影響水煤漿煤氣化長(zhǎng)周期運(yùn)行的若干問(wèn)題

艾云云(陜西延長(zhǎng)中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500)

1 激冷水的原因

(1)控制閥失效，閥門(mén)關(guān)閉或閥門(mén)開(kāi)關(guān)大小不適宜；(2)激冷水管堵塞或泄漏；(3)激冷水泵故障；(4)泵入口、出口管線結(jié)垢，流通面積變??；(5)液位計(jì)故障；(6)除氧水泵故障；(7)過(guò)濾器堵死；(8)換熱器堵死；(9)水質(zhì)差導(dǎo)致液位及溫度無(wú)法正常。

結(jié)果：工藝氣出口處溫度過(guò)高、氣化爐激冷室液位過(guò)高、工藝氣含水量增加、激冷室內(nèi)部黑水循環(huán)量急劇增大、工藝氣將嚴(yán)重帶灰和水、系統(tǒng)工藝參數(shù)偏離正常，這些情況都極有可能造成系統(tǒng)出現(xiàn)停車(chē)的現(xiàn)象。

針對(duì)以上問(wèn)題的處理措施[1]：(1)安裝備用控制閥或手動(dòng)旁路閥；(2)設(shè)置備用激冷水源；(3)安裝備用控制器，安裝高溫報(bào)警器，警告操作者；(4)出口氣溫度高高跳車(chē)聯(lián)鎖投用，并三選二，防止誤報(bào)；(5)安裝激冷水流量計(jì)和低流量報(bào)警器以及檢修并更換故障液位計(jì)；(6)對(duì)灰水循環(huán)泵做好備泵以及更換的預(yù)先準(zhǔn)備工作；(7)及時(shí)清理過(guò)濾器；(8)在激冷水管上安裝備用止逆閥；(9)降低系統(tǒng)負(fù)荷， 密切觀察溫度、壓力等工藝；(10)必要時(shí)停車(chē)檢修。

2 渣口及激冷室下部堵

2.1 渣口堵主要原因

渣口堵出現(xiàn)的主要原因包括[2]：(1)煤種發(fā)生變化(灰分增加、灰熔點(diǎn)增加)；(2)操作溫度高是爐壁上的渣大量融融脫落造成渣口堵塞；(3)熔渣速度快導(dǎo)致渣大量落下導(dǎo)致渣口堵塞；(4)操作溫度偏低，導(dǎo)致渣流動(dòng)性差；(5)燒嘴偏噴等都是導(dǎo)致渣口堵塞；(6)停車(chē)時(shí)未升溫熔渣導(dǎo)致開(kāi)車(chē)時(shí)渣堵；(7)氣化爐升溫時(shí)升溫速率不均導(dǎo)致?tīng)t壁掛渣下滑堵。

2.2 渣口堵塞現(xiàn)象

氣化爐渣口堵塞現(xiàn)象的分析：

應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)為：(1)渣口壓差(即氣化爐燃燒室與工藝氣出口壓力之間的差值)上漲；(2)支撐板溫度上升；(3)排灰量減少；(4)撈渣機(jī)出渣量變小，同時(shí)撈渣機(jī)電流減小，大量的細(xì)灰渣帶入閃蒸系統(tǒng)，閃蒸罐及其管線出現(xiàn)渣堵；(5)熔渣逐漸積累到下降管內(nèi)壁上，直至填滿下降管，堵塞氣體通道；(6)升溫時(shí)抽負(fù)增加，但溫升慢以及出現(xiàn)回火。

從工藝氣成分上來(lái)看，CO含量上升，CO2的含量下降。看渣樣，去鎖斗底下看有沒(méi)有出現(xiàn)拉絲的現(xiàn)象，渣量是否適中，如果適中說(shuō)明渣的流動(dòng)性變差，呈不規(guī)則狀，渣口出現(xiàn)堵塞。

2.3 渣口堵處理

針對(duì)出現(xiàn)渣口不暢的情況時(shí)，要從以下5個(gè)方向入手：(1)適當(dāng)調(diào)整氧煤比，提高爐膛溫度，緩慢熔渣。加氧要嚴(yán)格遵守多次少量的原則，這個(gè)過(guò)程千萬(wàn)要緩慢，避免造成渣口再次縮小，因?yàn)檫@時(shí)渣量加大。同時(shí)注意爐溫的變化趨勢(shì)；(2)換煤種時(shí)及時(shí)分析，嚴(yán)禁使用高灰熔點(diǎn)煤種；(3)燒嘴如運(yùn)行周期過(guò)長(zhǎng)，可停車(chē)換燒嘴；(4)嚴(yán)密監(jiān)視氣化爐爐壁溫度，發(fā)現(xiàn)超溫現(xiàn)象要采取緊急措施；(5)每次停車(chē)前必須升溫熔渣，每次升溫至900～1 000 ℃時(shí)特別注意，防止?fàn)t壁掛渣下流堵塞渣口。

