碎煤加压气化运行问题及对策

和霞

克什克腾旗大唐煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰025350

摘要：在碎煤加压气化炉的开车过程中，利用原料煤与气化剂在碎煤加压气化炉内逆流接触，加压状态下发生气化反应产生粗煤气，气化炉出口粗煤气经过洗涤冷却器洗涤降温，再进入废热锅炉进一步换热，回收热量并产生副产低压蒸汽。装置采用合理的空气点火开车步骤，提高了气化炉点火成功率，并由此总结了气化炉空气点火的注意事项与操作方式。

关键词：碎煤加压；气化运行；问题；对策

引言

在中国粉煤加压气化技术已经有了很大程度的发展，但我国的壳牌粉煤加压气化装置在运行过程中由于受到各方面因素的影响，很容易出现问题，其不仅会影响壳牌粉煤加压气化装置的运行效率，而且还有可能危及人们的生命安全。因此，需要对鲁奇碎煤加压气化装置运行阶段常见的问题进行分析，并提出有效的解决对策，以更好地提高气气化装置运行效率。

1、碎煤加压气化运行问题

1.1、煤溜槽卡煤问题

煤溜槽卡煤主要是因煤质引起的。原料煤煤质对气化炉运行的影响主要体现在几个方面，主要体现在煤粒度较小、末煤占比较大，容易堵塞气化炉煤溜槽；另一种情况是冬季冻煤，公司现场气温低，冬季极限气温低于零下40℃。在气化炉进煤的设备中，煤溜槽通道狭窄，容易发生冻堵情况；另外，原料煤中的有可能夹带大块、杂物等，堵塞煤溜槽。

1.2、气化炉设计运行负荷达不到设计值

对于气化炉的设计来说，负荷值的设定以及对于到达负荷值的时间预估都是有一定问题的，这样来说我们在开车过程中就会出现许多的问题，由于到达百分之百的时间过于短暂，仪器的负荷温度会在极端的时间内达到5００℃的高温，这样就会增加冷却器的工作负担，很容易出现积灰的问题，这样对于气化炉的长期运行来说是有巨大问题的，这也是设备最容易发生问题的部分。

1.3、废热锅炉集水槽堵塞

气化炉出口煤气中，成分非常复杂，有夹带煤粉、焦油、酚等，在气化炉入炉煤粉煤量过大时，容易造成废热锅炉集水槽堵塞。尽管废热锅炉集水槽设置了反冲洗管线，当堵塞严重时，反冲洗起不到应有的效果。集水槽堵塞一方面会造成气化炉的减负荷甚至停车，另一方面，集水槽堵塞后，煤气废水经过开车煤气水系统进入煤气水分离系统，开车煤气水系统未经过换热器直接进入膨胀气系统，造成煤气水分离系统超温，影响处理效果。

1.4、气化炉渣沟盖板掀翻

气化炉运行过程中，发生过气化炉盖板掀翻情况。原因一是泄爆口设置较少，渣沟超压时不能及时卸出；二是灰渣进入渣沟，与水产生蒸汽，当进入渣沟灰渣量较大时，就会造成热量瞬间积聚较多；三是冲灰水量控制不合理，灰渣热量不能及时被带走；四是竖灰管排灰过程中可能会发生挂壁情况，无法排灰后，工艺人员只能通过敲击竖灰管保证排灰，在此过程中，短时间有大量灰进入渣沟。这种情况对巡检人员和检修人员，都存在安全隐患。

1.5、废热锅炉管束泄漏问题

在气化炉运行过程中，废热锅炉逐渐出现管束泄漏情况，泄漏后果导致粗煤气直接进入低压蒸汽管网。废锅泄漏主要危害如下：一是粗煤气压力4.0MPa，而低压蒸汽的正常压力只有0.5MPa左右，管线设备设计承压能力较低。如果粗煤气大量串入低压蒸汽，将会损害与低压蒸汽相连的设备、管线；二是粗煤气中带有酸性气体、酚、焦油等物质，会污染低压蒸汽、蒸汽冷凝液、锅炉给水管网，不仅会造成停车影响产量，还会腐蚀或堵塞管线、阀门、设备；三是低压蒸汽以及冷凝液系统以及相应的界区和厂房，都会存在有毒、有害气体泄漏风险，存在极大的安全隐患。

