GSP氣化爐排渣系統(tǒng)問題處理及優(yōu)化建議

蘭文禮，閆 波

（神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司煤制油分公司，銀川 750041）

GSP氣化爐排渣系統(tǒng)問題處理及優(yōu)化建議

蘭文禮，閆 波

（神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司煤制油分公司，銀川 750041）

結(jié)合GSP氣化爐排渣系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況，針對出現(xiàn)的問題，提出改進(jìn)意見及建議措施，進(jìn)一步優(yōu)化GSP氣化爐排渣系統(tǒng)，以達(dá)到氣化裝置安穩(wěn)長滿優(yōu)運(yùn)行目標(biāo)。另外，一些關(guān)鍵閥門及設(shè)備可進(jìn)行國產(chǎn)化，減少投資降低成本。

GSP氣化爐；排渣；問題；建議

0 引言

GSP氣化爐［1］具有干粉進(jìn)料、液態(tài)排渣的特點(diǎn)，排渣系統(tǒng)是GSP氣化工藝非常重要的單元，其目的是通過渣鎖斗的順控循環(huán)，將氣化爐激冷室洗滌下來的顆粒煤渣，從高壓系統(tǒng)排放到常壓的外界環(huán)境，并在撈渣機(jī)內(nèi)進(jìn)行固液分離。

自GSP氣化爐運(yùn)行以來，排渣系統(tǒng)出現(xiàn)過若干問題，通過一系列整改己操作優(yōu)化，已經(jīng)消除了一部分設(shè)計(jì)上的缺陷，但主要矛盾依然存在，嚴(yán)重影響裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行，對此提出若干優(yōu)化建議。

1 GSP氣化爐排渣系統(tǒng)工藝流程簡述

排渣順控分為進(jìn)料、泄壓、卸料、充液、充壓五個階段，每個排渣周期用時30分鐘左右。當(dāng)激冷室和渣鎖斗達(dá)到要求壓差，程序打開收渣閥將激冷室和渣鎖斗連通，高溫的熔渣沉降到渣鎖斗內(nèi)收集，同時渣水循環(huán)泵入口閥打開，自循環(huán)閥關(guān)閉，在渣鎖斗和激冷室之間形成一個閉路循環(huán)，開始進(jìn)料。渣鎖斗進(jìn)料時間結(jié)束后，程序打開渣水循環(huán)泵自循環(huán)閥，然后泄壓管線上的閥門打開，當(dāng)控制閥全開及渣鎖斗壓力達(dá)到既定壓力后，打開泄壓閥，加快渣鎖斗泄壓速度。當(dāng)渣鎖斗壓力達(dá)到常壓后，渣鎖斗將進(jìn)行排渣。渣鎖斗排渣結(jié)束后，程序打開充液閥，對渣鎖斗進(jìn)行充液，充液完成后，渣鎖斗進(jìn)入充壓階段。程序首先打開充壓閥門對渣鎖斗進(jìn)行充壓，當(dāng)渣鎖斗和氣化爐之間的壓差在0.05～0.5MPa之間時，程序打開進(jìn)料閥將渣鎖斗和激冷室連通。

2 GSP氣化爐排渣系統(tǒng)常見問題及處理

2.1 激冷室堵渣

問題分析：在渣水系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，經(jīng)常需要停止渣順控，造成收渣時間較長，激冷室內(nèi)貯存大量熔渣，時間長就會造成堵渣，激冷室堵渣的常見現(xiàn)象有破渣機(jī)油壓波動較大、破渣機(jī)溫度降低、激冷室液位計(jì)波動較大、渣水循環(huán)泵打量降低、排渣量減少。處理措施：目前正常的處理方法有氣化爐降負(fù)荷，手動多次排渣、破渣機(jī)正發(fā)轉(zhuǎn)、打開渣水循環(huán)泵排污手閥向撈渣機(jī)拉渣、打開渣收集罐底部沖洗水閥門向上反沖、渣水循環(huán)泵倒泵，清濾網(wǎng)。

2.2 鎖渣閥故障

問題分析：鎖渣閥是排渣系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的設(shè)備［2］，由于其介質(zhì)是固液兩相、流速高，且閥門開關(guān)頻繁，對鎖渣閥磨損腐蝕嚴(yán)重，會出現(xiàn)閥門卡澀、關(guān)不死、反饋故障等情況。處理措施：針對鎖渣閥出現(xiàn)的常見故障，定期檢查鎖渣閥動作及反饋情況；檢查鎖渣閥密封水是否暢通，保證密封水壓力；檢查鎖渣閥油箱及油泵運(yùn)行情況；跟蹤煤粉灰分變化，及時調(diào)整氣化爐參數(shù)；檢查氣化爐排渣情況，防止發(fā)生堵渣。

2.3 渣水循環(huán)泵機(jī)封及閥門易磨損

問題分析：GSP氣化渣鎖斗設(shè)計(jì)容積較小，且排渣量較設(shè)計(jì)量大，渣水中固含量較高，收渣時，充壓水從渣鎖斗底部進(jìn)入，影響成渣過程，渣水進(jìn)入渣鎖斗沒有導(dǎo)流管，使渣水循環(huán)系統(tǒng)黑水固含量較高，造成渣水循環(huán)泵機(jī)封及閥門腐蝕及磨損。處理措施：考慮到渣鎖斗容積改大難度較大，通過在渣鎖斗內(nèi)加導(dǎo)流管及充壓水引一路至渣鎖斗頂部進(jìn)入，降低渣水循環(huán)泵入口固含量，減少對渣水循環(huán)泵機(jī)封及閥門磨損，另外針對渣水循環(huán)泵出口閥內(nèi)漏，工藝交出困難，在泵出口增加一道切斷閥，運(yùn)行時保持常開，在渣水循環(huán)泵需要交出檢修可以有效切斷，在線檢修，避免停車。