2.4 激冷室下部破渣機(jī)處，也容易堵渣

2.4.1 堵渣時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象

(1)鎖斗循環(huán)泵的流量由正常的70.0 m3/h銳減，嚴(yán)重時(shí)甚至降至零，鎖斗系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行；(2)渣量降至極少，氣化爐排出物甚至出現(xiàn)清水；(3)大量的細(xì)灰渣被帶入閃蒸系統(tǒng)，閃蒸罐及其管線出現(xiàn)渣堵，沉降槽底部排出的細(xì)灰渣較多；(4)破渣機(jī)電流增大，有時(shí)無(wú)法正常運(yùn)行[3]。

2.4.2 處理辦法

出現(xiàn)上述現(xiàn)象時(shí)，我們的處理辦法一般包括：(1)正反轉(zhuǎn)破渣機(jī)，使其大塊得以破碎及下落入鎖斗；(2)加大鎖斗循環(huán)水量，使其上下流通加速；(3)打開(kāi)08、09閥間高壓反沖水，反復(fù)多次，然后可小量開(kāi)一會(huì)兒，當(dāng)激冷室液位過(guò)低時(shí)，也可開(kāi)此閥用以補(bǔ)少量水；(4)鎖斗沖壓略高于氣化爐壓力幾公斤，然后打開(kāi)09閥，使其反混，沖破激冷室因架渣而導(dǎo)致的渣堵(此種方法可以變通，以不同的方式使用，但要慎用)。

3 高壓煤漿泵故障

和高壓煤漿泵相關(guān)的故障也是導(dǎo)致氣化停車(chē)的主要原因之一。在實(shí)習(xí)過(guò)程中就多次發(fā)生變頻器故障現(xiàn)象，使煤漿流量突然波動(dòng)，初步判斷是電器儀表問(wèn)題，還出現(xiàn)單向閥卡、出口壓力表根部震斷以及軟管破裂等問(wèn)題[4]。

3.1 高壓煤漿泵故障產(chǎn)生原因

(1)電器儀表安裝連接出現(xiàn)問(wèn)題；(2)系統(tǒng)壓力的波動(dòng)、出口緩沖罐的壓力不夠或是沒(méi)有壓力；(3)水煤漿質(zhì)量不好，顆粒大，黏度大等因素；(4)管線布置不合理以及固定焊接不牢固。

3.2 高壓煤漿泵故障的處理方法

煤漿泵單向閥卡處理方法：(1)氧氣流量閥打手動(dòng)；(2)調(diào)節(jié)合適氧煤比；(3)調(diào)節(jié)煤漿泵轉(zhuǎn)速；(4)如果沒(méi)有變化 ，多調(diào)整幾次；(5)現(xiàn)場(chǎng)人員配合用大錘適度錘擊單向閥。

在使用高壓煤漿泵的時(shí)候，要嚴(yán)格按規(guī)操作，在使用過(guò)程中總結(jié)經(jīng)，驗(yàn)避開(kāi)震動(dòng)幅度大的流量區(qū)，加強(qiáng)巡檢力度并對(duì)根部焊接要求及固定嚴(yán)格要求。

4 燒嘴問(wèn)題

燒嘴一直是氣化長(zhǎng)周期運(yùn)行的瓶頸。故對(duì)燒嘴的使用，操作者也是格外的注意。燒嘴損壞的主要原因有：水煤漿質(zhì)量不好；氣化爐溫操作不穩(wěn)；冷卻水?dāng)嗨贿\(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)；燒嘴自身材質(zhì)制約。燒嘴運(yùn)行時(shí)特別注意：(1)控制水煤漿品質(zhì)；(2)爐溫爐壓控制穩(wěn)定；(3)在使用過(guò)程中嚴(yán)禁燒嘴斷水，要做好燒嘴冷卻水泵的備泵，不可超負(fù)荷運(yùn)行；(4)在短時(shí)間斷水后，不可連續(xù)供水，必須拔燒嘴檢查后方可使用；(5)通過(guò)燒嘴壓差、合成氣成分等因素判斷燒嘴使用情況，及時(shí)更換；(6)開(kāi)發(fā)更好的耐高溫材質(zhì)；(7)做好燒嘴冷卻水槽及管線閥門(mén)開(kāi)度的檢查，保證聯(lián)鎖投用及隨時(shí)可用。

