殼牌粉煤加壓氣化裝置運行中出現的問題及應對措施

黃國俊 李冬萍

摘要：在中國粉煤加壓氣化技術已經有了很大程度的發展，但我國的殼牌粉煤加壓氣化裝置在運行過程中由于受到各方面因素的影響，很容易出現問題，其不僅會影響殼牌粉煤加壓氣化裝置的運行效率，而且還有可能危及人們的生命安全。因此，需要對殼牌粉煤加壓氣化裝置運行階段常見的問題進行分析，并提出有效的解決對策，以更好地提高殼牌粉煤加壓氣化裝置運行效率。

關鍵詞：煤粉;開工燒嘴;螺旋輸送給料機

【中圖分類號】TQ545

【文獻標識碼】A

【文章編號】2236-1879（2018）13-0145-01

引言：

伴隨我國能源需求量的日益增加，對煤加壓技術的研發與應用提出更高的要求。從我國當前煤加壓氣化技術應用現狀看，取得較多突破性成就，在加壓固定床、加壓流化床等技術上應用都較為廣泛，且強調在氣化爐上不斷完善。

1加壓固定床氣化技術

1. 1 Φ100mm加壓小試氣化技術研究。Φ100mm加壓小試氣化技術的研發，主要為解決中試氣化技術下試驗成本高、耗時長等問題，不利于大量煤種試驗的開展。從該技術下的裝置看，氣化爐以5.OMPa作為設計壓力，3.OMPa作為運行壓力，在出灰、進料裝置上都較為完善，可長時間試驗。加之設計中為防止有爐內懸空、掛料情況發生，可將攪拌破粘裝置設置于爐頂部，并將自動分析系統、自動檢測控制系統配置其中，有助于試驗數據的收集。該裝置近年來在國內許多地區投入應用，在多次煤種試驗中能夠發現，在煤種變質程度較高情況下，煤氣CH4含量保持降低趨勢，且此時氣化強度不高，降低焦油生產率，提高產氣率。同時，在降低汽氧比情況下，煤氣中C02、CO分別處于下降、增加趨勢，此時煤氣熱值上升。對于這些試驗結果，一定程度上可反映出小試氣化技術操作汽氧比較低，主要歸因于氣化中有較大的散熱量。正因散熱量大，導致氣化爐消耗蒸汽時，煤氣氧耗問題較為嚴重。研究發現，解決該問題中可考慮輔以加壓活性試驗、加壓低溫干餾試驗，其獲取的數據能夠用于加壓氣化工程研究。

1. 2中650mm中試氣化技術研究。該技術在國內應用較早，自上世紀70年代，國內便有研究強調在民用煤氣生產方面引入Lur-gi氣化技術，由此便出現中650mm中試氣化技術。技術應用中采用中試裝置氣化爐，以2. 0MPa～2.5MPa作為運行壓力，2m燃料層高度，且保持850m3/m2.h～1500m3/m2.h氣化強度.可達到200kg/h～500kg/h耗煤量。從近年來中650mm中試氣化技術在國內較多地區的應用情況看，取得的成果較為理想。實踐研究發現，裝置運行較為穩定，即使工藝條件不同，汽氧比仍可達到最佳，且應用過程中無需將攪拌裝置配置其中，可投入實際使用中。

2運行中出現的問題

2.1殼牌煤氣化因其采用粉煤為原料，對煤種的使用性比較廣，不同的廠家，因設計煤種不同，氣化裝置的設計不盡相同，開車初期由于對殼牌工藝了解不深，對煤質控制不嚴，多次因煤質波動造成氣化爐堵渣或氣化爐過燒，水冷壁澆注料嚴重脫落等問題。

2.2螺旋輸送給料機是煤粉制備單元中的關鍵設備，主要將煤粉袋式過濾器收集下來的煤粉經過螺旋輸送給料機輸送到下游或是分配到煤粉加壓輸送的另一個系列，在開車過程中多次出現螺旋輸送給料機故障，造成氣化爐減負荷的事故。

2.3開工燒嘴是殼牌煤氣化裝置的關鍵設備，運行的好壞直接關系到開車的進程，也是殼牌關鍵設備中操作最困難，技術要求最高的設備，各廠家在這個設備的操作中都出現大大小小的困難，點火過程中經常出現燒毀，延長開車時間的問題。

2.4氣化爐實際運行負荷達不到設計值，即使短時間達到100%負荷，13TI0019溫度超過750℃，合成氣冷卻器很快就會出現積灰問題，不能達到長周期運行要求。運行振動大，頻繁故障無法運行的問題。

3殼牌粉煤加壓氣化裝置運行中問題的應對措施

3.1煤種適應性問題的應對措施。在進行分析后我們可以發現，對于煤種的采用是極其關鍵的，由于不同來源的煤種對于儀器的影響的不同，如果在實際的生產過程中不能夠將煤種采用確定下來，就會出現灰渣較多的問題，甚至會出現氣化爐負荷達不到指定值的現象，但是對于渣灰的處理要求卻在超設計值的運行的范圍內運行著，這樣來說就會造成巨大的問題，就會導致后續的運行和處理讓我們束手無策。另外由于對于殼牌氣化裝置的不足會出現將原料煤當做燃料煤的問題，這樣會導致氣化裝置的不穩定，增加問題出現的幾率。

甚至會因為煤質均勻性的問題和石灰石使用錯誤等問題對氣化爐的穩定運行不能做到詳細的控制和掌握，這樣來說，如果問題嚴重可能會出現停車的問題，那么開車就會出現嚴重的損害。處理措施在最初的過程中就是應當將煤質進行良好的控制，保證人爐的煤的均一性，對于原料煤的水分、揮發分、灰分等各種數據都做好控制。同樣，在爐溫的控制上也要詳細考慮各種參數，對于溫度的處理也要進行控制，尋找合適的煤種.為后續的持續發展做出努力。

3.2螺旋輸送給料機技術不足的解決措施。處理措施：對于螺旋輸送給料機來說，長軸過長是儀器的固有劣勢，但是通過一定的改造會降低對于軸承的影響，當然對于軸承進行定期加油也是較為重要的手段，這樣會極大地降低故障率，也會延長更換時間，而經過實際操作來看，這樣做使得煤粉的流動更為順暢，故障對于生產的影響也就會得到根本性的解決。另外，也要提升操作人員的操作水平，讓操作人員對于機器有更加深入的了解，加強重視，這樣對于故障的排除是極其重要的，也是解決故障問題的重要手段。

3.3開工燒嘴在開車中問題的解決方法。處理措施：許多企業都會出現開工燒嘴的問題，在解決中是要有一定的技術支持的，從設計的源頭上改變開工燒嘴會使得問題的出現得以解決，讓燃油和空氣分別走兩個通道，讓其在燒嘴外混合，就可以避免對燒嘴的損害，同時利用節流膨脹原理可以使介質自然冷卻，可以避免造成燒嘴燃燒，進而就可以解決燒嘴在運行中出現的問題，這也是對于殼牌粉煤加壓氣化裝置中一個較為重要的處理方式，成功率幾乎為百分之百，但由于現實因素的限制我們還難以將其進行推廣，所以我們要在這些方面做出更多的努力。

結束語：

針對殼牌粉煤加壓氣化裝置開車后陸續暴露出的問題，在對產生這些問題的原因進行認真分析的基礎上，提出了相應的解決辦法并實施改造，達到了長周期高負荷穩定運行目的。

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