Shell粉煤氣化爐破渣機的運行總結

武志峰，張恩光

(河南龍宇煤化工有限公司，河南 永城 453800)

破渣機作為氣化爐的關鍵設備，其運行好壞關乎裝置的長周期運行。越來越多的煤氣化裝置因破渣機的運行出現問題而被迫停車，造成較大的經濟損失。現結合河南龍宇煤化工有限公司(以下簡稱龍宇煤化工)破渣機的運行經驗，對常見故障及問題進行分析總結。

1 Shell爐排渣流程

Shell渣處理系統包括冷卻、造粒和排放三個過程。氣化爐容器的底部安裝有“水浴”(渣池V-1401)，位于渣池上部的噴淋環為氣化爐連續提供噴淋水，噴淋環的安裝是為了提供浸濕飛灰和夾雜進渣池空間的未被氣化的煤粉。當液態渣進入渣池時，被固化并分散成顆粒。在渣到收集罐的途中，大的渣塊通過破渣機X-1401進行粉碎。渣池循環泵P-1401從V-1401中取液，打到渣池噴淋環，這樣可使水形成一個從上至下的循環，迫使渣排入渣收集器V-1402。排渣罐V-1403與渣收集器V-1402隔離泄壓，當泄到常壓后，V-1403內的渣排入渣脫水槽T-1401，由撈渣機X-1402送上渣皮帶，而后渣鎖斗V-1403通過低壓循環水進行補水后由高壓氮氣對其充壓，當V-1402與V-1403壓差低時，打開聯通閥進行收渣，重復操作形成一個完整的排渣循環[1]。

2 破渣機處堵渣的原因

造成堵渣的原因主要有以下幾種：①氣化爐操作溫度偏低或者更換煤種后調整不及時，造成積渣；②激冷水流量偏低，水幕成型不好，熔融的渣激冷后產生的蒸汽進入渣口處，導致大塊渣未能及時破碎，造成破渣機處堵渣；③運行周期長，破渣機內部件損壞未被及時發現，引起故障停車，造成堵渣；④通過對大渣塊取樣分析，灰熔點偏高40℃，爐膛內燃燒不充分，渣流動性減弱，造成氣化爐出現垮渣、堵渣情況；⑤氣化爐內部燒嘴罩或膜式水冷壁存在泄漏，造成積渣情況的發生。

破渣機停運后將影響氣化爐系統的正常排渣，進而迫使氣化爐因堵渣跳車，所以，破渣機的穩定運行必須引起足夠的重視。

3 堵渣后的處理方法

Shell氣化爐的積渣現象可能發生在破渣機X-1401、V-1402和V-1403處。

X-1401堵渣時，可通過手動操作將破渣機反轉來解決。如出現渣塊堵塞致X1401跳車時，現場全關滑板閥，在空載位置啟動，待破渣機啟動后，滑板閥開至10%進行加載，開20%、30%、50%進行加載，直至破渣機能夠正常運行。

V-1402錐底堵渣時，用高壓補充水對V-1403充壓(高于氣化爐壓力0.5～0.8MPa)，對錐底進行反沖排堵，在排堵過程中密切注意V-1401液位的變化。

V-1403錐底堵渣時，現場開14XV0014旁路閥，對V-1403錐底進行反沖，或關小14FV0004，并關14XV0013、開14XV0014，對V-1403錐底進行反沖。

4 關于破渣機的技改

(1)原破渣機液壓動力裝置只安裝1臺油泵，一旦油泵出現問題，必將造成破渣機停運。通過技改增加1臺備用油泵，兩泵并聯安裝，進出口安裝球閥，電源增加轉換開關，3min內就可以倒泵運行，提高了破渣機的運行穩定性。

(2)破渣機是氣化關鍵設備，特別是在氣化爐運行不穩定、有大渣塊產生時，會造成破渣機跳車。出現這種情況后，需要人工手動改變供油方向來改變破渣機的轉向，操作繁瑣，耗時較長，嚴重影響氣化爐的穩定運行。經技改后，增加了破渣機供油換向開關，在破渣機跳車后能夠及時改變供油方向，從而保障破渣機能夠在第一時間恢復運行，避免因破渣機不啟動而造成氣化爐被迫停車事故的發生，提升了裝置的穩定運行率。

(3)因破渣機油壓高報達到16MPa后，系統邏輯會將破渣機滑板閥全開，之后大渣塊從破渣機處落下，導致V-1402底部堵塞，逼迫氣化爐降低負荷。將系統破渣機邏輯進行修改，待油壓高達16MPa后，破渣機雖跳車，但滑板閥保持原位。防止破渣機上方的大渣塊掉入V-1402底部，堵塞管道，造成二次事故。

(4)近期停車檢查時，發現破渣機動齒由于腐蝕、磨損嚴重，已有一組動齒脫落，其余動齒在兩半結合面處的連接螺栓磨損嚴重，部分已脫落。針對此情況，龍宇煤化工對其采取焊接加固的方法，以增加破渣機動齒的剛性，保障了氣化爐的長周期運行。

5 運行總結

(1)破渣機運行情況需加強關注，滑板閥的開度正常保持在30%左右，嚴禁低于30%運行。中控密切關注好破渣機油壓變化，若油壓持續波動時，及時聯系現場人員，將破渣機滑板閥開度適當調大5%并反轉，反轉啟動1min后，正轉啟動，若破渣機油壓仍較高，再次反轉啟動。破渣機正轉啟動時，滑板閥的開度保持在30%。

(2)嚴格控制氣化爐的操作溫度，避免出現大幅波動，盡量避免渣塊產生。重點監控13DI0040、13FY0047、落渣管溫度、固含量、手動分析的二氧化碳含量、渣池液位等參數變化，參數出現異常時，及時匯報。

(3)每次排渣注意觀察X-1402電流變化趨勢，現場人員觀察渣量情況，如有問題，及時反饋。排渣時控制室注意觀察14PDI0020值的變化情況，如果14PDI0020在系統連通時壓差不降或者為正壓差，則對V-1402進行排堵。

(4)檢查14FI0004流量是否正常(10Nm3/h)，當14XV0013關閉、14XV0014打開時，14FI0004流量低，則在V-1403開始充水時打開14XV0014，對此管道進行清堵。出現堵渣1h內未處理結束，及時匯報相關領導和調度，做好氣化爐降負荷停車準備。

6 結語

引起氣化爐破渣機跳車的原因是多方面的，首先應加強操作工的技能培訓，了解破渣機跳車帶來的危害。生產過程中加強設備的巡檢，提高對煤種變化、灰熔點變化、爐溫波動的關注度，加強渣層厚度變化的監控，做到提早預防，做出正確判斷，采取有效措施保證氣化爐平穩運行。做到煤質來源穩定，順利排渣是不難做到的，隨著技術人員不斷總結正反兩方面操作經驗，Shell煤氣化長周期、穩定運行的目標一定能夠實現。