殼牌煤氣化磨煤?jiǎn)卧嬖诘膯栴}及改造方案

郭建偉

（同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司,山西 大同 037000）

殼牌煤氣化磨煤是煤炭生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié),對(duì)煤化工行業(yè)的發(fā)展有著良好的促進(jìn)作用。磨煤機(jī)適用于電廠、化工廠等諸多化工行業(yè),對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著至關(guān)重要的影響,褐煤等品種的煤炭經(jīng)磨煤處理后能為氣化系統(tǒng)提供質(zhì)量?jī)?yōu)越的煤粉,與整個(gè)氣化系統(tǒng)的安全運(yùn)行息息相關(guān),直接影響著生產(chǎn)質(zhì)量與效率。隨著殼牌煤氣化磨煤?jiǎn)卧倪\(yùn)行,其存在的問題也逐漸顯現(xiàn),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這些問題的研究,及時(shí)制定出科學(xué)合理的改造方案,確保殼牌煤氣化磨煤工作的順利進(jìn)行。

1 殼牌煤氣化磨煤概述

1.1 殼牌煤氣化磨煤系統(tǒng)分析

殼牌煤氣化系統(tǒng)在煤化工行業(yè)中有著重要作用,該系統(tǒng)可將原料煤磨成粒徑90μm以下的煤粉,同時(shí)還可以降低煤粉的含水量,極大的提高了煤炭利用率。殼牌煤氣化系統(tǒng)主要由磨煤機(jī)、熱風(fēng)爐、煤粉過濾器等設(shè)備組成,依靠石灰石粉量控制系統(tǒng)及溫度控制等系統(tǒng)完成磨煤等一系列操作。殼牌煤氣化系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中易受諸多因素的影響而出現(xiàn)質(zhì)量問題,例如原料煤的相關(guān)特性就對(duì)其影響較大。如果原料煤的水分過大,會(huì)增加干燥工作的負(fù)擔(dān)。原料煤的可磨性也是影響磨煤效率的關(guān)鍵因素,太過易碎的煤種會(huì)在磨制過程中壓成片狀顆粒,不利于接下來的傳輸工作,太難磨的煤種則會(huì)加大能量損耗、縮短設(shè)備的使用壽命,無形之中提高了企業(yè)的生產(chǎn)成本。另外,煤的揮發(fā)性也是影響殼牌煤氣化系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的要素之一。

1.2 殼牌煤氣化磨煤?jiǎn)卧脑斓哪康?/h3>

現(xiàn)階段,褐煤產(chǎn)量在國煤炭總產(chǎn)量中占有很大比例,該煤種的磨煤氣化工作是煤化工企業(yè)的重點(diǎn)與難點(diǎn),其磨煤工藝直接影響企業(yè)的經(jīng)營效益。一般情況下,在褐煤的磨煤工程中,一臺(tái)氣化爐需要配備三個(gè)磨煤系列,其中有一個(gè)作為備用。褐煤需要經(jīng)過干燥系統(tǒng)的干燥工序后才能進(jìn)行磨煤等后續(xù)工作,但我國很多煤化工企業(yè)忽視了褐煤的特性,導(dǎo)致磨煤?jiǎn)卧?jīng)常出現(xiàn)故障問題,不僅降低了煤粉質(zhì)量,更為企業(yè)的經(jīng)營發(fā)展埋下了隱患。干燥后的煤粉流動(dòng)性良好,經(jīng)常使磨煤系統(tǒng)發(fā)生堵煤、跨煤及磨煤機(jī)異常震動(dòng)等問題,容易給企業(yè)帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡,因此進(jìn)行殼牌煤氣化磨煤?jiǎn)卧脑焐?jí)的重要性與必要性不言而喻。企業(yè)應(yīng)安排專業(yè)人員設(shè)計(jì)改造磨煤?jiǎn)卧?從而為自身發(fā)展提供有效助力［1］。

