新能能源有限公司二期四噴嘴水煤漿氣化裝置試車總結(jié)

于樂 付偉賢

摘 要：本文介紹新能能源有限公司二期項(xiàng)目概況，主裝置四噴嘴水煤漿氣化裝置生產(chǎn)情況，試車和生產(chǎn)過程中暴露和解決的問題。根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，目前裝置已進(jìn)入長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行階段。

關(guān)鍵詞：四噴嘴;水煤漿氣化;投料試車

0 引言

新能能源有限公司成立于2006年7月，一期60萬t/a煤制甲醇項(xiàng)目主裝置采用GE水煤漿氣化技術(shù)，于2009年投料試車成功，目前實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行。二期項(xiàng)目主裝置采用華東理工大學(xué)開發(fā)的多噴嘴水煤漿氣化技術(shù)。2臺(tái)氣化爐規(guī)格Φ3400mm×22000mm，氣化壓力6.5MPa（表壓），氣化溫度1300℃。單臺(tái)四噴嘴氣化爐設(shè)計(jì)日處理煤量1500（干基），設(shè)計(jì)合成氣（CO+H2）產(chǎn)量95000m3/h（標(biāo)態(tài)，干基）。二期工程四噴嘴水煤漿氣化裝置于2017年3月底全面建成，經(jīng)過單體試車、沖洗、吹掃、氣密試驗(yàn)、水聯(lián)運(yùn)，儀表、電氣調(diào)試等階段，于2018年6月29日一次投料成功。

1 試車運(yùn)行情況

工藝參數(shù)：

二期項(xiàng)目試車期間，采用黃陶勒蓋煤有效氣成分達(dá)83.5%，爾林兔煤有效氣成分達(dá)82.6%，有效期含量有效氣含量均高于設(shè)計(jì)值78%。比煤耗低于和比氧耗也低于設(shè)計(jì)值，新能能源有限公司的實(shí)際運(yùn)行工藝指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)值，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2 裝置試車階段出現(xiàn)的問題及整改

2.1 燒嘴冷卻水泵停車，備用泵啟動(dòng)延遲問題

燒嘴冷卻水泵突然停車時(shí)，備用泵雖然觸發(fā)壓力低自啟信號(hào)但由于燒嘴冷卻水總管到各支管水量分配不均，且壓力反應(yīng)較慢，當(dāng)備用泵自啟時(shí)已經(jīng)達(dá)到個(gè)別燒嘴觸發(fā)流量差和流量低低聯(lián)鎖停車信號(hào)，導(dǎo)致聯(lián)鎖設(shè)計(jì)無效。針對(duì)上述情況，增加運(yùn)行泵運(yùn)行信號(hào)消失備用泵自啟聯(lián)鎖，將流量差和流量低低延時(shí)2秒，延長(zhǎng)至3秒。改造后經(jīng)測(cè)試燒嘴冷卻水系統(tǒng)聯(lián)鎖動(dòng)作準(zhǔn)確，燒嘴冷卻水泵一旦停車備用泵可即時(shí)啟動(dòng)。

2.2 煤漿泵減速時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致煤漿管線超壓?jiǎn)栴}

試車運(yùn)行過程中，氣化爐緊急停車時(shí)煤漿管線出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。經(jīng)檢查高壓煤漿泵聯(lián)鎖停車后，其變頻器（型號(hào)是西門子6SL3310-1GE36-1AA3 G130）因停車功能中沒有自由停車功能須設(shè)置減速時(shí)間，系統(tǒng)原設(shè)定值為9秒，當(dāng)系統(tǒng)停車后煤漿切斷閥延時(shí)2秒關(guān)閥，閥門2-3S內(nèi)關(guān)完，煤漿泵減速時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致煤漿管線超壓。若減速時(shí)間過短，在停泵時(shí)，會(huì)造成變頻器過壓故障。最終經(jīng)試驗(yàn)確定將減速時(shí)間設(shè)為1S，在需要停泵時(shí)，既能滿足工藝要求，也可避免變頻器報(bào)錯(cuò)。

