航天爐磨煤及粉煤輸送系統(tǒng)的運行總結(jié)分析

張恩光（河南新鄉(xiāng)中新化工有限責(zé)任公司，河南 新鄉(xiāng)453800）

0 引言

航天爐煤氣化工藝是我國自主研發(fā)的一種粉煤加壓氣化技術(shù)，發(fā)展至今，各個工段已擁有成熟的設(shè)計基礎(chǔ)和豐富的運行經(jīng)驗。航天爐的長周期運行離不開粉煤的穩(wěn)定供應(yīng)，目前，磨煤機頻繁跳車、放空帶粉、粉煤堵煤等問題仍然制約著大多數(shù)煤氣化裝置。對此，根據(jù)我廠煤氣化裝置的相關(guān)運行經(jīng)驗，并結(jié)合實際生產(chǎn)過程中存在的問題進行闡述[1]。

1 工藝流程

原料煤經(jīng)振動料斗及稱重給煤機計量后送到磨煤機研磨后，被通入磨煤機的熱惰性氣體進行干燥，后送至磨煤機上部的旋轉(zhuǎn)分離器篩分。細(xì)粉吹送去粉煤袋式過濾器中，粗顆粒粉煤落回磨輥下重新研磨。含粉煤的惰性氣在袋式過濾器里完成分離。經(jīng)旋轉(zhuǎn)卸料閥、纖維分離器、螺旋輸送機送去粉煤加壓輸送系統(tǒng)的粉煤貯罐，熱惰性氣繼續(xù)循環(huán)利用。

粉煤從常壓的粉煤貯罐送入粉煤鎖斗，粉煤鎖斗升壓后將粉煤送入高壓的粉煤給料罐。粉煤鎖斗交替進行降壓進煤，升壓送煤，從而保證粉煤給料罐在壓力約4.7Mpa（一般其壓力比氣化爐壓力高0.6～0.8Mpa）下連續(xù)不斷的將粉煤輸送至氣化爐粉煤燒嘴。

2 磨煤系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的問題及處理措施

2.1 磨煤機進出口壓差高

磨煤系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)此問題將觸發(fā)給煤機聯(lián)鎖不能加煤，超指標(biāo)時將直接導(dǎo)致磨煤機跳車，甚至造成超溫事故的發(fā)生。出現(xiàn)此問題原因有：磨煤機排矸箱未及時清理造成風(fēng)道堵煤，致使循環(huán)風(fēng)受阻，造成磨煤機進出口壓差居高不下。還有一種原因是在磨煤系統(tǒng)啟動之時，急于追求高負(fù)荷，瞬時給煤量過大，造成壓差升高。針對這些情況，我廠要求班組每周進行一次排矸箱清理，在清理排矸箱之余，也可在清理雜物之中判斷有無磨煤機內(nèi)件脫落，從而診斷磨煤機運行情況。另外，我們嚴(yán)格磨煤系統(tǒng)開停車過程的負(fù)荷控制，非特殊原因嚴(yán)禁快速加煤至磨煤機。

2.2 磨煤機推力瓦溫度高

磨煤機推力瓦溫度高如果處理不及時將直接導(dǎo)致磨煤機跳車。結(jié)合我廠的運行經(jīng)驗，出現(xiàn)此類問題的原因有：（1）循環(huán)水流量低；（2）潤滑油中進水；（3）油變質(zhì)；（4）油泵出口過濾器堵塞；（5）齒輪和變速箱故障；（6）換熱器堵塞等。我廠規(guī)定班組巡檢時記錄磨煤機推力瓦、磨輥、分離器油池的溫度，出現(xiàn)異常及時排查處理。針對潤滑油，定期對油品進行分析，利用濾油機對潤滑油進行過濾。在夏季高溫天氣來臨前，提前倒換磨煤系統(tǒng)對油站換熱器進行統(tǒng)一清理。由于磨煤機基礎(chǔ)是半封閉環(huán)境，自身運行時就存在熱源，對此，我廠在磨煤機基礎(chǔ)旁架設(shè)風(fēng)機，幫助油池進行降溫。

