GE水煤浆气化闪蒸系统运行维护

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6.5 MPa水煤浆气化工艺特点及运行

6.5 MPa水煤浆气化工艺特点及运行

6.5 MPa水煤浆气化工艺特点及运行

席文洪,唐卫兵[惠生(南京)化工有限公司,江苏南京210047]2008-02-04

水煤浆气化工艺在国内的发展已有十多年的历史,国内水煤浆气化工艺从压力来区分可分为4.0 MPa、6.5 MPa、8.7 MPa 3个等级,虽然从水煤浆气化的本质来讲,不同压力等级的气化工艺其工艺过程相近,但还是有各自不同的特点。该文就6.5 MPa气化工艺的特点及运行维护方面作一总结。

1 水煤浆的制备要求

1)高煤浆浓度:一般要求煤浆浓度大于60%以上,煤浆浓度越高,生产单位有效气的比氧耗与比煤耗越低,冷煤气效率越高。这是因为愈高的煤浆浓度,即进入气化炉燃烧室的水分愈少,这部分水分需要由液态(温度约40~60 ℃),在气化炉中变成1300~1400 ℃的水蒸气参与气化反应,此过程所需要的热量来自于气化反应,这就要消耗一定量的氧气和有效气体(CO/H2),造成氧耗上升,并使出气化反应室的总有效气含量降低,二氧化碳含量升高,有效气产量降低。

提高水煤浆浓度的措施:煤浆的成浆性能与多种因素有关。经过研究发现:煤的形成年代越短,煤的内水含量越高,煤的可磨指数越低,制浆的难度越大,越不易制取高浓度的水煤浆。同时,合理的煤粒级配,优质的添加剂也有助于提高煤浆浓度。所以,制浆的关键在于煤的有关性质及添加剂的选取。

2)较高的稳定性:水煤浆是液固两相不稳定混合物,极易发生液固两相分层,假如在生产实践中发生分层现象,将会堵塞管道,或造成煤浆泵不打量,严重影响生产。为了提高煤浆的稳定性,在水煤浆的制备过程中添加了一种由多种活性组分组成的添加剂,从而改变了煤粒的亲水性,增加了煤浆的稳定性,降低了煤浆的黏度。对于某一种特定的煤而言,煤浆黏度越高,煤浆的稳定性越高,但相对而言煤浆输送功耗越大。所以,一般控制水煤浆黏度在0.8~1.2 Pa·s。

GE水煤浆气化水系统稳定运行与节能工艺改造

GE水煤浆气化水系统稳定运行与节能工艺改造

GE水煤浆气化水系统稳定运行与节能工艺改造

张延斌;李义科

【摘要】针对GE水煤浆气化水系统稳定运行,从煤质、三剂(助熔剂、絮凝剂、分散剂)、高低压灰水、激冷水、设备运行状况及闪蒸系统性能等影响气化水系统稳定运行的有关因素出发,研究这些因素如何影响气化系统的运行,如何改进这些影响因素,着重从工艺路线优化和水处理设备改造两个方面提出相应的对策及改造措施,确保GE水煤浆气化水系统的稳定运行,进而保证气化系统的安稳长满优运行,节约水资源的同时也给企业带来较大的经济效益;其次从煤气化过程需要解决的迫切问题——如何实现能量的高效转化和合理回收方面研究气化水系统循环过程中显热的回收和利用;最后创新性提出关于气化系统水质优化方案,不断优化气化系统,不断提高设备运转率和装置的运行周期.

【期刊名称】《河南化工》

【年(卷),期】2018(035)003

【总页数】4页(P48-51)

【关键词】水煤浆;节能;工艺优化;经济效益

【作者】张延斌;李义科

【作者单位】内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头 014010;内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头 014010

【正文语种】中文

【中图分类】TQ050.7

0 引言

煤气化技术的发展已经有一百多年的历史,它大致经历了三个发展阶段:第一代是早期的多以块煤和小粒煤为原料的煤气化技术,包括各种常压固定床(移动床)、流化床(沸腾床)和气流床气化技术。第二代是目前已经实现工业应用或正处于小试、中试、示范阶段的各种加压气化技术。如Shell气化、Texaco气化等[1]。第三代是仍处于实验室研究阶段的更先进的气化技术,如煤的催化气化技术、煤的等离子体气化技术、煤的太阳能气化技术等。

GE水煤浆气化工艺烧嘴压差低原因分析及解决措施

GE水煤浆气化工艺烧嘴压差低原因分析及解决措施

GE水煤浆气化工艺烧嘴压差低原因分析

及解决措施

摘要:GE水煤浆气化工艺是以煤和氧气为生产原料,即将原料煤、研磨水及水煤浆添加剂按一定配比研磨出合格的煤浆,与来自空分装置的纯氧通过三通道工艺烧嘴预混合后进入气化炉,在一定温度及压力下进行不完全氧化反应,生产为主要成分的粗合成气,粗合成气送至下游净化装置。在实际生产运行以CO+H

