Shell粉煤氣化爐破渣機(jī)的運(yùn)行總結(jié)

武志峰，張恩光

(河南龍宇煤化工有限公司，河南 永城 453800)

破渣機(jī)作為氣化爐的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行好壞關(guān)乎裝置的長周期運(yùn)行。越來越多的煤氣化裝置因破渣機(jī)的運(yùn)行出現(xiàn)問題而被迫停車，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)結(jié)合河南龍宇煤化工有限公司(以下簡稱龍宇煤化工)破渣機(jī)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)常見故障及問題進(jìn)行分析總結(jié)。

1 Shell爐排渣流程

Shell渣處理系統(tǒng)包括冷卻、造粒和排放三個(gè)過程。氣化爐容器的底部安裝有“水浴”(渣池V-1401)，位于渣池上部的噴淋環(huán)為氣化爐連續(xù)提供噴淋水，噴淋環(huán)的安裝是為了提供浸濕飛灰和夾雜進(jìn)渣池空間的未被氣化的煤粉。當(dāng)液態(tài)渣進(jìn)入渣池時(shí)，被固化并分散成顆粒。在渣到收集罐的途中，大的渣塊通過破渣機(jī)X-1401進(jìn)行粉碎。渣池循環(huán)泵P-1401從V-1401中取液，打到渣池噴淋環(huán)，這樣可使水形成一個(gè)從上至下的循環(huán)，迫使渣排入渣收集器V-1402。排渣罐V-1403與渣收集器V-1402隔離泄壓，當(dāng)泄到常壓后，V-1403內(nèi)的渣排入渣脫水槽T-1401，由撈渣機(jī)X-1402送上渣皮帶，而后渣鎖斗V-1403通過低壓循環(huán)水進(jìn)行補(bǔ)水后由高壓氮?dú)鈱?duì)其充壓，當(dāng)V-1402與V-1403壓差低時(shí)，打開聯(lián)通閥進(jìn)行收渣，重復(fù)操作形成一個(gè)完整的排渣循環(huán)[1]。

2 破渣機(jī)處堵渣的原因

造成堵渣的原因主要有以下幾種：①氣化爐操作溫度偏低或者更換煤種后調(diào)整不及時(shí)，造成積渣；②激冷水流量偏低，水幕成型不好，熔融的渣激冷后產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入渣口處，導(dǎo)致大塊渣未能及時(shí)破碎，造成破渣機(jī)處堵渣；③運(yùn)行周期長，破渣機(jī)內(nèi)部件損壞未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，引起故障停車，造成堵渣；④通過對(duì)大渣塊取樣分析，灰熔點(diǎn)偏高40℃，爐膛內(nèi)燃燒不充分，渣流動(dòng)性減弱，造成氣化爐出現(xiàn)垮渣、堵渣情況；⑤氣化爐內(nèi)部燒嘴罩或膜式水冷壁存在泄漏，造成積渣情況的發(fā)生。

破渣機(jī)停運(yùn)后將影響氣化爐系統(tǒng)的正常排渣，進(jìn)而迫使氣化爐因堵渣跳車，所以，破渣機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行必須引起足夠的重視。

3 堵渣后的處理方法

Shell氣化爐的積渣現(xiàn)象可能發(fā)生在破渣機(jī)X-1401、V-1402和V-1403處。

X-1401堵渣時(shí)，可通過手動(dòng)操作將破渣機(jī)反轉(zhuǎn)來解決。如出現(xiàn)渣塊堵塞致X1401跳車時(shí)，現(xiàn)場全關(guān)滑板閥，在空載位置啟動(dòng)，待破渣機(jī)啟動(dòng)后，滑板閥開至10%進(jìn)行加載，開20%、30%、50%進(jìn)行加載，直至破渣機(jī)能夠正常運(yùn)行。

V-1402錐底堵渣時(shí)，用高壓補(bǔ)充水對(duì)V-1403充壓(高于氣化爐壓力0.5～0.8MPa)，對(duì)錐底進(jìn)行反沖排堵，在排堵過程中密切注意V-1401液位的變化。

V-1403錐底堵渣時(shí)，現(xiàn)場開14XV0014旁路閥，對(duì)V-1403錐底進(jìn)行反沖，或關(guān)小14FV0004，并關(guān)14XV0013、開14XV0014，對(duì)V-1403錐底進(jìn)行反沖。

4 關(guān)于破渣機(jī)的技改

(1)原破渣機(jī)液壓動(dòng)力裝置只安裝1臺(tái)油泵，一旦油泵出現(xiàn)問題，必將造成破渣機(jī)停運(yùn)。通過技改增加1臺(tái)備用油泵，兩泵并聯(lián)安裝，進(jìn)出口安裝球閥，電源增加轉(zhuǎn)換開關(guān)，3min內(nèi)就可以倒泵運(yùn)行，提高了破渣機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