5 其他導(dǎo)致停車(chē)的高發(fā)原因

5.1 緩沖罐堵板擊穿

緩沖罐堵板擊穿使得是氣化多次降壓減負(fù)荷的原因。產(chǎn)生原因：(1)氣化灰水水質(zhì)差，粗渣多，硬質(zhì)顆粒(漂珠)多；(2)黑水流動(dòng)狀態(tài)不穩(wěn)；(3)黑水進(jìn)入緩沖罐前壓力低；(4)緩沖罐自身材質(zhì)。預(yù)防及處理：(1)改善水質(zhì)；(2)加大鎖斗循環(huán)水量，使粗渣去閃蒸罐的量減少；(3)提高進(jìn)入閃蒸罐前的壓力；(4)加厚緩沖罐底板厚度、加長(zhǎng)緩沖罐；(5)做好穿前準(zhǔn)備，根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，提前堆焊或更換。

5.2 高壓灰水泵問(wèn)題

高壓灰水泵的使用，要求我們一定要嚴(yán)格小心，否則就會(huì)造成不可避免的停車(chē)。以及灰水在管道結(jié)垢等這些問(wèn)題也是在氣化操作中發(fā)生最多的問(wèn)題，解決此問(wèn)題。

首要的是水質(zhì)，(1)加大灰水排放；(2)選擇合適的絮凝劑和分散劑，并要合理及時(shí)的配比加入；(3)水系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)處理，不可積累；(4)管道及時(shí)清垢，過(guò)濾網(wǎng)勤加更換清洗；(5)操作中及時(shí)注意進(jìn)口壓力；(6)增加備用水管道。其次是操作要嚴(yán)格按設(shè)備操作規(guī)程，切不可盲目、武斷、想當(dāng)然的去操作，加強(qiáng)巡檢力度，發(fā)現(xiàn)機(jī)封漏等問(wèn)題及時(shí)倒泵維修，不可因小失大。

5.3 撈渣機(jī)問(wèn)題

撈渣機(jī)出現(xiàn)的問(wèn)題，主要有鏈條斷，銷(xiāo)子掉，脫齒、刮板傾斜、扭曲等。撈渣機(jī)屬于鏈條傳動(dòng)設(shè)備，在運(yùn)行中不可避免的會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)、磨損以及灰渣墊鏈等，所以在運(yùn)行中，一定要加大清洗鏈條力度，加強(qiáng)巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，提前處理，切不可拖。

5.4 下降管變形嚴(yán)重并且激冷環(huán)破損

下降管變形，激冷環(huán)開(kāi)洞，這直接會(huì)導(dǎo)致激冷水量，下降管水分不均，液位波動(dòng)的變化，從而導(dǎo)致氣化爐聯(lián)鎖跳車(chē)。出現(xiàn)原因：本質(zhì)上還是氣化運(yùn)行中，溫度、激冷水量、壓力、水質(zhì)不好、固體顆粒磨蝕等以及實(shí)際操作控制中出現(xiàn)紕漏和波動(dòng)而導(dǎo)致的。(1)灰水水質(zhì)差，水中固含量太高；(2)灰水來(lái)自洗滌塔中下部，水質(zhì)雖然循環(huán)利用，但也不可避免的出現(xiàn)灰分過(guò)多導(dǎo)致過(guò)濾器堵、結(jié)垢等問(wèn)題。可增加激冷水旁路；(3)在運(yùn)行后期，操作要特別注意渣口壓差等參數(shù)變化，早發(fā)現(xiàn)，早維修。不可硬拖，直至停車(chē)處理；(4)每次停車(chē)后做好檢查評(píng)估。預(yù)見(jiàn)性報(bào)告處理。

5.5 爐壁溫度高

根據(jù)實(shí)習(xí)期間運(yùn)行情況，爐壁溫度高的高發(fā)區(qū)為A1、A2點(diǎn)，即拱頂溫度。這一區(qū)間溫度高出現(xiàn)的原因主要有[5]：(1)燒嘴偏噴；(2)局部爐磚裂縫或脫落，使氣體竄進(jìn)去；(3)爐頭法蘭泄漏，氣流上竄；(4)渣口縮小或合成氣出口管線堵，煤氣等混合物在爐內(nèi)停留時(shí)間變長(zhǎng)，及反混向上；(5)系統(tǒng)控制波動(dòng)頻繁而且較大。

預(yù)防及處理：出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題，控制人員要對(duì)此判斷準(zhǔn)確。根據(jù)運(yùn)行情況綜合對(duì)比，如是因燒嘴、竄氣問(wèn)題，不可拖延，停車(chē)處理。如果原因是渣口縮小問(wèn)題，可減負(fù)荷、降壓，待爐壁溫度恢復(fù)正常，再轉(zhuǎn)為正常負(fù)荷。

6 結(jié)語(yǔ)

裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題總是千差萬(wàn)別，很多問(wèn)題都是我們始料未及的，這也對(duì)工藝人員在進(jìn)行設(shè)備操作時(shí)提出了更高的要求。因此要做到氣化的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，操作員一定要細(xì)心，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，匯報(bào)并處理問(wèn)題。