影響水煤漿煤氣化長周期運行的若干問題

艾云云(陜西延長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，閥門關閉或閥門開關大小不適宜；(2)激冷水管堵塞或泄漏；(3)激冷水泵故障；(4)泵入口、出口管線結垢，流通面積變小；(5)液位計故障；(6)除氧水泵故障；(7)過濾器堵死；(8)換熱器堵死；(9)水質差導致液位及溫度無法正常。

結果：工藝氣出口處溫度過高、氣化爐激冷室液位過高、工藝氣含水量增加、激冷室內部黑水循環量急劇增大、工藝氣將嚴重帶灰和水、系統工藝參數偏離正常，這些情況都極有可能造成系統出現停車的現象。

針對以上問題的處理措施[1]：(1)安裝備用控制閥或手動旁路閥；(2)設置備用激冷水源；(3)安裝備用控制器，安裝高溫報警器，警告操作者；(4)出口氣溫度高高跳車聯鎖投用，并三選二，防止誤報；(5)安裝激冷水流量計和低流量報警器以及檢修并更換故障液位計；(6)對灰水循環泵做好備泵以及更換的預先準備工作；(7)及時清理過濾器；(8)在激冷水管上安裝備用止逆閥；(9)降低系統負荷， 密切觀察溫度、壓力等工藝；(10)必要時停車檢修。

2 渣口及激冷室下部堵

2.1 渣口堵主要原因

渣口堵出現的主要原因包括[2]：(1)煤種發生變化(灰分增加、灰熔點增加)；(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)熔渣速度快導致渣大量落下導致渣口堵塞；(4)操作溫度偏低，導致渣流動性差；(5)燒嘴偏噴等都是導致渣口堵塞；(6)停車時未升溫熔渣導致開車時渣堵；(7)氣化爐升溫時升溫速率不均導致爐壁掛渣下滑堵。

2.2 渣口堵塞現象

氣化爐渣口堵塞現象的分析：

應當表現為：(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)撈渣機出渣量變小，同時撈渣機電流減小，大量的細灰渣帶入閃蒸系統，閃蒸罐及其管線出現渣堵；(5)熔渣逐漸積累到下降管內壁上，直至填滿下降管，堵塞氣體通道；(6)升溫時抽負增加，但溫升慢以及出現回火。

從工藝氣成分上來看，CO含量上升，CO2的含量下降。看渣樣，去鎖斗底下看有沒有出現拉絲的現象，渣量是否適中，如果適中說明渣的流動性變差，呈不規則狀，渣口出現堵塞。

2.3 渣口堵處理

針對出現渣口不暢的情況時，要從以下5個方向入手：(1)適當調整氧煤比，提高爐膛溫度，緩慢熔渣。加氧要嚴格遵守多次少量的原則，這個過程千萬要緩慢，避免造成渣口再次縮小，因為這時渣量加大。同時注意爐溫的變化趨勢；(2)換煤種時及時分析，嚴禁使用高灰熔點煤種；(3)燒嘴如運行周期過長，可停車換燒嘴；(4)嚴密監視氣化爐爐壁溫度，發現超溫現象要采取緊急措施；(5)每次停車前必須升溫熔渣，每次升溫至900～1 000 ℃時特別注意，防止爐壁掛渣下流堵塞渣口。

2.4 激冷室下部破渣機處，也容易堵渣

2.4.1 堵渣時出現的現象

(1)鎖斗循環泵的流量由正常的70.0 m3/h銳減，嚴重時甚至降至零，鎖斗系統無法運行；(2)渣量降至極少，氣化爐排出物甚至出現清水；(3)大量的細灰渣被帶入閃蒸系統，閃蒸罐及其管線出現渣堵，沉降槽底部排出的細灰渣較多；(4)破渣機電流增大，有時無法正常運行[3]。

2.4.2 處理辦法

出現上述現象時，我們的處理辦法一般包括：(1)正反轉破渣機，使其大塊得以破碎及下落入鎖斗；(2)加大鎖斗循環水量，使其上下流通加速；(3)打開08、09閥間高壓反沖水，反復多次，然后可小量開一會兒，當激冷室液位過低時，也可開此閥用以補少量水；(4)鎖斗沖壓略高于氣化爐壓力幾公斤，然后打開09閥，使其反混，沖破激冷室因架渣而導致的渣堵(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

和高壓煤漿泵相關的故障也是導致氣化停車的主要原因之一。在實習過程中就多次發生變頻器故障現象，使煤漿流量突然波動，初步判斷是電器儀表問題，還出現單向閥卡、出口壓力表根部震斷以及軟管破裂等問題[4]。