2.3 開工排水管線改造

由于設(shè)計(jì)缺陷氣化爐到真空閃罐的位差較低，導(dǎo)致氣化爐投料時(shí)排水不能到真空閃蒸罐。所以在氣化爐到真空閃蒸罐的管線上加導(dǎo)淋排放至地溝。經(jīng)過驗(yàn)正滿足氣化爐排水要求。

2.4 閥門問題及整改措施。

燒嘴冷缺水切斷閥的閥座與閥球密封太緊，導(dǎo)致閥門不能正常開關(guān)。將閥座的密封面削薄，使閥門可以靈活動(dòng)作。氧氣和高壓氮?dú)夤芫€的雙電磁閥，氣路串聯(lián)改為并聯(lián)，大大提高了閥門的安全性。煤漿閥只有一個(gè)電磁閥、煤漿閥門開關(guān)慢（大于3秒）和煤漿閥門的模擬反饋?zhàn)兯推鞒３霈F(xiàn)錯(cuò)誤的模擬信號(hào)。經(jīng)過技改，增加一路氣源增加一個(gè)電磁閥。把煤漿閥門的氣源管加粗加大進(jìn)氣量，進(jìn)測(cè)試閥門動(dòng)作時(shí)間控制在2.3-2.8秒。更換模擬反饋?zhàn)兯推鳌＝?jīng)過多次投料順控測(cè)試，時(shí)間由的53秒降至49秒。極大的保證了投料的成功率。

3 裝置試生產(chǎn)階段出現(xiàn)的問題及整改

3.1 氣化爐停車管線吹掃不凈

氣化爐停車后，燒嘴和煤漿管線內(nèi)的煤漿通過高壓氮?dú)獯祾卟桓蓛簦邏好簼{管線的高壓氮?dú)獯祾咧鼓骈y被煤漿堵死，高壓氮?dú)鉄o法進(jìn)入煤漿管線。針對(duì)上述問題，在停車聯(lián)鎖順控中將煤漿管線氮吹時(shí)間由23秒增加到33秒，增加10秒氮?dú)獯祾邥r(shí)間，隨后手動(dòng)吹掃3遍;同時(shí)將高壓煤漿管線的高壓氮?dú)獯祾咧鼓骈y由升降式改為旋啟式。改造后經(jīng)測(cè)試達(dá)到很好的使用效果。

3.2 磨煤機(jī)大量斷棒問題

磨煤工段3臺(tái)棒磨機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)斷棒現(xiàn)象，經(jīng)觀察和分析認(rèn)為原因如下：①提升條設(shè)計(jì)不合理提升高度過高，部分鋼棒可拋至120°，在磨機(jī)盤車檢棒時(shí)，常出現(xiàn)提相鄰升條間夾2到3根鋼棒到150°才能墜落;②磨機(jī)轉(zhuǎn)速偏高;③出料口端面鋼襯板與喉管存在6mm的高差，形成一個(gè)臺(tái)階。

在磨機(jī)運(yùn)行時(shí)，特別是啟動(dòng)時(shí)常常出現(xiàn)鋼棒碰撞臺(tái)階，使鋼棒架空，引起亂棒和斷棒現(xiàn)象。基于上述原因進(jìn)行如下改進(jìn)：①改變提升條結(jié)構(gòu);②將鋼棒轉(zhuǎn)速由14.3 rad/min改為13rad/min;③將出料口鋼襯板與喉管補(bǔ)齊并加高14mm。改造后經(jīng)測(cè)試，斷棒現(xiàn)象得到徹底解決。

3.3 撈渣機(jī)問題

撈渣機(jī)刮板、頭輪、鏈條材質(zhì)不滿足使用要求，導(dǎo)致刮板磨損嚴(yán)重，頭輪磨損嚴(yán)重、鏈條拉長(zhǎng)。通過技改以上問題得到了較大改善。

4 結(jié)語

新能能源有限公司四噴嘴水煤漿氣化裝置在試車期間雖然遇到了一些問題，但隨著氣化技術(shù)的不斷完善，以及生產(chǎn)運(yùn)行中經(jīng)驗(yàn)的積累和摸索，系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)和能耗會(huì)進(jìn)一步降低，很快達(dá)到長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行階段。

作者簡(jiǎn)介：

于樂（1986- ），男，籍貫：內(nèi)蒙古包頭，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：煤氣化。