德士古氣化爐鎖斗故障分析和處理措施

第29卷第2-3期石油化工應用Vol.29 No.2- -3 .2010年2-3月PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATIONFeb.-Mar. 2010德士古氣化爐鎖斗故障分析和處理措施李向東,黃學(xué)峰,吳浩民(神華寧煤化工分公司安裝檢修公司,寧夏銀川750411)摘要:介紹德士古水煤 漿加壓氣化爐鎖斗的常見(jiàn)故障,分析故障產(chǎn)生的原因，提出故障處理和預防措施。關(guān)鍵詞:氣化爐;鎖斗;故障;處理中圖分類(lèi)號:TQ052.6文獻標識碼:B文章編號:1673- 5285( 2010)02 -03-0138-03Failure of lock hopper of texaco gasifierLI Xiangdong, HUANG Xuefeng , WU Haomin(Installation and Maintenance Company of Shen Hua Ning Xia Coal Industry Group CoalChemical Industry Branch Company, Yinchuan Ningxia 750411 ,China)Abstract : Presents common failures of the lock hopper of Texaco water2coal slurrypressurized gasifier , analyzes reasons for the failures ，and proposes troubleshooting andpreventive measures.Key words:gasifer; lock hopper; failure ;treatment德士古水煤漿加壓氣化爐是-一個(gè)兩相并流氣化的過(guò)鎖斗安全閥 、鎖斗人口閥進(jìn)人鎖斗。鎖斗集渣時(shí)需要爐型,煤漿經(jīng)高壓煤漿泵送人工藝燒嘴,同時(shí)來(lái)自空分借助鎖斗系統循環(huán)水流的夾帶和沖擊，該水流是從鎖的氧氣也送入工藝燒嘴，在三流式的工藝燒嘴頭部混斗頂部管線(xiàn)進(jìn)入鎖斗循環(huán)泵，然后經(jīng)泵打回激冷室錐合后噴入氣化爐，在1 380 C左右的高溫下發(fā)生部分底以強 制水在激冷室錐底和鎖斗之間循環(huán)流動(dòng)。渣由氧化反應生成水煤氣。煤灰中的無(wú)機物在高溫下被熔激冷室 進(jìn)人鎖斗后沉淀在鎖斗底部,從而使渣水分離，化產(chǎn)生熔渣，與反應生成的粗煤氣并流經(jīng)渣口及下降渣通過(guò)這種 方式在給定的時(shí)間內收集在鎖斗中,28 min管進(jìn)人到激冷室,粗煤氣被冷卻并為水汽所飽和,出激后開(kāi)始排渣。 排渣之前，鎖斗循環(huán)泵管線(xiàn)上的循環(huán)閥冷室后飽和氣體送人洗滌塔除去細粒,送至變換系統。(9LHV10) 打開(kāi)，人口閥(LHV08)關(guān)閉，出口閥而沉降在激冷室底部的渣及少量沒(méi)有燃燒的炭，通過(guò)(9LHV09) 關(guān)閉，使該泵建立自身循環(huán)。鎖斗入口閥破渣機進(jìn)入鎖斗,通過(guò)鎖斗的排渣管線(xiàn)排入渣池。激冷(LHV02 )關(guān)閉,鎖斗與激冷室隔離。打開(kāi)鎖斗泄壓閥室出來(lái)的黑水經(jīng)高中真空閃蒸罐回收熱量后,黑水被送(LHV05) 使鎖斗泄壓，鎖斗泄壓后壓力不得大于到沉降槽澄清后循環(huán)使用。