氣化爐運行中單套輸煤系統切除技術研究

李彥強(內蒙古黃陶勒蓋煤炭有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 017313)

0 引言

輸煤程控系統主要控制及監測的設備有：帶式輸送機、帶式輸送機動器系統、電動雙側犁式卸料器系統、除塵器系統、碎煤機系統、電動三通擋板、 除鐵器系統、電子皮帶秤、煤倉高、低料位監測、循環鏈碼裝置、取樣裝置、三工位伸縮裝置、噴霧抑塵設備、刮雨水裝置；另外還有2 臺入爐煤機械取樣制樣設施，煤場噴灑裝置等。輸煤系統程控供電方式為集中供電，其中交流電源取自輸煤PC A、B 兩段，當一路電源跳閘后另一路電源可自動投入，實現無擾動切換。皮帶機設有雙向拉繩開關、堵煤信號、料流信號檢測儀、縱向撕裂保護、雙極跑偏開關、帶速檢測儀等保護裝置。

關于氣化爐的相關研究主要集中在氣化爐有關裝置的設計、改進、技術優化、現狀與發展趨勢、氣化爐的應用等幾個方面。針對氣化爐設計的研究有：李海平(2019)針對一種用于魯奇氣化爐爐篦傳動裝置進行設計，并優化它的結構，提高裝置的可靠性，使其安裝維護更加方便快捷，能夠有效的降低使用和維修成本；針對氣化爐工藝改進的研究有：任壯壯、胡宏研究指出GE 水煤漿氣化工藝的主要內容包含氣化爐、高壓閃蒸系統、激冷水系統、除氧器等裝置，在針對GE 水煤漿氣化工藝改進的過程中，要求務必明確每一個裝置的主用，要有針對性的進行改進，進而優化改進氣化工藝；針對氣化技術現狀與發展趨勢的研究有：高培培、張忠孝等(2019)人的研究主要介紹Texaco 水煤漿氣化原理和工藝流程，并將激冷與廢鍋工藝流程進行了對比分析，介紹了國內外Texaco 水煤漿氣化料漿制備、工藝燒嘴壽命延長、耐火襯里選用相關研究的現狀。

針對氣化爐相關研究較多，在知網中以氣化爐為關鍵詞進行主題檢索，共檢索到11329 條結果，可見氣化爐的研究一直是熱點問題，其研究趨勢如表1。

表1 氣化爐相關研究的研究趨勢表

1 氣化爐運行中單套輸煤系統切除技術介紹

1.1 工藝及流程介紹

氣化車間采用雙套輸粉系統，4 條粉煤管線由兩套輸煤系統引出，為航天爐提供生產所必須的粉煤。兩套輸粉系統分別由：布袋除塵器、常壓倉、粉煤鎖斗、粉煤給料罐組成。輸煤系統靠粉煤鎖斗周期性升降壓進行粉煤下料，滿足氣化爐正常生產時的粉煤供應。

1.2 存在問題

由于輸粉系統設備較多，且部分設備屬于變壓設備，多數設備內部又有內件，一但內件出現問題，輸粉系統將無法正常運轉，能保證粉煤充足供應，氣化爐只能采取停車，對輸粉系統進行排粉、泄壓、清理、檢修，問題處理耗時長，嚴重影響系統穩定運行。

1.3 研發創新內容

本次研發創新的主要內容主要包含：(1)在系統不停車情況下完成輸粉系統故障排除。(2)輸煤系統在線切除后保證系統安全檢修。(3)在線故障排除后將粉煤輸送系統并入生產系統中。

2 氣化爐運行中單套輸煤系統切除技術方案

2.1 煤線切除

當要切除輸煤系統處于低料位時氣化系統開始降壓，氣化系統降壓，增增加預留煤線煤量，然后減少相應煤線對應氧量。再次確認聯鎖閥門聯鎖切除完畢，操作人員打開煤線入爐吹掃氣閥門，現場確認切斷閥反饋到位。確認完畢后緩慢關閉煤線手動球閥。待手動球閥全部關閉后，操作人員將管線殘留粉煤吹入氣化爐。待粉煤管線吹掃完成后，操作人員關閉煤線切斷閥。保持煤線壓力高于氣化爐壓力，防止高溫合成氣反竄入粉煤管線。控制氧煤比在0.6～0.65 之間，防止煤線切除氣化爐超溫。第二條煤線按第一條煤線操作步驟進行切除。

注：煤線隔離后嚴格保證粉煤管線壓力高于氣化爐壓力1.0MPa 以上。

2.2 給料罐泄壓

再次確認給料罐與氣化爐壓差聯鎖切除完畢，粉煤管線全部隔離完成，打開給料罐泄壓閥開始對給料罐泄壓。粉煤給料罐打手動泄壓直至卸至常壓，操作人員嚴密監控粉煤管線壓力與溫度，防止合成氣倒竄。關閉粉煤給料罐充壓氮氣手閥、流化氮氣手閥，防止氮氣泄漏至給料罐。

2.3 主要隔離閥門

粉煤給料罐至粉煤管線第一道切斷閥，信號強制開。粉煤管線三通閥，信號強制開。粉煤管線最后一道切斷閥，信號強制開。粉煤管線最后一道切斷閥，信號強制關。粉煤管線與氣化爐壓差停車聯鎖切除。粉煤管線速度停車聯鎖切除。粉煤管線密度停車聯鎖切除。給料罐與氧蒸汽混合器壓差點停車聯鎖切除。切除氧煤比聯鎖。粉煤給料罐與氣化爐壓差強制。

2.4 解決問題

氣化系統在線完成單套輸煤系統檢修。輸粉系統檢修完成后，實現輸粉系統再次投用。

2.5 氣化爐運行中單套輸煤系統切除技術的實施及流程

通過對聯鎖閥門、信號強制，完成輸粉系統在線切除。系統泄壓檢修完成后再次將隔離解除，將輸粉系統并入生產系統中。流程圖見下圖1、圖2。

圖1 粉煤輸送系統

圖2 粉煤管線系統

3 結語

通過實際操作完成了輸煤系統與粉煤管線在線隔離，安全、高效的對故障輸煤系統進行檢查、清理和故障排除。檢修結束對系統進行封閉、氣密、備煤，以上工作完成后，將隔離解除在線將輸煤系統與粉煤管線再次并入系統，安全、平穩的完成了系統并軌操作。