芯滲透率

國(guó)產(chǎn)濾芯滿(mǎn)足“O”型圈抗折強(qiáng)度大于20MPa要求；國(guó)產(chǎn)濾芯表觀(guān)氣速優(yōu)于進(jìn)口濾芯，在表觀(guān)氣速相等情況下，差壓較小。因國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口高溫陶瓷濾芯滲透率暫時(shí)未測(cè)定，不便比較。

5　進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)高溫陶瓷濾芯在公司生產(chǎn)運(yùn)行比較

2012年11月，我公司利用停車(chē)檢修機(jī)會(huì)，用國(guó)產(chǎn)濾芯更換已使用2年半的進(jìn)口濾芯，國(guó)產(chǎn)濾芯正式投入生產(chǎn)使用，至2013年9月，共運(yùn)行290天，期間經(jīng)歷了燒嘴跳車(chē)、大幅度減量、短停后、長(zhǎng)停開(kāi)車(chē)等工況，國(guó)產(chǎn)濾芯因斷裂損壞原因，停止使用。

5.1進(jìn)口陶瓷濾芯相關(guān)運(yùn)行情況

波爾公司進(jìn)口陶瓷濾棒（全新）于2010年8月9日全部更換上去并投用運(yùn)行，至2012年11月21日系統(tǒng)停車(chē)檢修機(jī)會(huì)，檢查濾棒沒(méi)有破損情況，因壓差較高：17.88kPa，于是計(jì)劃全部更換。運(yùn)行周期27個(gè)月。

表3　正常工況下進(jìn)口高溫陶瓷濾芯參數(shù)

在進(jìn)口濾芯的使用初期，差壓很低，差壓隨著使用時(shí)間的增加而逐步上漲，差壓月均增長(zhǎng)率0.61kPa/月，氣體過(guò)濾效果不受時(shí)間影響。

5.2國(guó)產(chǎn)陶瓷濾芯相關(guān)運(yùn)行情況

國(guó)產(chǎn)濾芯（全新）于2012年11月29日全部更換上去并投用運(yùn)行，至2013年9月12日系統(tǒng)停車(chē)檢修機(jī)會(huì)，檢查有3根濾芯斷裂。飛灰過(guò)濾器壓差最高15.43kpa。運(yùn)行周期：將近10個(gè)月。

表4　正常工況下國(guó)產(chǎn)高溫陶瓷濾芯參數(shù)

在國(guó)產(chǎn)濾芯的使用初期比進(jìn)口濾芯差壓略高，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，差壓的上漲趨勢(shì)一樣，差壓 月均增長(zhǎng)率為1.02kPa/月，氣體過(guò)濾效果不受時(shí)間影響。

5.3工藝參數(shù)

通過(guò)在系統(tǒng)正常負(fù)荷下國(guó)產(chǎn)濾芯的使用，國(guó)產(chǎn)濾芯基本上能滿(mǎn)足工藝要求，過(guò)濾精度達(dá)到要求國(guó)產(chǎn)高溫陶瓷濾芯要能在工業(yè)裝置得到長(zhǎng)期運(yùn)行，仍需從熱應(yīng)力、機(jī)械結(jié)構(gòu)方面驗(yàn)證

表5　國(guó)產(chǎn)陶瓷濾芯投入正常運(yùn)行后工藝參數(shù)

其可行性。如在線(xiàn)更換高壓反吹角閥、電磁元件等。驗(yàn)證極端工況下飛灰架橋?qū)μ沾蔀V芯影響；酸洗和堿洗。驗(yàn)證陶瓷濾芯再生對(duì)膜材料與載體影響；熱處理后的陶瓷濾芯抗折強(qiáng)度。驗(yàn)證熱處理后抗折強(qiáng)度下降狀況。

6　結(jié)束語(yǔ)

在殼牌粉煤氣化裝置中使用了大量的進(jìn)口設(shè)備，這些設(shè)備的造價(jià)大都非常高，相應(yīng)的維護(hù)成本也非常高昂，經(jīng)過(guò)幾年的摸索和設(shè)備制造廠(chǎng)商的合作，絕大部分關(guān)鍵設(shè)備及閥門(mén)國(guó)產(chǎn)化都取得了很大的成功。國(guó)產(chǎn)陶瓷濾芯基本適合在殼牌煤氣化裝置中應(yīng)用，公司將進(jìn)一步深化各制造廠(chǎng)家的合作，積極推進(jìn)殼牌煤氣化裝置中關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。

[1] 岺可法.氣固分離理論及技術(shù)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，1993.

Domestic Ceramic Filter in My Company Shell Coal Gasification Device Summary

Liao Bin，Wei Wei，Li Peng-fei

Introduces the domestic ceramic filter key physical performance test cases and Liu of shares in the company in industrial coal gasification operation.

ceramic filter；shell；gasification；industrial operation

TQ546

B

1003-6490（2016）03-0114-02

2016-03-15

廖斌（1976—），男，廣西永福人，助理工程師，主要從事煤氣化管理相關(guān)工作。