淺析GE水煤漿氣化裝置檢修要點(diǎn)

June 2012化肥設計第50卷第3期40Chemical Fertilizer Design2012年6月淺析GE水煤漿氣化裝置檢修要點(diǎn)閆國富(中國神華煤制油化工有限公司包頭煤化工分公司,內蒙古包頭014000摘要:神華包頭煤氣化裝置采用美國GE水煤漿氣化工藝,7臺氣化爐,5開(kāi)2備,是目前國內規模最大的煤氣化裝置。GE水煤漿氣化爐為周期性運行反應爐,故其冏期性檢修對裝置的長(cháng)周期穩定運行至關(guān)重要。簡(jiǎn)述了GE永煤漿氣化裝置工藝流程;探討和總結了裝置各單元的檢修要點(diǎn),關(guān)鍵詞:GE水煤漿氣化裝置;檢修要點(diǎn);分析;總結doi:10.3696/j.jsn.1004-8901.2012.03.011中圖分類(lèi)號:TQ545文獻標識碼:B文章編號:1004-8901(2012)03-0040-03Briefly Analyzing Overhaul Gist for GE Water Coal Slurry Gasification plantYAN GUO-fuBaotou Coal Chemical Engineering Sub-company, China Shenhua Coal to Oil Chemical Engineering Company Ltd, Neimenggu Baotou 014000 China)Abstract: American GE water coal slurry gasification process was adopted in the Shenhua Baotou coal gasification plant, thereof gasifiers, in which the 5 was in operation and the 2 was standby, it was the largest coal gasification plant in the operation scale at home presently. GE watercoal slurry gasifier was the periodically operating reaction fumace, so its periodical overhaul was the most important to the long-term operation of the plant.Author has briefly described the process flow of the GE water coal slurry gasification plant; has discussed and summarized also the overhaul gist for theKey words: GE water coal slurry gasification plant; overhaul gist; analysis; summarizationdoi:10.3696/ J, Issn.1004-8901.2012.03.0112010年5月30日,作為國內目前規模最大的煤合成氣去凈化脫鹽水氣化裝置——神華包頭煤化工分公司煤氣化裝置一次投料成功。該煤氣化裝置釆用美國GE水煤漿氣化工藝,共有氣化爐7臺,操作壓力6.5MPa,單爐日投煤量為1500t,運行模式為5開(kāi)2備。