煤氣化裝置運行問題探討

張小彬 孫凱

摘 要：煤氣化裝置運行期間的安全性和穩(wěn)定性影響因素依然較多，只有大家不斷努力和相互交流才能夠?qū)⑵渲械闹T多問題得到有效的解決。本文就煤氣化裝置運行問題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：煤氣化裝置；運行問題；對策

前言

煤化工氣化工藝通過對煤炭資源的再次加工處理，使之成為較為環(huán)保且使用效率大幅提升的化工工藝。隨著我國經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴大，對能源的高效使用成為必須的技術(shù)研究課題。

1 煤氣化的種類

1.1 固定層煤氣化

一般來說，固定層煤氣化技術(shù)包括魯奇氣化爐、魯奇改進(jìn)氣化爐、固定床氣化爐等。其中，魯奇氣化爐的工藝應(yīng)用技術(shù)較為成熟，被廣泛應(yīng)用在煤氣化行業(yè)當(dāng)中，在魯奇氣化爐的使用過程中，煤炭的利用率相對較高，成本相對較低，但這種煤氣化技術(shù)會產(chǎn)生較多的污染氣體，后處理較為麻煩。

1.2 流化床煤氣化

灰熔聚流化床技術(shù)、U-GAS、恩德氣化爐等技術(shù)均屬于流化床煤氣化技術(shù)，其中，灰熔聚流化床技術(shù)的產(chǎn)能效率較高，應(yīng)用范圍相對較廣，單臺氣化爐的平均日產(chǎn)能高達(dá)500t。U-GAS技術(shù)主要應(yīng)用在劣質(zhì)煤炭的技術(shù)處理中，它可以有效提高劣質(zhì)煤的產(chǎn)能效率，在溫度相對較低的環(huán)境中，將原料煤與助燃?xì)怏w混合，提高煤炭的轉(zhuǎn)化率，有效減少資源的浪費。

1.3 氣流床煤氣化

在氣化床煤氣化技術(shù)中，典型的技術(shù)主要有GSP粉煤氣化技術(shù)、Shell粉煤氣化技術(shù)、水煤漿氣化技術(shù)等。其中，GSP粉煤技術(shù)是德國未來能源公司設(shè)計研發(fā)的煤氣化技術(shù)，這種煤氣化技術(shù)可以將煤炭的轉(zhuǎn)化率提高到99%，液態(tài)排渣有效保護(hù)了煤氣化設(shè)備，提高了設(shè)備的使用壽命。Shell粉煤氣化技術(shù)采用純氧氣化技術(shù)，允許煤炭干粉進(jìn)料，但這種技術(shù)的設(shè)備結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，操作流程較為麻煩，成本較高。

2 燒結(jié)金屬設(shè)備損壞問題與措施

2.1 原因分析

第一，煤鎖斗屬于一種疲勞容器，在其中起到通氣與充壓功能的充氣器與充氣錐兩側(cè)的壓力會經(jīng)常性的發(fā)生變化，并且也會有瞬間超壓的問題發(fā)生，進(jìn)而便會使充氣器和充氣錐出現(xiàn)疲勞變形的問題；第二，如果進(jìn)入到充氣錐之中的氣體不夠純凈便有可能使燒結(jié)金屬空受到污染而發(fā)生堵塞，這種情況之下通氣便會出現(xiàn)不暢，進(jìn)而直接造成燒結(jié)金屬兩側(cè)的壓差超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，并且由此造成設(shè)備損壞；第三，通氣設(shè)備自身具有的強度不足。

2.2 應(yīng)對方法

（1）燒結(jié)金屬具有的主要作用在于能夠為煤鎖斗加壓，以及使煤斗內(nèi)部的粉煤變得疏松和流化，這種情況之下為了避免充氣器和充氣錐兩側(cè)發(fā)生超壓就可以采取以下三種措施：第一，對于粉煤鎖斗壓力和沖壓閥的開度曲線進(jìn)行設(shè)定，并且在對粉煤鎖斗進(jìn)行充壓的過程中使充壓閥的開度在粉煤鎖斗壓力不斷加大的過程中開大，避免有充氣閥突然打開而使充氣壓受到過大沖擊問題的發(fā)生；第二，對于充氣閥的最大開度予以限制；第三，在充氣錐管線的開關(guān)閥位置為其增加一臺具有調(diào)節(jié)功能的法門，并且在充壓和通氣的過程中逐漸將閥門開大，進(jìn)而來避免開關(guān)閥位置有突然打開而使燒結(jié)金屬受到過大沖擊的問題發(fā)生。（2）對于進(jìn)入到充氣設(shè)備氣體需要嚴(yán)格保證潔凈度，由于往復(fù)機所具有的結(jié)構(gòu)決定了送出的含油氣體在經(jīng)過燒結(jié)金屬設(shè)備的過程中，燒結(jié)金屬通道會逐漸被油污堵塞，這種情況之下造成了燒結(jié)金屬通氣性能發(fā)生降低，并且也會使設(shè)備沖壓過程中燒結(jié)金屬兩側(cè)位置更加容易有超壓的問題出現(xiàn)。

