航天爐粉煤加壓氣化裝置運(yùn)行分析

張艷青

（安徽昊源化工集團(tuán)有限公司，安徽阜陽(yáng)236000）

1 引言

伴隨著航天事業(yè)的不斷進(jìn)步，各種新型工藝技術(shù)、材料以及設(shè)備得以出現(xiàn)，其中航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)便是最為關(guān)鍵的高端技術(shù)之一，其主要根據(jù)煤制合成氣技術(shù)加以研發(fā)，不但在航天爐方面具有一定的技術(shù)創(chuàng)新性，而且還充分發(fā)揮出傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用，效果良好。有關(guān)調(diào)查資料信息顯示，盡管航天爐相關(guān)技術(shù)沒有通過大量的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)過，不過在針對(duì)航天工程項(xiàng)目的基本需要滿足方面卻表現(xiàn)突出，十分有助于推進(jìn)我國(guó)的工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。因此，深入探討航天爐粉煤加壓氣化裝置運(yùn)行狀況具有重要意義。

2 航天爐粉煤加壓氣化工作開展的裝置要求

對(duì)于航天爐粉煤加壓氣化工作而言，一般來說，為了保證良好的運(yùn)行效果，要求粉煤加壓氣化的裝置功能正常、覆蓋全面，主要涵蓋四個(gè)不同的單元，具體來說依次為：以磨煤與干燥處理為主要任務(wù)的15單元；以粉煤加壓與運(yùn)輸為主要任務(wù)的16單元；以粉煤氣化為主要任務(wù)的17單元；以灰水與渣處置為主要任務(wù)的18單元。對(duì)于15單元而言，其中包括了兩條生產(chǎn)運(yùn)行線，即1開1備，以便達(dá)到維持裝置持續(xù)運(yùn)行的效果。對(duì)于裝置當(dāng)中的16單元來說，可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)所儲(chǔ)存粉煤的加壓處理，完成之后，使粉煤被運(yùn)輸?shù)搅瞎蕻?dāng)中。對(duì)于17單元來說，屬于粉煤加壓氣化裝置的核心組成部分，可以發(fā)揮出一定的燃燒作用，并合理進(jìn)行氣激冷與相關(guān)設(shè)施的清潔處理。對(duì)于18單元而言，可以對(duì)裝置實(shí)施黑水的有效處理，并且能夠反復(fù)循環(huán)使用，節(jié)約了資源[1]。

3 航天爐粉煤加壓氣化裝置的運(yùn)行狀況分析

本次研究將以安徽昊源化工集團(tuán)企業(yè)的兩套航天爐粉煤加壓氣化裝置運(yùn)行情況作為分析案例，該項(xiàng)目粉煤加壓氣化裝置工程項(xiàng)目在2011年10月份正式開工，其中一期項(xiàng)目氣化爐于2013年4月14日首次成功點(diǎn)火。該項(xiàng)目從基建到首次點(diǎn)火成功花費(fèi)了一年多的時(shí)間。其二期項(xiàng)目也于2014年4月一次性點(diǎn)火成功。其兩套航天爐粉煤加壓氣化裝置2015年全年有效運(yùn)行時(shí)間為354d，2016年全年有效運(yùn)行時(shí)間為360d，2017年全年有效運(yùn)行時(shí)間為361d。從2016年到現(xiàn)今，其單爐連續(xù)運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間高達(dá)320d，創(chuàng)世界氣流床氣化技術(shù)連續(xù)運(yùn)行（A級(jí)）時(shí)間世界紀(jì)錄[2]。

通過對(duì)爐溫、煤質(zhì)類型、磨煤顆粒以及合成氣灰分的相關(guān)檢測(cè)之后，經(jīng)過系統(tǒng)地分析與商討，使得航天爐粉煤加壓氣化裝置得到了很大改進(jìn)，采用了更為先進(jìn)的技術(shù)，讓航天爐粉煤加壓氣化裝置可以有效適應(yīng)不同的煤種類型，保持穩(wěn)定運(yùn)行，并使該周期獲得了增加。從當(dāng)前針對(duì)此航天爐粉煤加壓氣化裝置的相關(guān)調(diào)查資料中可知，其單爐日處理煤量高達(dá)950t，其中每小時(shí)的產(chǎn)氣量則為73000m3，此為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的產(chǎn)量，從而成功產(chǎn)出合成氨28t。以其年運(yùn)行360d作為計(jì)算分析的前提，可以得出每年的合成氨生產(chǎn)量大概為241kt。從下表1中可知，2017年該航天爐粉煤加壓氣化裝置的停車因素情況[3]。

