航天爐粉煤氣化裝置磨煤系統(tǒng)運行總結(jié)

張洪剛

(安徽昊源化工集團有限公司,安徽阜陽 236000)

航天爐粉煤加壓氣化裝置是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效、潔凈、煤種適應(yīng)性廣的國內(nèi)煤氣化技術(shù)，該裝置利用粉煤與純氧在高溫高壓下發(fā)生不完全燃燒反應(yīng)，生成粗合成氣供下游工序使用[1]。磨煤系統(tǒng)制成的粉煤輸送到粉煤儲罐，通過粉煤鎖斗進行加壓，將粉煤輸送到氣化爐，完成氣化反應(yīng)。由于受粉煤儲罐緩沖能力的影響，一旦磨煤系統(tǒng)出現(xiàn)故障停車的情況，如果短時間內(nèi)備用系統(tǒng)無法開啟，將會直接影響到氣化爐的負荷[2]。安徽昊源化工集團有限公司一、二期航天爐分別于2013年4月、2014年4月開車，園區(qū)一期氣化裝置于2018年5月開車，配套的磨煤系統(tǒng)均為2開1備，裝置正常運行期間，僅磨煤系統(tǒng)的生產(chǎn)維護量就占到一半以上，甚至出現(xiàn)過多次因磨煤系統(tǒng)故障，導(dǎo)致系統(tǒng)減量生產(chǎn)的情況。通過不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，對工藝指標進行優(yōu)化，對設(shè)備進行改造，在事故發(fā)生前做好防范，有效提高了磨煤系統(tǒng)的運行周期，為氣化爐長周期穩(wěn)定運行提供了保障。筆者分別從磨煤系統(tǒng)故障率較高的設(shè)備進行分析，總結(jié)磨煤系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因，并提出解決措施。

1 稱重給煤機

1.1 皮帶跑偏

稱重給煤機皮帶跑偏是皮帶機運行中的常見故障之一，如不能及時發(fā)現(xiàn)并處理，輕則造成皮帶機超負荷跳車，重則損壞皮帶，被迫停磨煤系統(tǒng)檢修。磨煤系統(tǒng)運行期間，經(jīng)常出現(xiàn)原料煤灑落到下行皮帶的情況，煤進入皮帶與滾筒之間，很容易導(dǎo)致皮帶跑偏[3]。特別是陰雨天氣，原料煤水分大，皮帶上附著的煤不容易清理，更加不利于皮帶機運行。

通過利用廢舊皮帶延長給煤機進料口三個邊的擋板，盡量減小擋板與皮帶之間的間距，有效避免了原料煤落入下行皮帶的情況出現(xiàn)。同時，引入一路低壓氮氣，將少量進入滾筒與皮帶之間的碎煤吹出，大大緩解了皮帶跑偏的問題。

在皮帶機托輥支架兩側(cè)安裝多個糾偏立輥，在一定程度上緩解了皮帶機跑偏的問題。

皮帶機托輥故障是導(dǎo)致皮帶機跑偏的另一個主要原因，同時也嚴重威脅皮帶機的安全運行。由于稱重給煤機采用全封閉形式，導(dǎo)致不能隨時檢查托輥運行情況，通過實際運行發(fā)現(xiàn)，給煤機進料口下方托輥負荷最大，所以故障率較高；為此制定了定期停磨煤系統(tǒng)檢查的方案，方案落實后，極少出現(xiàn)托輥意外故障的情況。

1.2 堵煤

稱重給煤機下煤不暢、堵煤的情況也經(jīng)常發(fā)生，分析其原因主要為原料煤中雜物多、原料煤潮濕等。由于原料煤中有雜物，導(dǎo)致原料煤在煤倉底部架橋，嚴重時，導(dǎo)致皮帶機斷煤，被迫停磨煤系統(tǒng)。原料煤中的雜物主要在運輸過程中產(chǎn)生，對此，一方面嚴格控制來煤質(zhì)量，安排專人對雜物進行清理，另一方面通過在各皮帶機進料口增加過濾篩過濾雜物，定時進行清理。對于陰雨天氣，采用干煤配濕煤的配煤方式，在上煤期間，根據(jù)原料煤潮濕情況，及時調(diào)整摻燒比例，并提前調(diào)整振動料斗頻率，有效避免了堵煤情況的發(fā)生。

2 熱風爐

2.1 點火失敗

熱風爐點火失敗是熱風爐經(jīng)常出現(xiàn)的故障之一。熱風爐點火一般為自動點火，在點火過程中，應(yīng)確保點火燃料氣管線暢通，定期檢查噴口堵塞情況；同時，檢查點火槍接線情況，避免因接觸不良而導(dǎo)致無法點火。點火失敗時，不能在短時間內(nèi)頻繁點火，應(yīng)對系統(tǒng)進行惰性化置換，分析合格后方可再次點火。另外，頻繁啟動點火器也會降低點火器的壽命。

