Shell煤氣化煤粉加壓輸送系統運行問(wèn)題的處理優(yōu)化

第41卷第22期廣州化工Vol. 41 No. 222013年11月Guangzhou Chemical IndustryNovember. 2013Shell煤氣化煤粉加壓輸送系統運行問(wèn)題的處理優(yōu)化宋金榮，王治華，李海賓(中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，內蒙古鄂爾多斯 017209)摘要: 介紹了Shell煤氣化工藝煤粉加壓輸送系統的工藝原理和工藝流程,總結了神華煤直接液化項目煤粉加壓輸送系統運行中出現的問(wèn)題，對煤粉倉裝料袋濾器錐部堵粉和布袋損壞、煤鎖斗充氣設備損壞、煤鎖斗泄壓三通破損、重要閥門(mén)卡澀、煤粉給料倉泄壓線(xiàn)磨損等問(wèn)題的現象、原因、處理措施作了詳細闡述和討論。關(guān)鍵詞: Shell 煤氣化;煤粉加壓輸送;運行問(wèn)題;分析處理;煤直接液化中圖分類(lèi)號: TQ546.2文獻標識碼: B文章編號: 1001 -9677(2013)22 -0152 -04Treatment Optimization of Pulverized Coal Pressurisation andFeeding System of Shell Coal Gasification ProcessSONG Jin -rong, WANG Zhi - hua, LI Hai - bin( China Shenhua Coal to Liquid and Chemical Ordos CoalLiquefaction Corporation, Inner Mongolia Ordos 017209, China)Abstract: Technological principle and process of pulverized coal pressurisation and feeding system for Shell CoalGasification Process were introduced. Several emerging issues of Pulverized coal pressurisation and feeding system oShenhua Direct Coal Liquefaction project were summarized. Phenomena, causes and treatment measures of those issueswere elaborated and discussed speifcally，which included pulverized coal fill filter pyramis blockage, breakage of filterbag, coal sluice vessel infation equipment and decompression tee joint, key valve jam, as well as coal feed vesseldecompression pipe attrition.Key words: Shell coal gasification process ; pulverized coal pressurization and feeding; operating problem; analysisand process treatment ; direct coal liquefaction基于缺油、少氣、相對富煤的資源特點(diǎn)，科學(xué)合理發(fā)展現進(jìn)行充壓，充壓過(guò)高可經(jīng)煤鎖斗高壓過(guò)濾器泄掉-部分。煤鎖代煤化工，清潔利用煤炭資源是減輕環(huán)境污染和對石油資源依斗和煤粉給料倉間設計有平衡線(xiàn)，放料時(shí)可使兩者壓力保持一賴(lài)的戰略選擇"。