1.3 殼牌煤氣化磨煤?jiǎn)卧墓ぷ髟?/h3>

研究殼牌煤氣化磨煤?jiǎn)卧墓ぷ髟砟軒椭夹g(shù)人員更加了解系統(tǒng)的運(yùn)行,可以為改造升級(jí)工作奠定基礎(chǔ)。原煤需經(jīng)由稱重給煤機(jī)嚴(yán)格控制磨煤重量后才能進(jìn)行后續(xù)工作,以此確保機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行,原煤經(jīng)傳輸系統(tǒng)運(yùn)至磨煤機(jī)的煤環(huán)上,通過液壓加載系統(tǒng)產(chǎn)生的機(jī)械力將原煤磨成煤粉。在磨粉的同時(shí)還進(jìn)行著干燥工序,燃?xì)馀c空氣在熱風(fēng)爐內(nèi)燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的熱,該熱量可用于煤粉的烘干。隨后煤粉需要經(jīng)過分離工序,細(xì)煤粉在循壞風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入特定的收集裝置,粒徑不合格的煤粉則需要進(jìn)行重新磨制。干燥、分離等操作需要運(yùn)用大量的惰性氣體,操作過程的溫度越高,惰性氣體的干燥效果也越好,企業(yè)一般將溫度控制在150℃上下。

2 殼牌煤氣化磨煤?jiǎn)卧嬖诘膯栴}及改造方案

2.1 磨煤設(shè)備異常震動(dòng)

磨煤機(jī)是殼牌煤氣化磨煤?jiǎn)卧闹匾O(shè)備,其運(yùn)行穩(wěn)定性與磨煤效率密切相關(guān)。磨煤機(jī)異常震動(dòng)是日常工作中遇見最多的問題,導(dǎo)致該問題的出現(xiàn)原因主要可分為以下幾類。其一是煤粉分布不均勻,工作人員處理這一問題時(shí)可將重點(diǎn)放在循環(huán)風(fēng)量的調(diào)整上,同時(shí)需將落煤管長(zhǎng)度納入改造范圍,增加其長(zhǎng)度可使煤粉盡快落在磨盤上,降低了循環(huán)風(fēng)量的不利影響［2］。其二是煤層厚度存在差異,干燥后的煤粉流動(dòng)性大,容易發(fā)生堵煤、跨煤等問題,導(dǎo)致磨盤上的煤層厚度不均,具體改造方式是增設(shè)底部吹掃氮?dú)夤艿?并在碎煤倉底部設(shè)置旋轉(zhuǎn)給料閥,以此合理調(diào)控給煤量,避免出現(xiàn)堵煤、跨煤的問題。其三是磨煤的加載力過大,超出了機(jī)械設(shè)備的承受范圍,導(dǎo)致機(jī)械出現(xiàn)了不正常震動(dòng)。工作人員需要經(jīng)過合理計(jì)算確定磨煤的重量,并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上將加載力控制在1MPa～1.5MPa,該范圍的加載力能最大程度的提高磨煤質(zhì)量與效率。

2.2 磨煤機(jī)拉桿漏粉

拉桿是磨煤機(jī)正常運(yùn)行中傳遞碾壓力的重要工具,如果拉桿出現(xiàn)漏粉問題既降低了工作效率,同時(shí)又給周圍環(huán)境造成了不良影響。漏粉問題具體是指一部分研磨不完全的煤粉從拉桿處漏出,導(dǎo)致該問題的原因可能是拉桿密封件的損壞,在磨煤機(jī)工作階段,在研磨煤料時(shí)由于磨輥會(huì)發(fā)生振動(dòng),會(huì)導(dǎo)致三角架沿磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向出現(xiàn)圖1所示的偏轉(zhuǎn)角α。機(jī)殼輔助導(dǎo)向板會(huì)由于其接觸處受到一定的摩擦和沖擊,而被磨損,致使非工作面間隙超過最大允許值。另一方面拉桿裝置不正常運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致其密封效果降低,部分煤粉滲漏。還有可能是拉桿密封環(huán)的安裝存在問題,導(dǎo)致煤粉進(jìn)行環(huán)內(nèi),降低了密封風(fēng)量,致使拉桿漏粉問題的出現(xiàn)。針對(duì)以上問題,可通過以下三種措施進(jìn)行解決。首先需要升級(jí)拉桿的密封技術(shù),防止雜質(zhì)進(jìn)入密封環(huán)與拉桿之間的縫隙,進(jìn)而確保拉桿的傳遞作用。其次需要定期清洗密封風(fēng)機(jī)入口處的過濾網(wǎng),保證其清潔無異物。最后需要增設(shè)氮?dú)饷芊饬鞒?一旦密封氣壓低于正常值就采取氮?dú)獗Ｗo(hù)措施,及時(shí)通入氮?dú)馓岣咂鋲毫χ?為拉桿的正常運(yùn)行提供有力條件,降低漏粉事故的發(fā)生概率。