3.1 高壓煤漿泵故障產生原因

(1)電器儀表安裝連接出現問題；(2)系統壓力的波動、出口緩沖罐的壓力不夠或是沒有壓力；(3)水煤漿質量不好，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；(2)調節合適氧煤比；(3)調節煤漿泵轉速；(4)如果沒有變化 ，多調整幾次；(5)現場人員配合用大錘適度錘擊單向閥。

在使用高壓煤漿泵的時候，要嚴格按規操作，在使用過程中總結經，驗避開震動幅度大的流量區，加強巡檢力度并對根部焊接要求及固定嚴格要求。

4 燒嘴問題

燒嘴一直是氣化長周期運行的瓶頸。故對燒嘴的使用，操作者也是格外的注意。燒嘴損壞的主要原因有：水煤漿質量不好；氣化爐溫操作不穩；冷卻水斷水；運行時間長；燒嘴自身材質制約。燒嘴運行時特別注意：(1)控制水煤漿品質；(2)爐溫爐壓控制穩定；(3)在使用過程中嚴禁燒嘴斷水，要做好燒嘴冷卻水泵的備泵，不可超負荷運行；(4)在短時間斷水后，不可連續供水，必須拔燒嘴檢查后方可使用；(5)通過燒嘴壓差、合成氣成分等因素判斷燒嘴使用情況，及時更換；(6)開發更好的耐高溫材質；(7)做好燒嘴冷卻水槽及管線閥門開度的檢查，保證聯鎖投用及隨時可用。

5 其他導致停車的高發原因

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荷的原因。產生原因：(1)氣化灰水水質差，粗渣多，硬質顆粒(漂珠)多；(2)黑水流動狀態不穩；(3)黑水進入緩沖罐前壓力低；(4)緩沖罐自身材質。預防及處理：(1)改善水質；(2)加大鎖斗循環水量，使粗渣去閃蒸罐的量減少；(3)提高進入閃蒸罐前的壓力；(4)加厚緩沖罐底板厚度、加長緩沖罐；(5)做好穿前準備，根據使用經驗，提前堆焊或更換。

5.2 高壓灰水泵問題

高壓灰水泵的使用，要求我們一定要嚴格小心，否則就會造成不可避免的停車。以及灰水在管道結垢等這些問題也是在氣化操作中發生最多的問題，解決此問題。

首要的是水質，(1)加大灰水排放；(2)選擇合適的絮凝劑和分散劑，并要合理及時的配比加入；(3)水系統發現問題要及時處理，不可積累；(4)管道及時清垢，過濾網勤加更換清洗；(5)操作中及時注意進口壓力；(6)增加備用水管道。其次是操作要嚴格按設備操作規程，切不可盲目、武斷、想當然的去操作，加強巡檢力度，發現機封漏等問題及時倒泵維修，不可因小失大。

5.3 撈渣機問題

撈渣機出現的問題，主要有鏈條斷，銷子掉，脫齒、刮板傾斜、扭曲等。撈渣機屬于鏈條傳動設備，在運行中不可避免的會出現松動、磨損以及灰渣墊鏈等，所以在運行中，一定要加大清洗鏈條力度，加強巡檢，及時發現，提前處理，切不可拖。

5.4 下降管變形嚴重并且激冷環破損

下降管變形，激冷環開洞，這直接會導致激冷水量，下降管水分不均，液位波動的變化，從而導致氣化爐聯鎖跳車。出現原因：本質上還是氣化運行中，溫度、激冷水量、壓力、水質不好、固體顆粒磨蝕等以及實際操作控制中出現紕漏和波動而導致的。(1)灰水水質差，水中固含量太高；(2)灰水來自洗滌塔中下部，水質雖然循環利用，但也不可避免的出現灰分過多導致過濾器堵、結垢等問題。可增加激冷水旁路；(3)在運行后期，操作要特別注意渣口壓差等參數變化，早發現，早維修。不可硬拖，直至停車處理；(4)每次停車后做好檢查評估。預見性報告處理。

5.5 爐壁溫度高

根據實習期間運行情況，爐壁溫度高的高發區為A1、A2點，即拱頂溫度。這一區間溫度高出現的原因主要有[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停留時間變長，及反混向上；(5)系統控制波動頻繁而且較大。

預防及處理：出現此類問題，控制人員要對此判斷準確。根據運行情況綜合對比，如是因燒嘴、竄氣問題，不可拖延，停車處理。如果原因是渣口縮小問題，可減負荷、降壓，待爐壁溫度恢復正常，再轉為正常負荷。

6 結語

裝置運行中出現的問題總是千差萬別，很多問題都是我們始料未及的，這也對工藝人員在進行設備操作時提出了更高的要求。因此要做到氣化的長周期運轉，操作員一定要細心，及時發現問題，匯報并處理問題。