(2)破渣機(jī)是氣化關(guān)鍵設(shè)備，特別是在氣化爐運(yùn)行不穩(wěn)定、有大渣塊產(chǎn)生時(shí)，會(huì)造成破渣機(jī)跳車。出現(xiàn)這種情況后，需要人工手動(dòng)改變供油方向來改變破渣機(jī)的轉(zhuǎn)向，操作繁瑣，耗時(shí)較長，嚴(yán)重影響氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)技改后，增加了破渣機(jī)供油換向開關(guān)，在破渣機(jī)跳車后能夠及時(shí)改變供油方向，從而保障破渣機(jī)能夠在第一時(shí)間恢復(fù)運(yùn)行，避免因破渣機(jī)不啟動(dòng)而造成氣化爐被迫停車事故的發(fā)生，提升了裝置的穩(wěn)定運(yùn)行率。

(3)因破渣機(jī)油壓高報(bào)達(dá)到16MPa后，系統(tǒng)邏輯會(huì)將破渣機(jī)滑板閥全開，之后大渣塊從破渣機(jī)處落下，導(dǎo)致V-1402底部堵塞，逼迫氣化爐降低負(fù)荷。將系統(tǒng)破渣機(jī)邏輯進(jìn)行修改，待油壓高達(dá)16MPa后，破渣機(jī)雖跳車，但滑板閥保持原位。防止破渣機(jī)上方的大渣塊掉入V-1402底部，堵塞管道，造成二次事故。

(4)近期停車檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)破渣機(jī)動(dòng)齒由于腐蝕、磨損嚴(yán)重，已有一組動(dòng)齒脫落，其余動(dòng)齒在兩半結(jié)合面處的連接螺栓磨損嚴(yán)重，部分已脫落。針對(duì)此情況，龍宇煤化工對(duì)其采取焊接加固的方法，以增加破渣機(jī)動(dòng)齒的剛性，保障了氣化爐的長周期運(yùn)行。

5 運(yùn)行總結(jié)

(1)破渣機(jī)運(yùn)行情況需加強(qiáng)關(guān)注，滑板閥的開度正常保持在30%左右，嚴(yán)禁低于30%運(yùn)行。中控密切關(guān)注好破渣機(jī)油壓變化，若油壓持續(xù)波動(dòng)時(shí)，及時(shí)聯(lián)系現(xiàn)場人員，將破渣機(jī)滑板閥開度適當(dāng)調(diào)大5%并反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)啟動(dòng)1min后，正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，若破渣機(jī)油壓仍較高，再次反轉(zhuǎn)啟動(dòng)。破渣機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)，滑板閥的開度保持在30%。

(2)嚴(yán)格控制氣化爐的操作溫度，避免出現(xiàn)大幅波動(dòng)，盡量避免渣塊產(chǎn)生。重點(diǎn)監(jiān)控13DI0040、13FY0047、落渣管溫度、固含量、手動(dòng)分析的二氧化碳含量、渣池液位等參數(shù)變化，參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)匯報(bào)。

(3)每次排渣注意觀察X-1402電流變化趨勢，現(xiàn)場人員觀察渣量情況，如有問題，及時(shí)反饋。排渣時(shí)控制室注意觀察14PDI0020值的變化情況，如果14PDI0020在系統(tǒng)連通時(shí)壓差不降或者為正壓差，則對(duì)V-1402進(jìn)行排堵。

(4)檢查14FI0004流量是否正常(10Nm3/h)，當(dāng)14XV0013關(guān)閉、14XV0014打開時(shí)，14FI0004流量低，則在V-1403開始充水時(shí)打開14XV0014，對(duì)此管道進(jìn)行清堵。出現(xiàn)堵渣1h內(nèi)未處理結(jié)束，及時(shí)匯報(bào)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和調(diào)度，做好氣化爐降負(fù)荷停車準(zhǔn)備。

6 結(jié)語

引起氣化爐破渣機(jī)跳車的原因是多方面的，首先應(yīng)加強(qiáng)操作工的技能培訓(xùn)，了解破渣機(jī)跳車帶來的危害。生產(chǎn)過程中加強(qiáng)設(shè)備的巡檢，提高對(duì)煤種變化、灰熔點(diǎn)變化、爐溫波動(dòng)的關(guān)注度，加強(qiáng)渣層厚度變化的監(jiān)控，做到提早預(yù)防，做出正確判斷，采取有效措施保證氣化爐平穩(wěn)運(yùn)行。做到煤質(zhì)來源穩(wěn)定，順利排渣是不難做到的，隨著技術(shù)人員不斷總結(jié)正反兩方面操作經(jīng)驗(yàn)，Shell煤氣化長周期、穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)一定能夠?qū)崿F(xiàn)。