破渣機位于激冷室底部與鎖0.128 MPa ,然后打開(kāi)泄壓管線(xiàn)沖洗閥(LHV06) ,對泄斗之間,燃燒室內產(chǎn)生大塊熔渣甚至耐火磚脫落卡住或壓管線(xiàn)進(jìn)行沖洗,這時(shí)LHVO5與LHV06關(guān)閉，隨后堵塞管道,啟動(dòng)破渣機能夠使熔渣順利進(jìn)人鎖斗,避免鎖打開(kāi) 鎖斗沖洗閥(LHV040和鎖斗出口閥(LHV03),渣斗邏輯系統無(wú)法正常運行或停車(chē)的惡性事故發(fā)生。排人渣池。當沖洗罐液位泄至110m時(shí)LHV03關(guān)閉,鎖斗內充滿(mǎn)水后關(guān)閉LHV04 ,再打開(kāi)充壓閥(LHV07)1鎖斗系統流程讓高中國煤化工到基本上與激冷室的壓大斗進(jìn)入下一循環(huán)，沉降在激冷室底部的渣及少量沒(méi)有燃燒的炭,通LHV0TMHCNMHG,LHV10關(guān)閉,建立*收稿日期:2009-12- -23.第2-3期李向東等德士古氣化爐鎖斗 故障分析和處理措施139鎖斗水循環(huán)工藝流程(見(jiàn)圖1)。2.3 鎖斗渣堵位置判斷及處理方法1鎖斗 LHV02以上堵。鎖斗出現壓力降低同時(shí)伴有鎖斗泵出口流量降低，關(guān)閉鎖斗泵出口流量調節|化爐閥,鎖斗壓力增大,說(shuō)明LHV02以上堵。此時(shí)若該鎖斗溢流系統有破渣機,采用破渣機破渣,使渣順利進(jìn)人鎖斗。破渣機可調節閥.若沒(méi)有破渣機則采用手動(dòng)開(kāi)LHV07反沖法，即:將鎖鎖斗安全閥物」斗循環(huán)泵打自身循環(huán)(LHV08/ 09關(guān),LHV10開(kāi))。開(kāi)鎖斗充壓閥鎖斗人口8多傾斗冊樂(lè )LHV07利用高壓灰水的壓力向上反沖,后關(guān)LHV07 ,| 管線(xiàn)沖洗時(shí)鎖斗循環(huán)釋8塞去渣池-國街鎖鎖斗泄壓閥開(kāi)LHV08/ 09 ,關(guān)LHVI0 ,看鎖斗壓力、鎖斗循環(huán)泵出出口閥鎖斗循環(huán)泵人口閥8[ 4鎖斗沖洗閥口流量是否正常,若用此法沖3次,無(wú)明顯效果,立即酸洗回流閥鎖斗泵出口采用LHV08前遙控閥排放法,即:將鎖斗打小循環(huán),開(kāi)” 流最調節閥聲鎖斗出口閥LHV08遙控閥后球閥,開(kāi)LHV08前遙控閥,利用氣化循環(huán)西爐和鎖斗的壓差進(jìn)行破渣,實(shí)現鎖斗的正常運行。鎖斗泵2 LHVOS 輕微堵塞。確認LHVO7不漏及鎖斗溫圍1 鎮斗系統工藝流程示意度正常的條件下,鎖斗排渣時(shí)泄壓速度慢,而且鎖斗泄壓不徹底，說(shuō)明LHV05輕微堵塞。此時(shí)關(guān)閉LHV05 ,2鎖斗渣堵打開(kāi)LHVO7對鎖斗重新充壓，重新充壓后再開(kāi)LHV05泄壓,就可利用較大的壓力差將輕微堵塞的管2.1鎖斗渣堵現象線(xiàn)沖開(kāi)。1鎖斗循環(huán)泵的出口流量由正常的2210m2/h3 LHVO3 堵或LHVO3后排渣管線(xiàn)堵。鎖斗排渣降到1 010m/h左右,嚴重時(shí)降至零,鎖渣系統無(wú)法正排不下來(lái)， 鎖斗沖洗罐液位不降，現場(chǎng)敲擊排渣管線(xiàn)常運行。后，鎖斗沖水洗罐液位下降- -點(diǎn)后不再下降，說(shuō)明2排渣量明顯減少,氣化爐排出物甚至出現清水。 LHV03堵或LHV03后排渣管線(xiàn)堵。關(guān)閉LHVO3/ 04.3大量的細灰渣帶 人閃蒸系統,沉降槽底部排出控 制室手動(dòng)集渣,現場(chǎng)解開(kāi)LHV03后盲板對閥前后管的幾乎全部是細灰渣。