Shell煤气化磨煤干燥系统常见问题分析及解决

Shell煤气化磨煤干燥系统常见问题分析及解决
苏志强;郭肖选
【摘要】The Shell coal gasification drying system grinding process,and grinding coal drying system main equipment for cycling fans and mill profile were introduced.Through Shell coal gasification drying system mill running test and the actual causes of problems,c%阐述Shell煤气化工艺磨煤干燥系统流程,磨煤干燥系统主要设备循环风机和磨煤机进行简介,Shell煤气化磨煤干燥系统试车及运行过程中实际遇到问题的原因浅析及采取相应措施解决问题达到稳定运行目的。

【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2011(039)015
【总页数】3页(P166-168)
【关键词】Shell煤气化;磨煤干燥系统;磨煤机;循环风机
【作者】苏志强;郭肖选
【作者单位】河南龙宇煤化工有限公司,河南永城476600;河南龙宇煤化工有限公司,河南永城476600
【正文语种】中文
【中图分类】TQ546.5
1.1 Shell煤气化磨煤干燥系统工艺原理概述
在磨煤机中煤和石灰石在惰气环境和微负压条件下被碾磨和干燥。

干燥的热量是由
燃料气或柴油在热风炉中燃烧产生的热工艺气提供的。

惰气流量进入磨机温度在140～300℃之间，离开磨机的温度是100～110℃。

煤粉的粒度是由循环气流量、液压辊子的压力(通常是不变的)和可变速的旋转分离器控制。

气和煤粉的分离在一个袋式过滤器中完成的。

在分离的气体中固体浓度小于10 mg/Nm3。

过滤后的大部分气体被循环来维持气体的惰性(低氧含量)，多余的气体被排出(带走水分)。

煤粉随后从袋式收集器中被送到煤加压及给料系统。

1.2 Shell煤气化磨煤干燥系统流程简介(图1)
以磨煤A系列为例，石灰石通过外部输送进入到石灰石贮仓V1103中贮存，通过V1104A称重经X1107A，通过螺旋给料机X1108A(添加石灰石比例通过调节
X1108A转速实现)后进入磨煤机A1101A中;碎煤由贮仓V1101A经过称重给煤机X1101A送入磨煤机A1101A中混合碾磨。

石灰石和碎煤在碾磨的同时，被从惰性气体发生器F1101A送来的热烟气干燥，碾磨成细粉的碎煤经过热风干燥后，随着热风一起被送出磨煤机。

在磨煤机的上部经过旋转分离器S1102A旋转分离，合格煤粉随热风一起进入煤粉袋式收集器
S1103A进行煤/气分离，不合格的大颗粒煤粉重新返回到磨煤机A1101A中继续碾磨。

在磨煤机下部，未被碾磨的石块、木块等从磨机的排矸孔排出。

煤粉袋式收集器S1103A采用长袋高效低压脉冲方式进行煤粉收集。

当运行一定时间后，滤袋内外压差增大，反吹程序会自动运行进行清灰(或采取定时喷吹)，反吹气源为低压氮气。

在S1103A底部被收集的煤粉，通过螺旋给料机X1102A/B、纤维分离器
S1104A/B，旋转给料机X1104A/B的输送，最终全部进入煤粉贮仓中待用。

所有的输送都是在氮气的保护下进行的，以避免出现煤的自燃和爆炸现象发生。

2.1 磨煤机试车过程中常见问题
2.1.1 磨煤机试车及运行过程中震动
(1)磨盘上料层太厚或太薄
原因分析:磨机初次试车或检修后布煤过多或过少，导致磨盘上料层太厚或太薄开车后磨辊运行不平衡引起磨煤机震动。

由于操作不当导致循环风机风量和煤量调整不适合，导致磨盘上料层太厚或太薄引起磨煤机震动。

解决措施:根据磨煤机型号不同选择合理的试车和开车布煤量，当磨煤机磨盘上料层太厚或太薄，磨煤机震动不是太大时通过手动调节给煤量或循环风量参数调整，使磨盘上料层趋向正常。

(2)硬块异物进入磨机内
原因分析:磨煤机安装完毕后，内部有铁块、硬块异物留存没有及时清理。

磨煤系统管道焊接时留存物，没有及时清理进入磨煤机。

磨机初次试车后没有及时打开进行检查，磨机内部件运行后松动掉至磨机内。

原料煤中有铁块、硬块异物从称重给煤机进入磨机内导致磨煤机震动发生。

解决措施:磨煤机和磨煤系统焊接安装完毕后进行仔细的开车前检查。

试车之后打开磨煤机进行内部零部件检查(需要注意的是检查之前必须对磨煤系统置换合格，相关管线加盲板)。

原料煤输送系统严把质量关，同时进行必要的振动筛及相关设备改造。

(3)称重给煤机堵塞及故障
原因分析:气温低碎煤仓V1101A仓底堵，清通后大量的碎煤进入称重给煤机导致堵塞。

原料煤内有大块进入称重给煤机后卡在给煤机皮带上导致堵塞。

称重给煤机皮带运行不稳定机跑偏，导致电机减速箱齿轮磨损引起故障，导致磨煤机震动。

解决措施:碎煤仓底部加装热氮气吹扫并对V1101A加伴热保证冬天碎煤在
V1101A锥部结块。

原料煤输送系统严把质量关，同时进行必要的振动筛及相关设备改造。

称重给煤机定期备用时检查运行及给煤机减速箱齿轮情况，有问题及时检修调整。

(4)磨辊轴承坏
原因分析:磨煤机磨辊轴承由于密封气量不足或压力过低，导致磨辊润滑油系统进
煤粉，或磨辊轴承润滑油站油压过低，导致磨辊轴承磨损严重引起磨煤机震动。