2、解决措施

2.1、煤溜槽卡煤问题解决措施

一是做好煤场存储量控制，因褐煤水分高，如果储存时间过长，就会因为失去水分粉化，因此在保证安全生产的情况下尽可能降低煤的库存量；二是加强原料煤筛分的控制，筛分装置在气化炉入炉煤控制方面，起着至关重要的作用，在原料煤末、煤量较大时或者长期储存煤时，通过增开弛张筛等措施加强筛分；三是通过增加厂房暖气，或者在煤溜槽出口增加蒸汽吹扫接口等方式，解决冬季冻煤问题；四是加强煤质控制，加强从采购合同、煤场储存、筛分、运输的过程管理，尽可能减少杂物大块进入气化炉。

2.2、煤种适应性问题的应对措施

在进行分析后我们可以发现，对于煤种的采用是极其关键的，由于不同来源的煤种对于仪器的影响的不同，如果在实际的生产过程中不能够将煤种的采用确定下来，就会出现灰渣较多的问题，甚至会出现气化炉负荷达不到指定值的现象，但是对于渣灰的处理要求却在超设计值的运行的范围内运行着，这样来说就会造成巨大的问题，就会导致后续的运行和处理让我们束手无策。另外由于对于壳牌气化装置的不足会出现将原料煤当做燃料煤的问题，这样会导致气化装置的不稳定，增加问题出现的几率。甚至会因为煤质均匀性的问题和石灰石使用错误等问题对气化炉的稳定运行不能做到详细的控制和掌握，这样来说，如果问题严重可能会出现停车的问题，那么开车就会出现严重的损害［２］。处理措施在最初的过程中就是应当将煤质进行良好的控制，保证入炉的煤的均一性，对于原料煤的水分、挥发分、灰分等各种数据都做好控制。同样，在炉温的控制上也要详细考虑各种参数，对于温度的处理也要进行控制，寻找合适的煤种，为后续的持续发展做出努力。

2.3、废热锅炉集水槽堵塞解决措施

一是非紧急停车情况尽可能将气化炉烧空仓，因为停车后如果气化炉炉膛内有煤，就会逐渐粉化，再次开车过程中，煤粉就会随着粗煤气进入废热锅炉，造成集水槽堵塞；二是通过加强筛分等手段，控制气化入炉煤末煤量；三是进行技术改造，将废热锅炉集水槽底部阀门改成黑水阀，防止阀门堵塞。

2.4、气化炉渣沟盖板掀翻解决措施

一是通过技术改造，增加泄爆口，使渣沟超压时，压力能及时卸出；二是错开每台气化炉的排灰时间，控制同时进入渣沟的灰渣量；三是合理控制冲灰水量，使灰渣热量可以及时带走；四是严控非相关人员进入渣沟所在厂房，杜绝安全隐患；五是采购振打器，通过定期机械振打，保证竖灰管通畅，同时减少人为操作的安全风险。

2.5、废热锅炉管束泄漏解决措施

一是严格控制锅炉给水指标，防止由于锅炉给水溶氧等指标超标造成的废热锅炉管束腐蚀；二是加强气化炉入炉粉煤量控制，防止因粗煤气携带末煤对管线进行冲刷，造成的废热锅炉管壁减薄；三是编制粗煤气泄漏应急预案，一旦发生废锅管束泄漏，立即启动应急预案，将危害降低至最低；四是定期利用涡流检测技术对废热锅炉进行检测，发现管壁减薄严重时提前停炉检修；五是对废热锅炉管束进行化学检测，进一步分析腐蚀机理，根据腐蚀机理选择相应的材质，进行技术改造。

结束语

碎煤加压气化炉汽氧比的选择在保证气化炉排灰正常的情况下，尽可能地降低汽氧比，炉内反应温度控制在原料煤的DT（变形温度）-HT（半球温度）之间，并在此基础上气化温度足够高，以保证灰中残碳减少，提高粗煤气中有效成分，降低煤气水产量，使气化效率最大化。在原料煤种稳定的情况下，选择合适的汽氧比运行，既可以有效降低原料消耗，提高生产效率，又可以维持系统满负荷、超负荷稳定运行，所以气化炉选择合适的汽氧比运行，就是降低生产成本、提高经济效益。

参考文献：

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