線(xiàn)進(jìn)行疏通至正常。4鎖斗壓力隨鎖斗泵出口流量下降而下降,其流4鎖斗循環(huán)泵管線(xiàn)堵。鎖斗循環(huán)泵出口流量降量下降越多,壓力下降越大。低,但鎖斗壓力不下降,說(shuō)明鎖斗循環(huán)管線(xiàn)堵,此時(shí)停5渣堵嚴重時(shí),氣化爐液位波動(dòng)較大氣化爐至下鎖斗循環(huán)泵 ,若鎖斗循環(huán)泵進(jìn)口管線(xiàn)堵,則開(kāi)泵進(jìn)口高壓閃蒸罐流量調節閥調節失效。倒淋,利用鎖斗壓力將積渣從管線(xiàn)中排出。若鎖斗管線(xiàn)2.2 鎖斗渣堵的原因仍然不正常,則可能泵出口管線(xiàn)堵,可采用酸洗回流閥1原料煤種變化鎖渣系統運行質(zhì)量與煤質(zhì)有很排放法,即:停下鎖斗循環(huán)泵,打開(kāi)酸洗回流閥,若停止大的關(guān)系?；胰埸c(diǎn)過(guò)高或過(guò)低均會(huì )使氣化爐溫度發(fā)生排放后鎖斗壓力下降說(shuō)明已排通，若停止排放后鎖斗變化，嚴重制約氣化裝置特別是鎖渣系統的正常運壓力仍上升,說(shuō)明鎖斗循環(huán)泵管線(xiàn)出口仍堵,繼續排至行,表現為產(chǎn)氣量低、爐磚蝕損嚴重、鎖斗無(wú)法正常運壓力下降為止。行等。2氣化爐操作工況的影響氣化爐操作工況較為3鎖斗的其他故障復雜,其中爐溫是影響氣化爐渣堵的一個(gè)主要因素。因3.1 鎖斗閥漏氧壓的變化,會(huì )造成爐溫時(shí)高時(shí)低,爐溫高時(shí)掛在耐火通過(guò)鎖斗溫度、鎖斗壓力、鎖斗充壓泄壓時(shí)間、氣磚表面的熔渣大片被燒下來(lái),在激冷室形成塊渣,同時(shí)化爐溫 度液位等指標來(lái)判斷各閥是否內漏。當鎖斗出爐溫高會(huì )使磚的抗侵蝕能力和機械強度下降，加快耐現閥清中國煤化工排空鎖斗液位,通知火磚的燒損。激冷室形成塊渣和燒蝕下來(lái)的耐火磚,不儀表Y片C N M H C,則組織系統停車(chē)?？杀苊獾臅?huì )造成渣堵。.2 鎖斗泵進(jìn)出口倒淋閥內漏3儀表故障因鎖斗閥門(mén)失靈或不到位造成鎖斗鎖斗排渣時(shí),鎖斗循環(huán)泵自身打小循環(huán),若進(jìn)出口系統長(cháng)時(shí)間停運,渣堆積造成鎖斗渣堵。倒淋漏,泵體內黑水不斷排到外界,泵(下轉第142頁(yè))142石油化工應用2010 年第29卷的漏風(fēng)率。不完全,影響鍋爐運行熱效率,因此在鍋爐檢修時(shí)檢查(2)在機械不完全燃燒熱損失計算中,1#爐為煤粉分配器噴口 ,如有磨損,應進(jìn)行更換。另外,氧化鋯1.95 %,比2*爐0.9 %要大,分析原因如下:從對飛灰和分析儀是 目前應用廣泛的一種測量煙氣含氧量的分析爐渣含碳量的分析來(lái)看, 1#爐的飛灰含碳量(5.36 %)儀表, 是寧夏石化公司監測鍋爐燃燒狀況并依此調整和爐渣含碳量(5.35 %)比2#爐的飛灰含碳量(3.34 %)工況的唯- -測量手段, 它的準確與否直接影響到燃燒和爐渣含碳量(2.93 % )高,可能是煤粉細度較粗,使煤系統的控制 ,進(jìn)而影響到鍋爐運行熱效率。目前寧夏石粉燃料在爐膛內沒(méi)有充分燃燼;從煙氣含氧量情況看，化公司兩臺鍋爐的西側各裝有一臺氧化鋯分析儀,在風(fēng)量偏大，,使煙氣的流速增大,粗煤粉在爐膛內停留的監測過(guò)程中， 通過(guò)對東西兩側采樣分析煙氣中氧含量時(shí)間縮短,而且大量的風(fēng)量進(jìn)人爐膛,使爐膛內的溫度的數據結果比較，應在1#和2#鍋爐東側也各安裝- -相對降低,不利于煤粉的完全燃燒。