GE水煤漿氣化爐為周期性運行反應爐,與之對應的檢修也是周期性檢修。因此,筆者擬就神華包頭水煤漿氣化裝置的檢修要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。[GE水煤漿氣化裝置簡(jiǎn)介神華包頭煤化工分公司煤氣化裝置分為磨煤圖1水煤漿氣化裝置工藝流程—磨煤機;2一出料槽;3一煤漿槽;4-氣化爐;5一碳洗塔;6氣化、渣水3個(gè)化工單元。水煤漿氣化裝置工藝流高閃罐;7—低閃罐;8一真空閃罐1;9一真空閃罐2;10—沉降程見(jiàn)圖1。槽;11-壓濾機;12一灰水槽;13-除氧器;14—灰水加熱器(1)磨煤?jiǎn)卧?。由煤貯運系統來(lái)的<10mm的15—鎖斗;16-渣池原料煤,經(jīng)皮帶輸送進(jìn)入煤儲斗,又經(jīng)煤稱(chēng)量紿料(2)氣化單元。來(lái)自大煤漿槽的濃度為60%左機計量后與一定量的水和添加劑混合進(jìn)入磨煤機右的水煤漿,由高壓煤漿泵加壓后送至氣化爐,與(由于原料煤灰熔點(diǎn)較低,因此沒(méi)有添加助熔劑),來(lái)自空分的溫度為25℃左右的氧氣由燒嘴的中心研磨制成濃度約60%的水煤漿,在磨煤機出口經(jīng)滾筒篩濾去除較大顆粒后進(jìn)入磨煤機出口槽,最后經(jīng)作者簡(jiǎn)介:國富(1975年-),男黑龍江哈爾濱人,19年畢業(yè)于磨煤機出口槽泵送入大煤漿槽供氣化單元使用。事合成氨、尿素及甲醇裝置的生產(chǎn)技術(shù)管理等工作第3期閆國富淺析CE水煤漿氣化裝置檢修要點(diǎn)41管和環(huán)管進(jìn)入氣化爐。煤漿和氧氣在約6.5MPa、1300℃條件下瞬間完成部分氧化反應生成粗煤氣。反應后的粗煤氣和熔渣一起出燃燒室后被水定位塊激冷,流至底部的激冷室,粗煤氣和固態(tài)熔渣分開(kāi)。冷卻盤(pán)管激冷后的粗煤氣出氣化爐,再經(jīng)文丘里洗滌器噴水濕潤直接進(jìn)洗滌塔,經(jīng)洗滌塔洗滌除塵后送至下游燒嘴噴頭變換單元。激冷室底部黑水送至渣水單元進(jìn)行處理。反應中產(chǎn)生的熔渣經(jīng)激冷室水浴冷卻后排入圖2燒嘴頭部結構示意鎖斗,定時(shí)排入渣池,再由渣池中的刮板輸送機將燒嘴的使用周期直接決定了單臺氣化爐的運粗渣從渣池中撈出運到界區外處理。渣池黑水送行周期,因此工藝燒嘴的檢修至關(guān)重要。根據筆者至灰水處理系統進(jìn)行處理。(3)渣水單元。氣化爐和洗滌塔排出的黑水送多年經(jīng)驗,其檢修要點(diǎn)如下。(1)控制燒嘴的檢修質(zhì)量。燒嘴在維修廠(chǎng)家到渣水處理單元,經(jīng)4級閃蒸處理后送澄清槽,澄檢修時(shí),主要控制噴嘴頭部堆焊質(zhì)量或更換燒嘴清槽澄清后的部分灰水返回氣化單元作為洗滌塔的洗滌水,部分送生化處理達標后進(jìn)入中水回用裝頭部時(shí)的焊接質(zhì)量以及控制堆焊后的機加工、燒嘴頭部噴涂、燒嘴裝配、冷卻水管的焊接等方面的置再次處理并回用;澄清槽底部含固量比較高的灰質(zhì)量。水送真空過(guò)濾機,濾餅送界區外處理。2)安裝前的復檢。由于燒嘴安裝到氣化爐2CE水煤漿氣化裝置檢修要點(diǎn)之前運輸或放置的時(shí)間可能較長(cháng),一般應在使用前對燒嘴進(jìn)行復檢。