2.3 粉煤水分的控制

我公司要求粉煤水分控制在2.5wt%以內(nèi)，后由于氣化爐負(fù)荷提升，用煤量也隨之增加。水分控制需在嚴(yán)苛條件下才能達(dá)到，為保障安全生產(chǎn)運行的穩(wěn)定，后經(jīng)過技術(shù)部討論，將水分控制指標(biāo)修改為3.5wt%以內(nèi)。影響粉煤水分的因素有很多，主要是熱風(fēng)爐負(fù)荷和放空大小的影響。一方面，我們采取增大密封風(fēng)機風(fēng)量的方法來開大磨煤系統(tǒng)放空，降低粉煤水分。另一方面，我們嚴(yán)格把關(guān)整個磨煤系統(tǒng)管道的保溫，防止熱氣冷凝，減少熱量損失，從而保證粉煤的水分合格率。

2.4 稱重給煤機堵煤處理

給煤機堵煤后直接影響到磨煤機出口溫度，如果處理不及時，很容易造成磨煤系統(tǒng)超溫，嚴(yán)重時燒壞濾袋甚至造成粉煤燜燒，存在嚴(yán)重的安全隱患。給煤機堵煤的原因有很多，原料煤中有雜物，存放時間長原煤倉錐部出現(xiàn)板結(jié)，原煤倉錐部伴熱系統(tǒng)未投用等情況都有可能造成堵煤。我廠在試車初期時，給煤機經(jīng)常性堵煤，后在清堵過程中發(fā)現(xiàn)多是些麻繩、纖維等雜物造成堵塞。我們通過實際觀察發(fā)現(xiàn)，原料煤直徑均在30mm 左右，直徑較大。對此，我廠將原煤倉錐部下料口改大，防止堵煤。在原有煤倉上煤口過濾網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加鋸齒，幫助篩分纖維雜物。上述改造完成后，有了很大改觀。為便于給煤機的清堵，我們在振動料斗下方增加15cm×40cm 長方形捅煤口，用螺栓將其固定，方便在給煤機堵煤時及時疏通。

2.5 袋式過濾器濾袋壽命問題

粉煤袋式過濾器在長周期運行時會出現(xiàn)各種各樣的問題，如：系統(tǒng)放空帶粉，濾袋壓差高等問題，究其原因，多半是濾袋出現(xiàn)了問題。我廠也因濾袋破損放空帶粉而多次倒換磨煤機，伴隨而來的就是電費、煤耗、輔材消耗的增加。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，部分濾袋出現(xiàn)破損、點蝕或者粉煤沾滿濾袋的情況。針對此情況，我們加強了電磁閥的巡檢，并做好電磁閥檢修的臺賬記錄工作，并在定期倒換磨煤機前后，安排對電磁閥進行逐一排查。其次，在磨煤系統(tǒng)備機狀態(tài)下，關(guān)閉系統(tǒng)放空，防止形成煙囪效應(yīng)，確保粉煤袋式過濾器內(nèi)的惰性化環(huán)境。嚴(yán)格控制反吹壓力在0.25～0.35Mpa 內(nèi)，將反吹電磁閥的周期間隔從1min 改為10S，保證濾袋的透氣性，延長使用壽命。

3 粉煤輸送系統(tǒng)出現(xiàn)的問題及處理措施

3.1 粉煤儲罐過濾器放空帶水

出現(xiàn)此類現(xiàn)象主要是由于粉煤鎖斗泄壓過程中，高壓二氧化碳?xì)怏w減壓后出現(xiàn)冷凝，而導(dǎo)致放空帶水。停車后，在對粉煤儲罐過濾器檢查清理時，發(fā)現(xiàn)箱體內(nèi)壁四個頂角煤泥堆積較多。在更換濾袋過程中，也是發(fā)現(xiàn)放空管側(cè)的濾袋積滿濕煤泥。對此，在機會停車檢修期間，通過在粉煤儲罐過濾器放空管底部箱體內(nèi)部倒入清水的方法，尋找最低點。在最低點開孔，接DN50管道排入地溝。并在合適位置增加收集罐和手閥，安排班組定期排放。