煤氣化是實(shí)現煤炭綜合利用和潔凈煤技術(shù)的致下料順暢。煤粉給料倉也設計有充壓、泄壓線(xiàn)，并由相應控重要技術(shù)和主要手段，是發(fā)展現代煤化工、煤制油、燃料煤氣制器來(lái)維持壓 力穩定。高壓氮氣通入煤粉給料倉充氣錐，使煤等工業(yè)化生產(chǎn)的龍頭[2]。Shell 煤氣化技術(shù)采用干粉煤進(jìn)料、高粉流化懸浮后以穩定流量供至煤燒嘴，而這是一個(gè)連續操作過(guò)溫加壓氣流床氣化”),是目前世界上較為先進(jìn)的第二代煤氣化程。煤鎖斗的間歇操作周期與煤燒嘴連續耗煤負荷相匹配，才.工藝之一，國內有多家單位先后累計引進(jìn)27套Shell煤氣化裝能保障整個(gè)裝置生產(chǎn)持續運行。置。煤粉加壓輸送是磨煤干燥和煤粉氣化的銜接單元，一旦發(fā)生煤粉倉裝料袋濾器錐部堵粉或布袋損壞、煤鎖斗充氣設備損2煤粉加壓輸送 系統工藝流程壞、煤鎖斗泄壓三通破損、重要閥門(mén)卡澀、煤粉給料倉泄壓線(xiàn)以A系列為例，煤粉加壓輸送系統工藝流程如圖1所示。磨損等問(wèn)題，勢必影響整個(gè)Shell煤氣化裝置的正常運行。當V1205A低料位出現時(shí)，煤鎖斗V1204A底部放料鎖斗閥1煤粉加壓輸送 系統工藝原理12XV0131/0132 開(kāi)啟，向V1205A補充煤粉。當煤鎖斗V1204A排空后，關(guān)閉放料鎖斗閥和均壓閥12XV0126/0127，與煤粉給煤粉加壓輸送系統主要通過(guò)煤鎖斗變壓操作來(lái)實(shí)現接料和料倉V1205A隔離，通過(guò)三級泄壓將V1204A壓力泄至煤粉倉放料，煤鎖斗泄壓從低壓煤粉儲倉接料，隔離充壓向高壓煤粉裝料袋濾器S1201A。從磨煤干燥系統來(lái)的煤粉經(jīng)螺旋給料機儲倉放料，系間歇操作過(guò)程。煤粉倉裝料袋濾器頂部與大氣相X1102A、X1105A/B連續輸送到低壓煤粉儲倉V1201A中。當通，煤粉儲倉與煤粉倉裝料袋濾器間有連通線(xiàn)可保持常壓，煤V1204A和低壓中國煤化工平衡后，V1204A 頂鎖斗及煤粉給料倉均泄壓至此，PLC 控制低壓氮氣進(jìn)行反吹使部接料閥12XVV1204A進(jìn)行裝填。布袋再生。煤粉倉裝料袋濾器底部旋轉給料器和螺旋輸送機,當V1204A裝滿(mǎn)MHCNMHG與V1201A隔離，可將泄壓帶來(lái)的煤粉返回煤粉儲倉。四條高壓氮氣線(xiàn)對煤鎖斗通過(guò)高壓氮氣線(xiàn)對 V1204A加壓。當V1204A壓力接近V1205A作者簡(jiǎn)介:宋金榮(1983-), 男，助理工程師，主要從事煤炭氣化與清潔利用研究。.164廣州化工2013年11月根據加熱爐熱效率反平衡法計算公式: η = 100% -(排煙5.3.2減少電的消耗損失+表面散熱損失+不完全燃燒損失+輔助設備耗能)可以增加變頻器之后，能夠更好的調節煙氣氧含量，獲得熱媒看出，在熱媒爐正常運行時(shí)排煙損失占加熱爐總熱損失量的比爐燃燒時(shí)需要的最佳風(fēng)量，使其在控制穩定的氧含量( 要求控例很大:當熱效率為90%時(shí)，排煙熱損失占加熱爐總熱損失量制在2% ~4%，現在基本控制在2%左右)明顯下降，爐區改的70%~80%。造前每天使用電量為17500 kWh,而改造后每天使用12000 kwh,通過(guò)余熱回收裝置、風(fēng)機變頻器系統及燃料系統改造以用電量節約了30%左右，約3萬(wàn)元。后，排煙溫度降低約90 C,有效的降低了排煙損失。在不斷5.3.3減少燃料費用優(yōu)化運行參數后，熱效率提示至92.1%。使用重油系統和蒸汽系統，每天燃燒重油45噸，爐區每5.3降低消耗天蒸汽使用量約363 m',費用高達約26. 5萬(wàn)元。改造天然氣5.3.1減少清灰 費用之后，每天的用量約為55000 Nm' ,而天然氣的價(jià)錢(qián)相對較低,燃油煙氣中含有較多灰塵，長(cháng)期運行后灰塵會(huì )隨之附著(zhù)在天然氣單價(jià)按1.9元/m',每天的費用約為10.5萬(wàn)元。