2.2 滅火

正常運行期間，必須嚴格控制助燃風與燃料氣的比例。通常情況下，控制助燃風過量10%左右，可以確保燃料氣的完全燃燒。助燃風過量太多會導(dǎo)致系統(tǒng)氧含量偏高，燃料氣過量會導(dǎo)致無法完全燃燒，這兩種情況都可能會導(dǎo)致熱風爐滅火。燃料氣成分也是關(guān)注的重點，不同的成分比例，所需要的空氣量不同。因此，在燃料氣成分發(fā)生變化時，應(yīng)及時進行相應(yīng)調(diào)節(jié)。助燃風機空氣入口應(yīng)做好防護，避免入口被異物堵住而導(dǎo)致熱風爐滅火。

2.3 燃料氣閥門故障

熱風爐停車時，應(yīng)立即檢查閥門動作情況，確保燃料氣閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，如果閥門沒有關(guān)閉，應(yīng)通知現(xiàn)場關(guān)閉手閥；重新點火前，必須對系統(tǒng)進行置換，分析合格后方可進行點火操作。

3 粉煤袋式過濾器

3.1 濾袋泄漏

裝置運行初期，多次出現(xiàn)濾袋泄漏的情況，粉煤袋式過濾器濾袋一旦泄漏，直接影響現(xiàn)場環(huán)境，同時造成原料煤的浪費。在操作過程中，必須嚴格控制系統(tǒng)操作溫度，粉煤袋式過濾器底部溫度一般最高不超過120 ℃，溫度過高，會直接影響濾袋使用壽命。在檢修過程中，必須確認粉煤袋式過濾器溫度已降至60 ℃以下，最好在常溫下進行檢修，否則一旦在溫度較高時有空氣進入，會直接引燃附著在濾袋上的煤粉，導(dǎo)致濾袋燒壞。粉煤袋式過濾器的密封也十分重要，特別是蓋板、箱板的密封，如果在磨煤系統(tǒng)運行期間出現(xiàn)泄漏，會導(dǎo)致空氣進入，同樣會直接燒壞濾袋。在更換濾袋時，應(yīng)嚴格控制安裝濾袋質(zhì)量，避免與粉煤儲罐過濾器混用濾袋，粉煤儲罐過濾器濾袋的使用溫度較低，一旦混用，無法保證系統(tǒng)長期運行。

3.2 壓差高

粉煤袋式過濾器壓差正?？刂圃?00～1 000 Pa，壓差過高的原因主要有以下幾點：(1)濾袋老化。一般運行2～3 a需要更換一次濾袋，否則會造成系統(tǒng)阻力增加。(2)反吹間隔過長。電磁閥動作間隔時間應(yīng)該滿足壓差要求控制，根據(jù)不同的負荷進行相應(yīng)調(diào)節(jié)，一般設(shè)置10 s左右。(3)噴吹管安裝脫落。噴吹管安裝時，應(yīng)固定牢固，避免因抖動造成脫落。(4)噴吹電磁閥故障。噴吹電磁閥故障將直接導(dǎo)致無法進行噴吹，造成附著在濾袋上的粉煤不能及時脫落，因此，應(yīng)定期檢查噴吹電磁閥，并及時排除故障。

4 粉煤螺旋輸送機

4.1 堵煤

粉煤螺旋輸送機堵煤的主要原因為原料煤水分大、系統(tǒng)露點高，解決的辦法是加大氮氣補入量，降低系統(tǒng)水含量。磨煤系統(tǒng)開車時，應(yīng)確保粉煤袋式過濾器出口溫度在90 ℃以上，正常運行期間，控制磨煤機出口溫度在105～110 ℃。粉煤輸送系統(tǒng)停車時，應(yīng)按照從上往下的順序依次停車，必須確保粉煤螺旋輸送機空負荷停車，如果帶負荷停粉煤螺旋輸送機，很可能導(dǎo)致因負荷過大而無法再次開啟。

4.2 軸承故障

粉煤螺旋輸送機環(huán)形支撐軸承起到連接與支撐螺旋體的作用，由于工作條件惡劣，粉煤容易進入軸承內(nèi)部，導(dǎo)致故障率較高，檢修更換的難度也比較大，因此，應(yīng)重點關(guān)注潤滑管理。裝置運行初期，采用人工加油的方式進行維護，后來因工作量大，同時也不能確保潤滑質(zhì)量，改造為自動潤滑。自動潤滑裝置投用后大大減少了維修人員檢維修工作量，并且保證了定時定量對軸承進行加油，有效延長了軸承的使用壽命。

5 結(jié)語

安徽昊源化工集團有限公司航天爐已運行超過6 a，通過對磨煤系統(tǒng)的研究，總結(jié)了一系列經(jīng)驗教訓(xùn)，從最初的問題不斷出現(xiàn)，到目前實現(xiàn)了相對穩(wěn)定的運行，但是仍然有許多問題需要進一步研究、探討，如進一步增加磨煤系統(tǒng)裝置運行周期、減少維護檢修的工作量、降低磨煤系統(tǒng)運行成本、實現(xiàn)裝置效益最大化等，這些都是今后繼續(xù)努力的方向。