表1 2017年該航天爐粉煤加壓氣化裝置的停車因素情況

從上表1當(dāng)中了解到，由于電器、儀表設(shè)備的因素導(dǎo)致1次停車故障，為氧氣放空閥閥檢故障連鎖跳車；其中相關(guān)設(shè)備的故障因素導(dǎo)致停車故障出現(xiàn)2次，占據(jù)比例66.7%，皆因?yàn)殚L(zhǎng)周期運(yùn)行，設(shè)備存在隱患，計(jì)劃停車檢修。鑒于操控裝置的熟練性與適應(yīng)性程度的增強(qiáng)，操作工操控技能越來越熟練，操作經(jīng)驗(yàn)也越來越豐富，在增強(qiáng)操作工藝的掌握與管控之后，因人為操控失誤造成停車的情況逐漸被規(guī)避。所以，為了達(dá)到航天爐粉煤加壓氣化裝置的運(yùn)行周期延長(zhǎng)的目的，應(yīng)注重對(duì)電器、儀表設(shè)備的維護(hù)和管理，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。

4 航天爐粉煤加壓氣化裝置運(yùn)行過程中存在的不足與解決對(duì)策

第一，在航天爐粉煤加壓氣化裝置的運(yùn)行過程當(dāng)中會(huì)受到合成氣帶灰因素的不良影響，由此造成一定的問題，鑒于該影響問題的嚴(yán)重性，導(dǎo)致系統(tǒng)的阻力快速提高，對(duì)系統(tǒng)的長(zhǎng)久運(yùn)行產(chǎn)生了十分嚴(yán)重的阻礙影響。那么，對(duì)于此問題所采取的解決對(duì)策具體為：通過對(duì)文丘當(dāng)中的洗滌器部件加以更換處理，并由洗滌塔替代文丘當(dāng)中的洗滌器噴淋水裝置，完成供給料泵的任務(wù)，從汽提塔當(dāng)中抽取水之后，有效洗滌合成氣。同時(shí)，使得系統(tǒng)當(dāng)中的黑水排放量加大，從以往的15m3/h提升到不低于25m3/h，而激冷室外的相應(yīng)排水量則從以往的130m3/h提高到165m3/h，使系統(tǒng)的水循環(huán)量得以增加。通過利用此解決對(duì)策，使得洗滌塔替代文丘里當(dāng)中的洗滌器噴淋水裝置，完成供給料泵的任務(wù)，雖獲取到相應(yīng)成效，不過卻不夠顯著；利用對(duì)系統(tǒng)的水循環(huán)量增加的方法，使合成氣的洗滌成效較為顯著。當(dāng)完成合成氣帶灰缺陷的處理之后，相關(guān)裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性便獲得增強(qiáng)[4]。

第二，在航天爐粉煤加壓氣化裝置的運(yùn)行過程當(dāng)中會(huì)受到磨煤機(jī)液壓油站的油溫太高的因素影響。鑒于磨煤機(jī)液壓油站屬于單臺(tái)泵的運(yùn)行方式，在設(shè)計(jì)油循環(huán)管路的過程當(dāng)中，忽略了針對(duì)液壓油的冷卻處理因素的考慮，致使裝置在運(yùn)行的時(shí)候液壓油的溫度不斷提升，最高達(dá)到了70℃。對(duì)于此問題采取的解決對(duì)策具體為：針對(duì)磨煤機(jī)液壓油站，加大冷卻器設(shè)備購(gòu)買量，采用循環(huán)冷卻水的方式，實(shí)現(xiàn)液壓油的連續(xù)冷卻處理[5]。通過利用此解決對(duì)策之后，液壓油站的油溫從70℃下降到40℃，從而確保了磨煤機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高了安全，規(guī)避了故障風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)論

從此次論文的闡述和分析中可知，深入探討航天爐粉煤加壓氣化裝置運(yùn)行狀況非常重要，有利于確保航天爐粉煤加壓氣化裝置的安全和穩(wěn)定性。本文依據(jù)航天爐粉煤加壓氣化工作開展的裝置要求，分析了航天爐粉煤加壓氣化裝置的運(yùn)行狀況，并說明其中的不足與解決對(duì)策。望此次研究的內(nèi)容和結(jié)果，能夠獲得相關(guān)部門人員的重視，并從中得到相應(yīng)幫助，有效推進(jìn)航天事業(yè)管理的改革進(jìn)程。