航天爐粉煤加壓氣化裝置運行分析

張艷青

（安徽昊源化工集團有限公司，安徽阜陽236000）

1 引言

伴隨著航天事業的不斷進步，各種新型工藝技術、材料以及設備得以出現，其中航天爐粉煤加壓氣化技術便是最為關鍵的高端技術之一，其主要根據煤制合成氣技術加以研發，不但在航天爐方面具有一定的技術創新性，而且還充分發揮出傳統技術的優勢和作用，效果良好。有關調查資料信息顯示，盡管航天爐相關技術沒有通過大量的實驗檢測過，不過在針對航天工程項目的基本需要滿足方面卻表現突出，十分有助于推進我國的工業化發展進程。因此，深入探討航天爐粉煤加壓氣化裝置運行狀況具有重要意義。

2 航天爐粉煤加壓氣化工作開展的裝置要求

對于航天爐粉煤加壓氣化工作而言，一般來說，為了保證良好的運行效果，要求粉煤加壓氣化的裝置功能正常、覆蓋全面，主要涵蓋四個不同的單元，具體來說依次為：以磨煤與干燥處理為主要任務的15單元；以粉煤加壓與運輸為主要任務的16單元；以粉煤氣化為主要任務的17單元；以灰水與渣處置為主要任務的18單元。對于15單元而言，其中包括了兩條生產運行線，即1開1備，以便達到維持裝置持續運行的效果。對于裝置當中的16單元來說，可以實現針對所儲存粉煤的加壓處理，完成之后，使粉煤被運輸到料罐當中。對于17單元來說，屬于粉煤加壓氣化裝置的核心組成部分，可以發揮出一定的燃燒作用，并合理進行氣激冷與相關設施的清潔處理。對于18單元而言，可以對裝置實施黑水的有效處理，并且能夠反復循環使用，節約了資源[1]。

3 航天爐粉煤加壓氣化裝置的運行狀況分析

本次研究將以安徽昊源化工集團企業的兩套航天爐粉煤加壓氣化裝置運行情況作為分析案例，該項目粉煤加壓氣化裝置工程項目在2011年10月份正式開工，其中一期項目氣化爐于2013年4月14日首次成功點火。該項目從基建到首次點火成功花費了一年多的時間。其二期項目也于2014年4月一次性點火成功。其兩套航天爐粉煤加壓氣化裝置2015年全年有效運行時間為354d，2016年全年有效運行時間為360d，2017年全年有效運行時間為361d。從2016年到現今，其單爐連續運行的最長時間高達320d，創世界氣流床氣化技術連續運行（A級）時間世界紀錄[2]。

通過對爐溫、煤質類型、磨煤顆粒以及合成氣灰分的相關檢測之后，經過系統地分析與商討，使得航天爐粉煤加壓氣化裝置得到了很大改進，采用了更為先進的技術，讓航天爐粉煤加壓氣化裝置可以有效適應不同的煤種類型，保持穩定運行，并使該周期獲得了增加。從當前針對此航天爐粉煤加壓氣化裝置的相關調查資料中可知，其單爐日處理煤量高達950t，其中每小時的產氣量則為73000m3，此為標準狀態下的產量，從而成功產出合成氨28t。以其年運行360d作為計算分析的前提，可以得出每年的合成氨生產量大概為241kt。從下表1中可知，2017年該航天爐粉煤加壓氣化裝置的停車因素情況[3]。

表1 2017年該航天爐粉煤加壓氣化裝置的停車因素情況

從上表1當中了解到，由于電器、儀表設備的因素導致1次停車故障，為氧氣放空閥閥檢故障連鎖跳車；其中相關設備的故障因素導致停車故障出現2次，占據比例66.7%，皆因為長周期運行，設備存在隱患，計劃停車檢修。鑒于操控裝置的熟練性與適應性程度的增強，操作工操控技能越來越熟練，操作經驗也越來越豐富，在增強操作工藝的掌握與管控之后，因人為操控失誤造成停車的情況逐漸被規避。所以，為了達到航天爐粉煤加壓氣化裝置的運行周期延長的目的，應注重對電器、儀表設備的維護和管理，加強對設備的維護保養。

4 航天爐粉煤加壓氣化裝置運行過程中存在的不足與解決對策

第一，在航天爐粉煤加壓氣化裝置的運行過程當中會受到合成氣帶灰因素的不良影響，由此造成一定的問題，鑒于該影響問題的嚴重性，導致系統的阻力快速提高，對系統的長久運行產生了十分嚴重的阻礙影響。那么，對于此問題所采取的解決對策具體為：通過對文丘當中的洗滌器部件加以更換處理，并由洗滌塔替代文丘當中的洗滌器噴淋水裝置，完成供給料泵的任務，從汽提塔當中抽取水之后，有效洗滌合成氣。同時，使得系統當中的黑水排放量加大，從以往的15m3/h提升到不低于25m3/h，而激冷室外的相應排水量則從以往的130m3/h提高到165m3/h，使系統的水循環量得以增加。通過利用此解決對策，使得洗滌塔替代文丘里當中的洗滌器噴淋水裝置，完成供給料泵的任務，雖獲取到相應成效，不過卻不夠顯著；利用對系統的水循環量增加的方法，使合成氣的洗滌成效較為顯著。當完成合成氣帶灰缺陷的處理之后，相關裝置的運行穩定性便獲得增強[4]。

第二，在航天爐粉煤加壓氣化裝置的運行過程當中會受到磨煤機液壓油站的油溫太高的因素影響。鑒于磨煤機液壓油站屬于單臺泵的運行方式，在設計油循環管路的過程當中，忽略了針對液壓油的冷卻處理因素的考慮，致使裝置在運行的時候液壓油的溫度不斷提升，最高達到了70℃。對于此問題采取的解決對策具體為：針對磨煤機液壓油站，加大冷卻器設備購買量，采用循環冷卻水的方式，實現液壓油的連續冷卻處理[5]。通過利用此解決對策之后，液壓油站的油溫從70℃下降到40℃，從而確保了磨煤機的穩定運行，提高了安全，規避了故障風險。

5 結論

從此次論文的闡述和分析中可知，深入探討航天爐粉煤加壓氣化裝置運行狀況非常重要，有利于確保航天爐粉煤加壓氣化裝置的安全和穩定性。本文依據航天爐粉煤加壓氣化工作開展的裝置要求，分析了航天爐粉煤加壓氣化裝置的運行狀況，并說明其中的不足與解決對策。望此次研究的內容和結果，能夠獲得相關部門人員的重視，并從中得到相應幫助，有效推進航天事業管理的改革進程。