3 煤燒嘴頻繁跳車問題原因和解決方法

3.1 原因分析

第一，在對煤粉管線進(jìn)行焊接的過程中，如果在管線的內(nèi)壁位置有焊瘤殘存的話會使煤粉流量的穩(wěn)定性受到影響；第二，因為對于煤粉管線速度計和密度計的參數(shù)設(shè)置不正確而造成密度計和速度計對于一些良好的適應(yīng)性，進(jìn)而便使流量指示出現(xiàn)了較大的波動或者不準(zhǔn)確的示數(shù)；第三，EDS系統(tǒng)之中的氧流量計流量指示發(fā)生波動而使煤燒嘴發(fā)生跳車。

3.2 應(yīng)對方法

（1）針對煤粉管線內(nèi)壁有焊瘤殘存的問題存在需要對煤粉管線之中的焊縫逐段進(jìn)行檢查，并且針對那些焊瘤比較突出的位置需要重新對其進(jìn)行焊接，并且對焊接的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，使煤粉管線的內(nèi)壁足夠平整和光潔。（2）由于在進(jìn)行初期煤粉管線的速度計與密度計發(fā)生波動而使煤燒嘴多次出現(xiàn)跳車，尤其是在進(jìn)行煤種更換的過程中煤粉管線上的速度計與密度計會發(fā)生較大的波動?；谶@一情況可以與廠家進(jìn)行多次的聯(lián)系，并且對于密度計和速度計予以有效的校準(zhǔn)，聯(lián)合生產(chǎn)廠家對于儀表的參數(shù)做出優(yōu)化設(shè)置。另外還需要對煤粉的濕度與粒度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，使其能夠始終被控制在指標(biāo)之內(nèi)，并且在此基礎(chǔ)之上對于設(shè)計指標(biāo)予以一定的優(yōu)化。

4 煤燒嘴罩泄露問題的原因與應(yīng)對方法

4.1 原因分析

第一，煤燒嘴穩(wěn)定性不足而造成跳車問題的頻繁出現(xiàn)，由此使?fàn)t內(nèi)偏燒的問題出現(xiàn)，進(jìn)而使熱場的分布出現(xiàn)不均的現(xiàn)象，由此便使燒嘴罩被燒壞；第二，對于各個燒嘴位置流量計進(jìn)行調(diào)校過程中不夠準(zhǔn)確，并且煤流量的分布不夠均勻，由此便使氣化爐出現(xiàn)偏燒的問題。

4.2 應(yīng)對方法

（1）對于煤燒嘴流量的穩(wěn)定性予以充分保證，避免其中有頻繁波動而引發(fā)跳車的問題出現(xiàn)，并且防止由于不對稱燃燒問題而使氣化爐之中出現(xiàn)熱場分布不均的問題。（2）對于煤循環(huán)進(jìn)行反復(fù)的實驗，對于煤線的密度計和速度計進(jìn)行調(diào)試，對煤流量的補償公式加以調(diào)整。（3）對于燒煤罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計加以改進(jìn)，對第二代燒嘴罩進(jìn)行應(yīng)用，避免渣層出現(xiàn)漫過燒嘴罩而使流場的噴射受到影響，并且由此來防治燒嘴罩之中有局部過熱的問題發(fā)生。

5 結(jié)束語

我國的煤化工氣化工藝已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。我國是傳統(tǒng)的煤炭資源大國，應(yīng)該加大對煤炭使用的研發(fā)，提升煤炭資源的使用效率，保證我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，為環(huán)保事業(yè)做出一定貢獻(xiàn)。同時在煤氣化的過程中，注意對設(shè)備維護(hù)和經(jīng)驗技術(shù)的總結(jié)，確保我國煤化工項目能夠正常的運行發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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