檢査項目包括燒嘴噴頭的同2.1磨煤?jiǎn)卧S度及定位、環(huán)隙尺寸是否符合要求、中噴頭和內磨煤?jiǎn)卧灿心ッ簷C6臺,5開(kāi)1備檢修要噴頭縮入量誤差、噴頭尺寸、冷卻盤(pán)管焊縫是否有點(diǎn):①定期更換磨細或斷裂的磨棒;②磨煤機油系裂紋、燒嘴頭部和冷卻水盤(pán)管是否有硬劃傷等。統、控制系統的定期檢查檢修;③磨煤機進(jìn)口溜槽另外,需要特別注意:①由于北方冬季寒冷,磨穿需補焊或更換。這些檢修項目的工作量較大,燒嘴試壓或使用后應注意將冷卻水盤(pán)管內的存水但一般情況下不會(huì )影響后續單元的運行。吹干,防止凍裂;②燒嘴運輸、吊運過(guò)程中,注意燒磨煤?jiǎn)卧獧z修時(shí)值得注意的是磨棒的定期更嘴頭部、冷卻水盤(pán)管的保護,防止機械性損傷換,一般磨煤機原始裝填的鋼棒規格為d75mm、2.,2氣化爐燃燒室d65mm和d50mm,裝填質(zhì)量比為30:40:30。運氣化爐燃燒室的檢修重點(diǎn)是耐火磚的日常檢測行一段時(shí)間后,部分鋼棒被磨細、磨斷,此時(shí)必須和更換。日常檢測的重點(diǎn)是拱頂磚燒嘴磚、筒體磚、更換,以保證水煤漿濃度。鋼棒添加原則是在不渣口磚等檢測結果是更換耐火磚的主要依據。影響水煤漿濃度、粒度的情況下,適量添加粗棒。更換耐火磚除依據日常檢測的結果外,還要綜22氣化單元合考慮耐火磚的使用壽命。更換耐火磚時(shí)一般只氣化爐單爐運行周期一般受制于工藝燒嘴的需更換向火磚(Cr-90磚)。耐火磚按結構,一般可周期,神華包頭煤化工分公司氣化爐單爐運行周劃分為3部分,即拱頂磚、筒體磚和錐體磚(含渣口期一般在40~60天,在5開(kāi)2備的模式下,平均每磚)。水煤漿氣化爐耐火磚的向火磚經(jīng)驗使用壽命月需檢修2臺以上氣化爐。備爐檢修質(zhì)量的好壞見(jiàn)表1。直接影響到氣化爐的運行周期,應將工藝燒嘴、燃表1水煤漿氣化爐耐火磚的向火磚經(jīng)驗使用壽命燒室、激冷室及內件、關(guān)鍵機泵和閥門(mén)等影響氣化耐火磚拱頂磚(含噴嘴頸部)筒體磚錐體磚渣口磚爐運行周期的關(guān)鍵部位作為檢修重點(diǎn)。經(jīng)驗使用1200,最長(cháng)20000800,0最長(cháng)可800040002.21工藝燒嘴壽命/h達1200以上。GE工藝燒嘴屬于內混式燒嘴,燒嘴頭部結構使用壽命使用壽命較長(cháng),有時(shí)拱下筒體磚使用使用壽命短示意見(jiàn)圖2。比較頂磚易開(kāi)裂或脫落。壽命一般較短。經(jīng)常更換化肥設計2012年第50卷由表1可見(jiàn),3種耐火磚的向火磚使用壽命相224關(guān)鍵機泵差很大,不會(huì )一次性全部更換,需根據使用情況分就氣化爐備爐正常檢修而言,每次停車(chē)需檢修批更換。由于神華包頭煤化工分公司氣化裝置氣的機泵主要是高壓煤漿泵和激冷水泵,其他機泵做化爐的臺數較多,因此,若要保證耐火磚的更換不般日常維護即可。。影響氣化爐滿(mǎn)負荷運行(運行5臺爐),則必須綜合高壓煤漿泵采用的是德國的 FELUWA3缸雙考慮耐火磚的檢測結果和使用壽命,精確做好不同軟管泵,屬隔膜泵系列,檢修要點(diǎn)一般是:①沖洗單部位向火磚的更換計劃。向閥;②檢查單向閥的閥球和閥座的密封情況;③更換耐火磚時(shí)需要把握以下要點(diǎn)。檢查橡膠軟管是否破裂;④查看驅動(dòng)液是否需要(1)對欲砌筑的耐火磚進(jìn)行預排,使磚與磚、層補充。與層之間的接縫誤差符合圖紙要求。