2

中,经常会出现烧嘴压差低于联锁值(20kPa)触发气化炉跳车,从而严重制约装置的长周期稳定运行。烧嘴压差是指煤浆进入烧嘴前的压力与气化炉合成气出口压力的差值,烧嘴压差能反映烧嘴喷头的磨蚀及烧嘴喷射雾化效果。设置烧嘴压差低停车联锁主要是防止高温高压合成气反窜进入煤浆管道引起爆炸事故。本文详细的对烧嘴压差低的各种原因进行深度剖析,并提供相对应的解决措施,减少因烧嘴压差低导致气化炉跳车的次数。

关键词:烧嘴压差;烧嘴改造;煤浆质量;中心氧;操作调整

1、中天合创GE水煤浆气化装置简述

中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目煤气化装置采用美国GE公司“非催化部分氧化法”水煤浆气化技术,购买水煤浆气化工艺包和专利设备,由中石化宁波工程公司完成基础及详细工程设计(如图1)。煤气化装置共分为气化一、气化二两个系列,两个系列设置相同,主要包含14套煤浆制备系统、14套气化及合成气洗涤系统、14套四级闪蒸系统及相关公用工程系统。单台气化炉设计原煤日处理量为1496t,有效气产量(CO+H2)10.7万m3/h,14台气化炉正常生产时11开3备,装置于2013年9月份正式开工建设,2016年6月中交,2016年9月份投料开车。

GE气化工艺高压黑水管线改造探讨

GE气化工艺高压黑水管线改造探讨

摘 要 :针 对 GE水煤 浆 气 化 普 遍 存 在 的 激 冷 室 至 高 压 闪蒸 罐 ,洗 涤 塔 至 高 压 闪 蒸 罐 等 高 压 管 线 的 堵
塞 问题 ,分 析 原 因 ,提 出 改进 措 施 。 关 键 词 :G 气化 ;黑 水 管 线 ;堵 塞 ;措 施 E
中 图分 类 号 :TQ5 6 5 4 . 文 献 标 志 码 :B 文章 编 号 :1 0 — 4 0 2 1 ) 卜0 2 — 2 0 3 6 9 ( 0 1 0 0 80
② 驱 动 二 位 五 通 阀 的 电 磁 阀 圈 烧 坏 , 以 致 控制器 的输 出信 号失控 。
杂质组 分 已到达 吸附器 的 出 口端 。其 原 因是吸附
时间过 长 , 白控 系 统 发 生 故 障 或 真 空 泵 抽 空 不
好 ,应 尽快找 出原 因 ,使 其恢 复到正 常状 态 。
4 产 品气 质 量 调 整 方 法
产 品气 中 C ) 量 升 高 ,表 明 吸 附 步 骤 中 ( 含
排 出。可 能 的 原 因 一 是 功 率 放 大 器 内密 封 圈损 坏 , 是二 位五通 阀 内滑块不 到位 , 二 或是程 控 阀的 气缸 内密封 圈 损坏 。应切 掉 故 障 所在 的 吸 附塔 , 然后更 换二 位五 通 阀内的密封 圈或 二位 五通 阀。
③ 开两 台 或 两 台 以 上 真 空 泵 时 ,必 须 单 、

关于优化水煤浆气化闪蒸系统运行的几个问题

关于优化水煤浆气化闪蒸系统运行的几个问题

墨翌苎全苎叁墨[全苎!塾垫查丝竺茎查±垒堡墨苎!坠关于优化水煤浆气化闪蒸系统运行的几个问题

王伟

{山东充矿集匝鲁南化肥厂气化分厂膳州市277527)

摘要叙述了黑水闪蒸系统操作需要注意的几个问题,提出了黑水闪蒌系统技术改造方面的几点思潞

关键词闪燕操作技术改造

}工艺操作方面

1.1要稳定闪蒸罐的液位操作

闪蒸罐的操作,主要是利_l_Ij闪蒸罐的分离空间,在黑水进入闪蒸罐以后,冀水被闪蒸罐内的黑水入口挡板折流后,在下落的过程中黑水的压力突然F降,黑水的温度远远高于操作压力下黑水的饱和蒸气压,属于过饱和液进料的蒸发操作。黑水处丁二剧烈的沸腾状态,黑水迅速地蒸发,产生大最的水蒸气。如果闪蒸罐的液位过高,闪蒸罐内液面上方的分离空间就要相对减少,黑水下落的水瀑就会减短,黑水下落的时间就会缩短,就要影响黑水中水蒸气的蒸发,不利于闪蒸的操作。