2.4 沖洗水換熱器內(nèi)漏頻繁

問題分析：沖洗水換熱器在運(yùn)行過程中，經(jīng)常發(fā)生內(nèi)漏，造成循環(huán)水水質(zhì)變差，后經(jīng)過技改換熱器增加旁路，換熱器內(nèi)漏時切至旁路，造成沖洗水未經(jīng)冷卻，沖洗水溫度高，無法起到冷卻渣水的目的，渣鎖斗泄壓時間加長，影響渣順控。究其原因，沖洗水換熱器在投用時因渣順控會出現(xiàn)突然斷流和流量突然增大，對換熱器封頭沖擊很大，造成內(nèi)漏［3］。處理措施：目前已計(jì)劃在高壓循環(huán)水進(jìn)氣化界區(qū)前加一個總的換熱器，利用原旁路閃蒸拆下的舊換熱器，原有各單系列沖洗水換熱器取消。這樣可以保證高壓循環(huán)水的連續(xù)流動，避免換熱器因?yàn)楦邏貉h(huán)水?dāng)嗔骰蛄髁客蝗辉龃髮Ψ忸^形成沖擊，造成內(nèi)漏。

3 GSP氣化爐排渣系統(tǒng)優(yōu)化及建議

GSP排渣系統(tǒng)運(yùn)行安全性高，故障率較低，但為了減少投資，提高經(jīng)濟(jì)效益，在本裝置及后續(xù)項(xiàng)目上可以考慮技改，進(jìn)一步降低投資，提高裝置運(yùn)行穩(wěn)定性。

渣鎖斗沖洗及充液使用的廢水在總管上增加換熱器。通過技改，廢水溫度由90℃降至40℃，降低了撈渣機(jī)排渣時熱排放氣的排出，減少了對環(huán)境的污染，改善了現(xiàn)場環(huán)境。并且在渣鎖斗入口設(shè)置導(dǎo)流管，導(dǎo)流管直徑400mm、長600mm，避免渣水經(jīng)短路進(jìn)入渣水循環(huán)泵入口，降低了渣水循環(huán)泵入口渣水固含量，從而減少了對渣水循環(huán)泵機(jī)封及閥門的磨損，大大降低了渣水循環(huán)泵的檢修頻次。

將渣斗充壓和溫控水管線分一路至渣斗頂部，由底部控制溫度，改為上下兩路控制溫度的辦法，改善了渣鎖斗沉渣溫度，降低渣水循環(huán)泵入口固含量，從而減少對機(jī)泵、閥門的磨損。沖洗水換熱器設(shè)置旁路，在沖洗水換熱器發(fā)生內(nèi)漏時可以切至旁路，避免了氣化爐因沖洗水換熱器內(nèi)漏造成停車及對循環(huán)水水質(zhì)的影響。

調(diào)整廢水補(bǔ)水手閥開度，保證廢水補(bǔ)水的平穩(wěn)及延長補(bǔ)水時間，可以防止補(bǔ)水量過大對水平衡的影響及造成管線設(shè)備振動較大。渣水循環(huán)泵出口增加一道切斷閥，運(yùn)行時保持全開。

增加備用撈渣機(jī)，每臺氣化爐設(shè)置兩臺撈渣機(jī)。目前氣化使用煤灰分較高，較設(shè)計(jì)值高，排渣量也較原設(shè)計(jì)大，通過設(shè)置備用撈渣機(jī)可以減少撈渣機(jī)故障次數(shù)，避免氣化爐因?yàn)閾圃收媳黄韧＼嚒?/p>

4 結(jié)束語

GSP排渣系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)先進(jìn)，安全系數(shù)較高，但在運(yùn)行過程中仍然出現(xiàn)不少問題，這些問題需要我們在運(yùn)行過程中繼續(xù)總結(jié)和整改，以達(dá)到GSP氣化爐“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”運(yùn)行，結(jié)合類似化工裝置的工藝設(shè)計(jì)，可以對GSP排渣系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化，以達(dá)到減少投資節(jié)約成本的目的，另外本著經(jīng)濟(jì)性和效益性的考慮，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵閥門設(shè)備國產(chǎn)化也是我們不斷努力的方向。

［1］GSP氣化爐簡介［J］.北京杰斯菲克煤氣化技術(shù)有限公司，2006：1-9.

［2］葉建中.鎖渣閥的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［J］.閥門，2008，37（03）.

［3］李威，對置式四噴嘴氣化爐鎖斗系統(tǒng)問題及處理［J］.中氮肥，2008，20（05）：53-54.

［4］柳春，徐強(qiáng)，董雷.HT-L航天爐渣水處理系統(tǒng)運(yùn)行總結(jié)［J］.氮肥技術(shù)，2009，30（05）：39-40.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.020

蘭文禮（1980-），男，本科，助理工程師，從事煤氣化研究工作。