解决措施:新增或设置磨辊密封氮气压力联锁值，条件不满足是不能启动磨煤机，
同时制定试开车阀门确认制度。

磨机备用时定期进行相关检查。

2.1.2 磨煤机拉杆漏煤粉［1］
(1)拉杆小关节轴承脱位及填料密封函(铸铁)损坏，拉杆密封件的密封风管路阀门故障，导致风量不足，拉杆密封件结构设计欠佳
原因分析:原料煤中铁丝铁块较多，过长的铁丝会卡在拉杆密封的安装斜面上，致
使大量的碎煤铁块在斜面处堆积，关节轴承长期处于煤粉堆积的环境中运行，容易造成关节轴承卡涩，不能随拉杆同步摆动。

当出现拉杆与关节轴承贴合较紧且拉杆向上运动的情况时，小关节轴承就有可能被拉杆从安装套内带出。

此时，拉杆与关节轴承之间的氮气密封失效，大量的煤粉落入填料函内部，煤粉又随着拉杆的上下运动，逐渐进入拉杆与填料之间的间隙，最后磨损填料，大量的煤粉及氮气从填料函漏出。

同时，由于小关节轴承脱位以及导向板磨损等因素，拉杆严重倾斜，超过了填料函的允许位置，致使填料函被挤掉，拉杆密封完全失效。

解决措施:原煤在输送的过程中。

每条皮带上布置一台除铁器。

由于皮带转速较高、煤层较厚，隐藏在原煤中的铁块无法及时除去。

(2)改变拉杆密封件的材质及设计［1］
根据拉杆密封件的受力情况及拉杆材质硬度问题。

将拉杆密封填料函的材质由铸铁改为Q235，在保证其它数据不变的情况下，将填料函的内径增大20 mm，填充
多层填料;同时在安装套与小关节轴承的顶丝紧固方式的基础上，新增了轴承外圈
压紧环，防止小关节轴承被拉杆带出安装套。

将管式蝶阀全部更换成涡轮蜗杆式蝶阀，该阀具有锁紧功能，磨煤机的震动不会导
致阀门的开度变化。

在保证机座密封风量和磨煤机正常运行条件下，将阀门的开度调到满足密封气量的需要，作好记号，告知工艺操作人员不再调整，从而保证了氮气的通入量。

进行设备改造，用5～6 mm的钢板加工一个圆形挡物伞，套在拉杆上并与拉杆固定，盖住拉杆密封的关节轴承。

这样就保证了密封风经折流后及时地将落在关节轴承上的杂物吹走，大大降低了杂物进入密封室的概率;同时，在磨煤机运行时，挡物伞随拉杆上下活动，有效的解决了拉杆密封处堆积杂物的问题，有效地提高了密封件的使用寿命。

2.2 风机试车及运行过程中常见问题
2.2.1 循环风机震动
(1)循环风机安装时风机主轴与电动机主轴不同心
原因分析:循环风机进行装备安装或大检修过程中电机侧或风机侧找正精度不够，导致试车时震动过大。

解决措施:及时对循环风机电机主轴及风机侧主轴按照设备规定精度进行找正，避免引起设备更严重的损坏。

(2)风机测震点安装位置不合理
原因分析:风机测震点安装不合理，循环风机实际运行过程中用测振仪检查震值正常。

解决措施:对循环风机测震点进行合理选定。

(3)负荷急剧变化或处于飞动(喘振)区工作
原因分析:循环风机入口风门执行机构故障，导致循环风量负荷波动过大引起循环风机震动。

操作不当风门调节幅度过大引起循环风机震动。

解决措施:及时检修或更换循环风机入口风门执行机构，严格执行磨煤系统参数调节规程。

(4)轴承润滑油油温过高
原因分析:润滑油中含有杂质温度升高或油压过低，导致循环风机的轴承温度升高，产生震动。

解决措施:检查润滑油系统是否含有杂质，保持轴承进口油压并调整冷却水压力。

2.2.2 循环风机润滑油系统故障［1］
(1)轴承出口油温过高并且超过70℃
原因分析:轴承润滑油进口的调节圈孔径小，促使润滑油量不足而发热或轴衬与轴
颈的径向间隙过小。