另一方面如果闪蒸罐的液位过高。闪蒸气夹带的黑水最就会比较多,在闪蒸气进入换热器时,黑水就会以液膜的澎式覆盖在换热器的管柬表蕊。由于液膜的传热阻力根火,对挟热器的换热效果影响很大。对闪蒸操作十分不利。但是闪蒸罐的液位也不是越低越好,该液位要高过闪蒸罐的锥底,以取得较大的液面,这也是有利于闪蒸罐蒸发操作的一个方面。

1.2要稳定闪蒸系统的压力

闪蒸系统的操作属于蒸发单元操作,在闪蒸操作过程中存在着气液两相平衡的问题,要尽可能多地蒸发出闪蒸气.就要尽可能及时地把闪蒸气移走,降低闪蒸罐液面上方气相的压力.促进蒸发操作的进行。具体地可以从以F几个方面着手:(1)要保证换热器冷凝液排放管线的畅通。(2)要稳定闪蒸罐换热器后面的压力闪蒸分离器的液位,保证分离液的及时排放。(3)要维持闪蒸系统的压力在规定的范嗣内。禁止系统超压。(4)要保证换热器中冷却介质:高压灰水的供给量,以满足[q蒸气冷凝的需娈。

GE水煤浆气化装置黑浆过滤系统技术改造

GE水煤浆气化装置黑浆过滤系统技术改造

改 向辊
图1 真空过滤机结构 图
收稿 日期 : 2 0 1 5— 0 4— 2 6
作者 简介: 鲍金 源( 1 9 8 8 一) , 安徽庐江人 , 助理工 程师 , 主要从 事水煤浆气化技术 。
Biblioteka Baidu
GE Wa t e r Co a l S l ur r y Ga s i ic f a t i o n Pl a n t Bl a c k S l u r r y Fi l t r a t i o n Te c h no l o g y
Tr a n s f o r ma t i o n S y s t e m
过滤系统 , 滤饼 ( 细渣) 外 送至 渣场 , 分离 出的较 干净的水 返
回系统 循 环 利用 。
石油产 品的一个有 效途径 。煤 气化 技术作 为煤 化工生 产 的
龙头装置 , 其安 、 稳、 长、 满、 优运行是煤化工发展 的基柱。G E 水煤浆气化是国内工业 化较 为成 熟的煤气化技 术之一 , 该气 化技术在近年的运行实 践 中, 积 累了丰 富 的经 验和 教训L 2 J 。 但随着生产规模的不断扩大 , 大规模 G E水煤 浆气化 又带来
黑浆过滤 系统故障 , 致 使处 理不 掉黑浆 排入 研磨水 池 , 经过
静止沉降后送入黑水沉 降槽 , 如 此形成 恶性 循环 , 导致 沉降

GE水煤浆气化技术

GE水煤浆气化技术
2.气化炉停车过程中,高压氮气对煤浆管线及氧气管 线进行吹扫,确保系统安全;另外氧气两道切断阀 之间建立高压氮塞,防止原料气反串至氧气管线发 生事故。
7、15MPa氮气的作用及流程
To FI To FI
Oxygen
SLURRY To FI
N2 In
8、16MPa氮气的作用及流程
作用: 1.高压冷凝液罐V1401提供高压氮封。
2.当氮气储罐V1205压力低时,紧急进行补充,
保证气化炉安全运行。
8、16MPa氮气的作用及流程
F1201A F1201B F1201C
V1205
V1401
ห้องสมุดไป่ตู้
9、高压氮气短供后双方应急处理措施
1. 15MPa液氮泵出现故障,及时启动16MPa液
氮泵,气化通过连通阀进行调节,空分及对故
障泵进行处理。
2.气体联合装置工艺流程
2.1磨煤单元
在磨煤制浆单元,作为气化原料的原料煤, 在原煤储运系统中被破碎处理成为小于10mm 的碎煤,经皮带输送机送入煤储斗V1101,原 料煤经煤称重给料机W1101计量后进入磨煤机 H1101,与一定量的来自灰水处理系统的灰水 混合,以及按照比例加入添加剂,在煤磨机 中磨成一定粒度分布的约58~64%浓度的水 煤浆。出磨煤机的煤浆储存在磨煤机出料槽 T1102,由煤浆出料槽泵P1102送至煤浆槽 T1201。