激冷水泵屬離心泵系列,檢修要點(diǎn):①拆下泵(2)磚與磚層與層之間的接縫在用耐火泥漿頭,檢查葉輪、口環(huán)等的磨損情況;②檢查平衡管磨砌筑時(shí)必須填充飽滿(mǎn),減輕運行狀態(tài)下高溫熔融態(tài)損情況;③沖洗進(jìn)口管線(xiàn)以及離心泵的日常維護。爐渣的滲入及侵蝕,防止接縫竄氣。22.5關(guān)鍵閥門(mén)(3)耐火泥漿與澆注料嚴格按要求配比使用,氣化爐正常周期檢修期間,閥門(mén)一般是檢查射不允許超期超時(shí)使用。流清洗的質(zhì)量,并無(wú)較大的檢修。但鎖渣閥等比較(4)嚴格控制以下參數(參考值):耐火磚橫向關(guān)鍵的閥門(mén)大多為進(jìn)口設備,國內檢修不了,送國灰縫≤1.0mm,豎向灰縫≤1.8mm,保溫磚灰縫≤3外檢修的周期又太長(cháng),影響使用。隨著(zhù)我國煤化工mm,爐墻表面平整度≤5mm;爐墻垂直度每米≤3的迅速發(fā)展,目前已有一些國內的閥門(mén)制造廠(chǎng)家開(kāi)mm,全高≤15mm,同心度±5mm。始嘗試檢修和制造這類(lèi)閥門(mén),并取得較大進(jìn)展。這(5)砌筑完成后進(jìn)行目測與實(shí)測檢查。目測要類(lèi)閥門(mén)的檢修要點(diǎn)一般是閥球、閥座的精度修復以及再裝配的密封配合等。求:①手感砌璧的光滑度,不能有凸臺或凹臺出現②耐火磚磚縫之間耐火泥漿須填充飽滿(mǎn)。實(shí)測應3渣水單元渣水單元的周期檢修要點(diǎn):①檢查氣化爐、洗按圖紙要求檢查滌塔至高壓閃蒸罐管線(xiàn)上的角閥后的管線(xiàn)磨損情(6)膨脹縫的檢查,必須符合圖紙要求況;②檢查4級閃蒸管線(xiàn)減壓角閥后的管線(xiàn)磨損情223氣化爐激冷室及內件況;③檢査毎個(gè)閃蒸罐內積灰情況;④檢査灰水換氣化爐激冷室檢修的重要部位。熱器是否堵塞。(1)激冷室筒壁及燃燒室下錐體結垢的沖洗。另外洗滌塔紿水泵的維護、沉降槽(含耙料機(1)工藝氣出口管道的結垢堵塞的處理。及底流泵)的維護、真空過(guò)濾機的維護也非常重要。(3)氣化爐至高閃黑水管道的疏通。氣化爐激冷室內件的檢修主要是激冷環(huán)進(jìn)水3結語(yǔ)孔的疏通和4個(gè)進(jìn)水彎管的疏通,還要檢查下降管(1)合理計劃氣化爐運行周期和檢修周期。在是否鼓包或損壞、激冷環(huán)內環(huán)管是否有熱裂紋、環(huán)采用水煤漿氣化工藝的企業(yè)中,如何保證整個(gè)系統隙內是否有異物等。其中,激冷環(huán)進(jìn)水孔必須徹底流程的穩定是一個(gè)非常重要的課題。就神華包頭疏通,否則會(huì )影響激冷環(huán)的布水,造成激冷環(huán)及下煤化工分公司的氣化裝置而言,根據單臺氣化爐使降管堵渣損壞。激冷環(huán)結構示意見(jiàn)圖3用情況,合理安排單臺氣化爐的運行周期和檢修周期,提高備爐檢修質(zhì)量,以便有計劃地倒爐備爐,確保5開(kāi)2備,是實(shí)現水煤漿氣化裝置“安穩長(cháng)滿(mǎn)優(yōu)運行的關(guān)鍵。(2)神華包頭GE水煤漿氣化裝置倒爐備爐頻繁,檢修部門(mén)必須不斷探討研究檢修要點(diǎn),制定科學(xué)合理圖3激冷環(huán)結構示意的檢修計劃和流程,才能更好的服務(wù)于工藝生產(chǎn)。1一環(huán)管;2一進(jìn)水孔;3一水室;4一清洗孔;5—清洗孔螺塞收稿日期:2012-04-18