國產陶瓷濾芯在我公司殼牌粉煤氣化裝置應用情況總結

廖　斌，韋　偉，李鵬飛（.廣西化工控股有限公司，廣西柳州 54500；.柳州化工股份有限公司，廣西柳州 54500）

國產陶瓷濾芯在我公司殼牌粉煤氣化裝置應用情況總結

廖斌1，韋偉2，李鵬飛2
（1.廣西化工控股有限公司，廣西柳州 545002；2.柳州化工股份有限公司，廣西柳州 545002）

介紹了國產陶瓷濾芯關鍵物理性能測試情況及在柳化股份公司煤氣化裝置工業運行情況。

陶瓷濾芯；殼牌；煤氣化；工業運行

1　概述

我公司殼牌粉煤氣化使用干法除灰技術，使用進口高溫陶瓷濾芯，由于濾芯價格過高，公司為推進設備國產化進程，與江蘇某非金屬材料廠合作，試用國產濾芯。以下對實際使用情況做深入的介紹。

2　高溫陶瓷濾芯結構

標準濾芯是一個外徑60mm，壁厚15mm，長1.5的多孔陶瓷圓柱體，過濾面積為0.25m2，其底部封閉，頂部開口，頂部有一承重凸面固定該部件，并起密封作用。含塵高溫氣體從濾芯外部進入，干凈氣體通過濾芯中部向上流出。濾芯由兩層組成，基層基材由高密度碳化硅顆粒制成，外層濾膜由極薄、細微的莫來石制成。

3　濾芯在生產過程中斷裂的原因分析

反吹系統故障造成飛灰架橋引起的應力損壞；安裝質量與精度、備件材質等引起的機械結構損壞；工藝操作、工藝指標執行不嚴造成的損壞；生產準備階段不充分的檢查造成的隱患。

4　國產、進口濾芯關鍵物理性能測試情況

為論證國產高溫陶瓷濾芯在殼牌裝置的試用可行性，對數家國內非金屬材料廠進行調研，并進行了進口、國產濾芯物理性能相關測試（見表1）。

表1　高溫陶瓷濾芯“O”型圈抗折強度

圖1　國產陶瓷濾芯表觀氣速與差壓實驗參數關系

圖2 進口高溫陶瓷濾芯表觀氣速 與差壓實驗參數關系

表2　進口高溫陶瓷濾芯滲透率

國產濾芯滿足“O”型圈抗折強度大于20MPa要求；國產濾芯表觀氣速優于進口濾芯，在表觀氣速相等情況下，差壓較小。因國產、進口高溫陶瓷濾芯滲透率暫時未測定，不便比較。

5　進口、國產高溫陶瓷濾芯在公司生產運行比較

2012年11月，我公司利用停車檢修機會，用國產濾芯更換已使用2年半的進口濾芯，國產濾芯正式投入生產使用，至2013年9月，共運行290天，期間經歷了燒嘴跳車、大幅度減量、短停后、長停開車等工況，國產濾芯因斷裂損壞原因，停止使用。

5.1進口陶瓷濾芯相關運行情況

波爾公司進口陶瓷濾棒（全新）于2010年8月9日全部更換上去并投用運行，至2012年11月21日系統停車檢修機會，檢查濾棒沒有破損情況，因壓差較高：17.88kPa，于是計劃全部更換。運行周期27個月。

表3　正常工況下進口高溫陶瓷濾芯參數

在進口濾芯的使用初期，差壓很低，差壓隨著使用時間的增加而逐步上漲，差壓月均增長率0.61kPa/月，氣體過濾效果不受時間影響。

5.2國產陶瓷濾芯相關運行情況

國產濾芯（全新）于2012年11月29日全部更換上去并投用運行，至2013年9月12日系統停車檢修機會，檢查有3根濾芯斷裂。飛灰過濾器壓差最高15.43kpa。運行周期：將近10個月。

表4　正常工況下國產高溫陶瓷濾芯參數

在國產濾芯的使用初期比進口濾芯差壓略高，經過一段時間的使用，差壓的上漲趨勢一樣，差壓 月均增長率為1.02kPa/月，氣體過濾效果不受時間影響。

5.3工藝參數

通過在系統正常負荷下國產濾芯的使用，國產濾芯基本上能滿足工藝要求，過濾精度達到要求國產高溫陶瓷濾芯要能在工業裝置得到長期運行，仍需從熱應力、機械結構方面驗證

表5　國產陶瓷濾芯投入正常運行后工藝參數

其可行性。如在線更換高壓反吹角閥、電磁元件等。驗證極端工況下飛灰架橋對陶瓷濾芯影響；酸洗和堿洗。驗證陶瓷濾芯再生對膜材料與載體影響；熱處理后的陶瓷濾芯抗折強度。驗證熱處理后抗折強度下降狀況。

6　結束語

在殼牌粉煤氣化裝置中使用了大量的進口設備，這些設備的造價大都非常高，相應的維護成本也非常高昂，經過幾年的摸索和設備制造廠商的合作，絕大部分關鍵設備及閥門國產化都取得了很大的成功。國產陶瓷濾芯基本適合在殼牌煤氣化裝置中應用，公司將進一步深化各制造廠家的合作，積極推進殼牌煤氣化裝置中關鍵設備國產化進程。

[1] 岺可法.氣固分離理論及技術[M].杭州：浙江大學出版社，1993.

Domestic Ceramic Filter in My Company Shell Coal Gasification Device Summary

Liao Bin，Wei Wei，Li Peng-fei

Introduces the domestic ceramic filter key physical performance test cases and Liu of shares in the company in industrial coal gasification operation.

ceramic filter；shell；gasification；industrial operation

TQ546

B

1003-6490（2016）03-0114-02

2016-03-15

廖斌（1976—），男，廣西永福人，助理工程師，主要從事煤氣化管理相關工作。