圖1 三角架偏轉(zhuǎn)模擬圖

2.3 煤粉收集器故障

煤粉收集器能有效解決環(huán)境污染問題,通過外濾方式確保煤粉全部被收集。煤粉收集器的故障問題主要包括三類,其一是進(jìn)出口差值過大,其二是出口處的煤粉含量超標(biāo),其三是排氣口的空氣呈黑色。故障原因可能是布袋在高溫環(huán)境中出現(xiàn)了老化現(xiàn)象,也可能是反吹氮?dú)獾膲毫Σ蛔?或者同一時(shí)間需要收集的煤粉含量過大。工作人員需要及時(shí)更換老化的布袋,并實(shí)時(shí)監(jiān)控煤粉收集器的運(yùn)行溫度,并增設(shè)氮?dú)鈧溆昧鞒?給予系統(tǒng)充足的氮?dú)狻＿€需在煤粉收集器內(nèi)部設(shè)置擋板,加速煤粉的沉降。實(shí)踐證明,圓形的收集器運(yùn)行效果更好,能有效阻止煤粉的沉積與附著［3］。

2.4 稱重給煤機(jī)故障

企業(yè)在實(shí)際工作中為了提高生產(chǎn)效率,一般會(huì)讓稱重給煤機(jī)在密封狀態(tài)下連續(xù)輸煤,需要準(zhǔn)確記錄與計(jì)算煤炭的瞬時(shí)值與積累值。長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷的工作極易使機(jī)械出現(xiàn)故障問題,導(dǎo)致整個(gè)磨煤流程處于癱瘓狀態(tài)。稱重給煤機(jī)的故障問題一般為給煤量控制不準(zhǔn)、機(jī)械溫度過高、給煤機(jī)完全停運(yùn)等,導(dǎo)致這些問題的原因涉及方方面面。可能是儀表出現(xiàn)故障,無法準(zhǔn)確顯示煤量數(shù)值,可能是原料煤中混入了大塊的金屬塊,卡住了煤機(jī)皮條,還有可能是機(jī)械的減速器或變頻器出現(xiàn)了問題,工作人員需要找準(zhǔn)原因?qū)ΠY下藥。可以定期校正儀表,檢查儀表接線是否良好、參數(shù)設(shè)置是否準(zhǔn)確。還可以在原料煤洗選時(shí)嚴(yán)格控制煤塊粒徑,以免損壞皮帶等元件。還需要對(duì)稱重給煤機(jī)進(jìn)行定期維修養(yǎng)護(hù),避免使機(jī)械設(shè)備處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),確保其在零負(fù)荷或低負(fù)荷時(shí)才能啟動(dòng)。

3 結(jié)論

近年來,煤化工行業(yè)的發(fā)展形勢(shì)越來越嚴(yán)峻,能源化工企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位就需解決好殼牌煤氣化磨煤?jiǎn)卧写嬖诘膯栴},確保磨煤工作不受影響及氣化系統(tǒng)的高效運(yùn)行。煤粉質(zhì)量對(duì)氣化系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定性影響頗大,針對(duì)磨煤?jiǎn)卧写嬖诘漠惓Ｕ饎?dòng)、拉桿漏粉、堵煤、跨煤、稱重給煤機(jī)故障等問題,需仔細(xì)分析故障原因,從源頭上杜絕隱患,進(jìn)而提高本企業(yè)的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力與社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)企業(yè)向著更好的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 張宗飛,唐鳳金,王光友,等.環(huán)境友好的煤氣化技術(shù)——?dú)づ泼簹饣跩］.化肥設(shè)計(jì),2015,53（6）：1－4.

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［3］ 黃守斌.淺談殼牌煤氣化生產(chǎn)的特點(diǎn)及安全管理對(duì)策［J］.內(nèi)蒙古石油化工,2015（10）：52－54.