3.2 粉煤儲罐過濾器錐部堵

粉煤儲罐過濾器錐部堵長期以來是困擾裝置穩(wěn)定運行的一大難題，尤其是在冬季開車時更為嚴(yán)重，甚至達(dá)到每天清堵一次的頻率，十分費時費力。在清堵過程中也存在較大安全隱患，我廠曾在清堵時出現(xiàn)粉煤外泄的事故。為了防止堵塞，我們也進行了相關(guān)技術(shù)改造，如在錐部增加流化氣等，但效果不甚理想。后在長期運行中通過對比發(fā)現(xiàn)，粉煤儲罐的溫度也會直接導(dǎo)致粉煤儲罐過濾器錐部的堵塞。對此，我們改造了粉煤儲罐的錐部伴熱管線，增加了粉煤儲罐與粉煤儲罐過濾器聯(lián)通管線的伴熱，并加強了粉煤儲罐過濾器錐部的巡檢。通過每班次現(xiàn)場敲擊錐部，通過聲音判斷錐部有無積煤，中控翻閱粉煤儲罐過濾器錐部溫度趨勢線判斷有無異常。另外，加強粉煤輸送溫度的管控，嚴(yán)格控制粉煤溫度在80℃以上。

3.3 二氧化碳系統(tǒng)帶油

粉煤流化及輸送在開車時為高壓氮氣，正常生產(chǎn)后切換為高壓二氧化碳。我廠兩個高壓二氧化碳緩沖罐在設(shè)計之初為并聯(lián)模式，后在運行時發(fā)現(xiàn)輸煤系統(tǒng)管道內(nèi)帶油嚴(yán)重，經(jīng)常性的堵塞粉煤鎖斗內(nèi)的笛管。為此，我們一方面改進了笛管，另一方面將高壓二氧化碳緩沖罐改為串聯(lián)模式，并增加了排油系統(tǒng)。為了確保生產(chǎn)穩(wěn)定，我廠在單套粉煤鎖斗二氧化碳進罐前增加了一個新過濾器，新過濾器與粉煤給料罐二氧化碳過濾器體積和過濾面積相當(dāng)，該效果立竿見影，投用后我廠未再次出現(xiàn)二氧化碳帶油堵塞管道的情況。

3.4 輸煤管道堵塞問題

輸煤管線堵塞多是出現(xiàn)在煤線角閥處，此處流通面積較小，如果粉煤輸送中摻雜著異物就極容易造成煤線堵塞。煤線里面的雜物可能有：濾袋內(nèi)的籠骨圈卡環(huán)、原料煤中的纖維和麻繩以及粉煤鎖斗過濾器內(nèi)的濾棒碎片等。針對這些問題，我廠每次更換濾袋，嚴(yán)格把控更換過程。定期對磨煤系統(tǒng)纖維分離器進行清理，將變形的鋸齒予以修正。在檢修周期，完成對粉煤鎖斗笛管和過濾器內(nèi)濾棒的檢查。航天爐在煤線角閥出現(xiàn)堵塞后是可以完成在線清堵工作，我廠也有過成功經(jīng)驗，關(guān)鍵在于聯(lián)鎖切除、安全隔離，處理完成后，秉著“先通氣、再通煤”的原則恢復(fù)煤線的正常投用。

4 結(jié)語

航天爐磨煤干燥及粉煤輸送系統(tǒng)的長周期運行受諸多因素影響，且不可小覷。根據(jù)影響裝置穩(wěn)定運行的問題作出相應(yīng)處理，才是裝置長周期的關(guān)鍵。應(yīng)從源頭把控煤質(zhì)，中間管控系統(tǒng)溫度和氧含量，輸送過程處理好二氧化碳帶油問題，方可保障氣化爐粉煤的穩(wěn)定供應(yīng)。