改造之爐管及節能器管壁上，減少了爐管對熱量吸收和余熱回收效后，燃燒成本每天節約了將近16萬(wàn)元。果，從而影響加熱爐的熱效率。改造后燃氣煙氣中產(chǎn)生的灰塵6結論相對較少，不僅僅在余熱回收率更高,而且大大減少了人工清掃爐管和節能器的頻次及所產(chǎn)生的費用。經(jīng)過(guò)對熱媒爐余熱回收裝置、風(fēng)機變頻系統及燃料系統改造后，燃燒更加穩定，煙氣組分更加環(huán)保，臧少了對設備的腐表2每年清掃爐管所需費用蝕和爐管清灰費用;降低了排煙溫度,提高熱效率;大大減少Table 2 The cleaning cost of Cleanning the tube every year了熱媒爐風(fēng)機的電量和高壓蒸汽的用量;燃燒成本大幅降低。燃料重油天然氣由此可見(jiàn)，熱媒爐改燒天然氣后，每年節省的費用是相當可觀(guān)清洗方式干冰水的費用(萬(wàn)元/年)90熱媒爐每年節約費用:節約清灰費用+(節約燃燒費用+節約電費)約為6610萬(wàn)元。由表2可以算出用干冰清掃時(shí)3臺熱媒爐每年清掃3次,因此熱煤爐改造之后達到了更加節能、環(huán)保、降耗的目每次30萬(wàn)元,共計費用為90萬(wàn)元/年;經(jīng)過(guò)優(yōu)化后用水清掃時(shí)的，為聚酯裝置的平穩生產(chǎn)等均提供了可靠保證。3臺熱媒爐每年清掃4次，每次10萬(wàn)元，共計費用為40萬(wàn)元/年。而現在使用的燃料天然氣極大的減少了煙氣灰塵的產(chǎn)生，參考文獻所以不產(chǎn)生清灰費用。[1]經(jīng)洪峰,董春利. 變頰器在熱媒爐供風(fēng)系統中的應用[J].自動(dòng)化應用,2010(09) :27 -31.(上接第154頁(yè))(3) 12PV0128B 泄壓線(xiàn)磨損處理與優(yōu)化:①技術(shù)改造在袋損壞、 充氣設備損壞、泄壓三通破損、閥門(mén)卡澀故障等常見(jiàn)12PV0128A后，即12PV0128B前增加過(guò)濾器S1204A, 當煤粉問(wèn)題,才能保障整個(gè)Shell煤氣化裝置長(cháng)周期穩定運行。給料倉泄壓時(shí)，可有效過(guò)濾煤粉,防止煤粉磨損閥門(mén)和管線(xiàn);②精心操作保持壓力12PIC0127穩定，避免泄壓閥頻繁開(kāi)關(guān)，不僅造成壓力波動(dòng)和氮氣浪費，而且過(guò)量的高壓氮氣泄壓時(shí)通[1] 唐宏青.現代煤化工新技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010:1 -過(guò)閥門(mén)容易損壞閥門(mén)。[2]張曉慧. 煤炭的高效清潔利用一媒 氣化技術(shù)[J].河北化工,4結語(yǔ)2007 ,30(11):23 -25.煤粉加壓輸送單元是Shell煤氣化工藝的重要組成部分,[3]梁永煌,游偉 ,章衛星,等.殼牌煤氣化裝置的常見(jiàn)廣蝕及對策[J].化工科技市場(chǎng),2012 ,50(1) :32 -36.其正常運行是整個(gè)Shell煤氣化裝置穩定運行的前提和保證。[4]王彥濤. 煤粉加壓系統中煤粉結塊問(wèn)題的分析及改進(jìn)[J].河南化煤粉加壓輸送是復雜的兩相流課題，更是極具挑戰的工程問(wèn)工,2012 ,29(9) :52 -53.題，煤質(zhì)特性、工藝操作、儀表自控以及設備材質(zhì)、結構、安[5]劉士永. 殼牌煤氣化裝置V1204充氣錐(或充氣笛管)在控制中的裝等對加壓輸送過(guò)程影響顯著(zhù)。只有妥善處理好煤粉堵塞、布保護[J].化學(xué)工程與裝備,2010(7) :46 -47. .中國煤化工MHCNMHG.