解决措施:适当加大润滑油进口节流圈的孔径或将轴衬与轴颈重新刮开。

(2)主、附油泵运转时主供油管中没有油压或油压急剧下降原因分析:油管系统元件安装不正确或油过滤器堵塞。

解决措施:检查逆向阀和安全阀的工作情况是否正确，并清洗过滤网。

(3)经过油冷却器冷却后润滑油温度仍然很高原因分析:油冷器结垢;润滑油变质;冷却水流量或压力低。

解决措施:清洗过滤器;更换润滑油;全开冷却水管道阀门并提高冷却水压力。

2.2.3 循环风机轴瓦烧坏
(1)润滑油系统故障油压低
原因分析:循环风机润滑油没有定期更换，循环风机油过滤器堵塞循环风机试车过
后运行一段时间，没有对润滑油系统及时检查和更换导致润滑油油质发生变化，导致油系统故障油压低。

油过滤器堵塞导致油压低。

解决措施:及时分析循环风机油质情况，如有变化及时更换润滑油。

切换油过滤器
清理堵塞油过滤器。

(2)断电后高位油箱系统故障
原因分析:高位油箱设计不合理，油箱容积过小或回油管线堵塞，紧急情况下回油
量不足。

循环风机旋转无润滑油或油量过小导致轴瓦烧坏。

解决措施:对循环风机高位油箱进行改造，计算循环风机断电后油泵跳所需油量，确定高位油箱容积及回油管线管径，对回油管线进行清理。

3.1 S1103袋式过滤器防爆板破
磨煤干燥系统压力通过控制11PRCA0109来调节放空阀门11PV0109A和氮气补充阀门11PV0109B开度来实现压力控制。

在磨煤系统开车或系统气密的过程中，放空阀门11PV0109A开度过大，负压过大S1103袋式过滤器防爆板被吸破。

在磨煤系统开车或系统气密的过程中，放空阀门11PV0109B开度过大，正压压过大S1103袋式过滤器防爆板破。

在磨煤机系统正常运行期间，整个磨煤系统压力变化较大，导致S1103袋式过滤器防爆板破。

以上三种情况主要原因:11PRCA0109控制器故障、放空阀门11PV0109A故障、11PV0109B阀门故障、操作原因打手动控制后操作失误，导致S1103袋式过滤器防爆板破。

解决措施:仪表人员对控制器或阀门问题定期进行检查，人为原因加强人员培训，严格按照操作规程操作。

3.2 旋转给料机堵塞故障
S1103锥底煤粉挂壁结块，当挂壁量大时大量结块煤粉一下堆积至旋转给料机上部导致堵塞或旋转给料机过流跳车。

旋转给料机密封氮气管泄漏氮气压力低，导致煤粉进入密封气管，同时旋转给料轴承磨损严重故障。

旋转给料机保温效果不好，内部煤粉温度与外部温差大，旋转给料机转子和壳体膨胀不均匀，导致间隙过小旋转给料机涨死故障。

解决措施:调整S1103空气炮吹扫频率防止积煤粉，同时控制好煤粉水份含量;及时消除旋转给料机密封氮气管泄漏点，保证密封氮气压力稳定;加强设备保温质量，保证旋转给料机的保温效果。

3.3 热风炉点不着火
①热风炉点火时循环风机风量控制过大导致点不着火;
②点火用LPG管线过滤网堵压力过低;
③点火LPG烧嘴积碳导致点火孔堵死;
④点火枪放电电弧太短;
⑤K1101燃烧风机风量点火时控制过大。

解决措施:热风炉点火时根据热风炉与循环风机型号合理调节循环风机风量;清理LPG管线过滤网使压力在点火正常值;定期清理LPG烧嘴积碳防止点火孔堵死;更换点火枪;点火时适当控制K1101风量，防止风量过大点不着火。

3.4 袋式过滤器反吹压力低
①氮气反吹管线堵塞或泄漏;
②反吹系统电磁阀内漏或阀芯异物卡。

解决措施:清理或重新吹扫氮气反吹管线，找出氮气泄漏点进行消除;对内漏反吹电磁阀进行更换，电磁阀阀芯卡异物及时清理。

3.5 磨煤机出口温度波动大
①X1101给煤机负荷变化过大;
②原料煤水份含量变化大;
③磨煤系统有泄漏发生;
④热风炉燃料切换过程不稳定。

解决措施:X1101给煤量调整和热风炉温度控制同步避免幅度过大;对原料煤水份含量变化大的情况及时分析，根据水份含量和热风炉温度控制同步避免滞后;对磨煤
系统泄漏点消除。

本文浅析了磨煤干燥系统单机、联动试车及运行过程中一些常见问题及处理措施，磨煤干燥系统除本文浅析问题之外。

磨煤干燥系统在管线装配完成后要制定吹扫、气密性试验、主要设备单机试车及磨煤干燥系统联动试车详细方案，这对于系统稳定试车和运行是至关重要的。

【相关文献】
［1］卢林栋，苏志强.磨煤机拉杆密封漏煤粉原因分析及解决［J］.广州化工，2010(6):193－197.。