因此在鍋爐運行中臺 氧化鋯分析儀,便于與西側現有的氧化鋯分析儀進(jìn)應根據負荷,優(yōu)化控制,加強風(fēng)、煤配比和煤粉細度調行比較, 以便更好地調整鍋爐燃燒系統狀態(tài)。整,使鍋爐設備在最優(yōu)工況下運行,提高鍋爐運行熱效率和經(jīng)濟性。參考文獻:(3)完善相關(guān)測量?jì)x表。監測過(guò)程中發(fā)現1#鍋爐[1] 國家質(zhì)量技術(shù)監督局計量司組編測量不確定度評定與表爐膛西側出口煙溫測量熱電偶指示值為427 C，而東示指南[ M].北京:中國計量出版社,2004.側熱電偶指示值為417 C，兩支熱電偶在400 C檢定[2] 馮俊凱,沈幼庭.鍋爐原理與技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,1992.點(diǎn)的誤差分別為- -2 C和2.6 C,因此兩點(diǎn)溫度實(shí)際差[3] GB10184 88.電站鍋爐性能試驗規程.值為14.6C,表明煤粉分配器噴粉不均勻,造成燃燒(上接第139頁(yè))體內形成低壓或無(wú)壓。當排渣結束后,氣化爐和鎖斗內的生 成,防止氣化爐渣堵現象發(fā)生。高壓黑水瞬間流動(dòng)到鎖斗泵體內，會(huì )對泵體產(chǎn)生較大2系統運行時(shí) ,嚴格工藝指標,控制爐溫在1350 C的沖擊力，嚴重時(shí)引起炸泵。因此在鎖斗的LHV09處以下， 加強入爐煤漿灰熔點(diǎn)的監測參照灰熔點(diǎn)數據變化加-平衡閥可使氣化爐內的液體始終流向泵內，保證情況,隨時(shí)調整 氣化爐的溫度,避免爐溫過(guò)高或過(guò)低。泵內壓強不會(huì )太低,防止炸泵事故的出現。3建立嚴格的“工藝、設備、儀表、電氣”四位一體3.3鎖斗超溫聯(lián)合巡檢制度,嚴格項目檢查,嚴格控制工藝指標,最鎖斗壁超溫的現象是排渣時(shí)管線(xiàn)振動(dòng)大聲音響，大限度 地消除氣化爐安全生產(chǎn)隱患，確保氣化爐安全鎖斗沖洗水罐頂放空管?chē)娝?鎖斗泄壓慢、充壓慢。其平穩運行。原因是LHV02、LHV03.LHV05、LHV06內漏。此時(shí)操若同時(shí)有 多套系統運行,系統在排渣時(shí)不可同作人員要判斷哪個(gè)閥漏通知儀表人員及時(shí)處理。時(shí)排放,排渣時(shí)間應錯開(kāi),以防止管線(xiàn)共振及堵塞。3.4鎖斗跳車(chē)5鎖斗循環(huán)泵應定期維護，確保鎖斗泵打量正鎖斗壓差正常I工藝指標為.15-0.118MPa ,鎖斗常。 鎖斗循環(huán)泵備車(chē)狀況應嚴格交接班,發(fā)現不備車(chē)及壓差正壓式位于鎖斗沖洗水管線(xiàn)上，負壓式位于合成時(shí)反映,不得延誤。氣管線(xiàn)上。當合成氣管線(xiàn)堵塞,其負壓式壓力偏低,正6當鎖斗邏輯 系統中某自控閥出現故障時(shí),應首壓式壓力不變，故而鎖斗壓差升高，當壓差高于先判斷閥門(mén)不正常 開(kāi)關(guān)原因及閥門(mén)所處位置,然后有0.135MPa時(shí)由于鎖斗自身聯(lián)鎖,引起鎖斗跳車(chē)。針對性的加以處理。作渣量及沉降槽排放中國煤化工4預防鎖斗故障的措施的含THCNM H G事故判斷能力,加強1德士古氣化爐 要求煤種的灰熔點(diǎn)均應達到一監控,一.旦發(fā)現氣化爐渣堵,及時(shí)采取措施盡快處理,定的指標,最好使灰熔點(diǎn)控制在1250 C以下,煤中的避免氣化爐渣堵惡化?；曳趾坎坏酶哂?5 %，從而最大限度的減少塊渣.