多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉装置闪蒸系统常见问题原因及处理

多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉装置闪蒸系统常见问题原因及处理

兖 矿 国泰化 工 有 限公 司 日处理 1 0 0 0 t 煤 多
喷嘴对置式水煤浆加压气化炉装置是拥有 自主知
识 产权 的水 煤浆 气 化 技 术 , 与 德 士古 水 煤 浆 气 化 技术相 比, 两 者 最 大 的 区别 之 一 在 闪蒸 系统 上 。
1 闪蒸 系统 工艺流 程简 介
2 . Y a n c o n C a t h a y C o a l C h e mi c a l s C o . , L t d . S h a n d o n g T e n g z h o u 2 7 7 5 2 7 )
Ab s t r a c t A b i r e f a c c o u n t i s g i v e n o f t h e l f a s h s y s t e m o f t h e mu l t i ・ ・ n o z z l e o p p o s e d c o a l - — w a t e r s l u r r y P r e s s u iz r e d g a s i i f e r ,a n d a n a n a l y s i s i s ma d e o f t h e c o mmo n p r o b l e ms o c c u r r i n g i n p r o d u c t i o n,
we a r p r e v e n t i v e ma t e r i ls a a n d o p t i mi z i n g p r o c e s s o p e r a t i o n,t h e l f a s h s y s t e m i s a s s u r e d t o un r s mo o t h l y f o r a l o n g p e i r o d . Ke y wo r d s c o l- a wa t e r s l u r r y g a s i i f e r f l a s h s y s t e m f o u l i n g e r o s i o n t r e a t me n t

GE气化炉带水原因分析及解决措施

GE气化炉带水原因分析及解决措施

GE气化炉带水原因分析及解决措施

摘要:分析了GE气化炉合成气带水的表征现象、原因及其对稳定生产的危害性,并针对影响因素提出了两个方面的改进措施,一是从工艺指标的控制上作出调整,二是针对新设计装置气化炉结构提出了改进措施。

关键词:GE气化炉合成气带水影响

Abstract: The GE gasifier synthesis gas with water, the characterization of the phenomenon, causes and dangers for stable production and influencing factors for the two aspects of the proposed improvements, one from the control of process indicators adjusted Second, the structure for the new design devicegasifier proposed improvement measures.

Keywords: GE gasifiedSyngasWatery Affect

引言:

气化炉是GE水煤浆加压气化装置的核心设备,分为燃烧室和激冷室两部分。上部为燃烧室,内衬3 层耐火材料;下部为激冷室,内有激冷环、下降管、上升管和折流挡板等主要部件。我们在生产操作过程中时常会发生激冷室的合成气带水问题,所谓“带水”,即激冷室的水被合成气大量夹带至后续工序的洗涤塔,使激冷室内液位严重低于工艺要求值,而洗涤塔内严重超高,来不及排除,严重时塔内水与合成气一并流向下游工序的变换炉,迫使变换停炉。本文就此问题进行分析和探讨。

煤气化水系统运行问题分析和优化措施

煤气化水系统运行问题分析和优化措施

煤气化水系统运行问题分析和优化措施

摘要:水煤浆气化水系统作为水煤气化装置的重要组成部分,具有洁净高效的

优势,尤其是在我国能源资源短缺的背景下,对大力提升煤炭资源利用率起到至

关重要的作用。其中水煤浆气化技术在不断应用中更加成熟,工艺流程相对而言

比较简单,很大程度上降低了投资成本,同时具有较高的安全性,由此水煤浆气

化技术在我国化工行业得到广泛运用。但是在实际应用过程中,还存在一些不足,比如灰水系统水质差会造成系统机泵内部及其进出口管路结垢,泵能力下降;会

导致激冷水管线和激冷环严重结垢、激冷水流量下降,影响激冷环和下降管使用

寿命,从而影响系统的长周期运行。给系统稳定运行带来较大难题,需要技术人

员结合水煤浆气化装置实际运行情况,深入分析灰水系统的工艺流程以及灰水特

性等,掌握灰水系统经常出现结垢的部位,及时采取有效措施以有效提升水质,

为水煤浆气化装置的稳定运行提供重要保障。文章主要围绕煤气化水系统运行问

题分析和优化措施展开讨论,希望为更多专业人士提供有效建议。

关键词:煤气化;灰水系统;问题;优化措施

引言

煤气化工行业是我国经济发展的重要支柱之一,同时与人们生活密切相关。

煤气化工行业的稳定发展,决定性因素则是煤气化装置,该装置具有极高的专业性,需要资深技术人员充分掌握其内部结构和工作原理,同时结合煤气化设备的

生产需要,确保其稳定的工作环境,减少外在因素的影响,促使煤气化装备的正

常运行。同时要求技术人员针对该设置水系统运行过程深入研究,科学合理解决

煤气化水系统运行过程中存在灰水结垢问题,有效提升灰水水质,从根本上保证

水煤浆气化关键设备运行问题及处理措施

水煤浆气化关键设备运行问题及处理措施

水煤浆气化关键设备运行问题及处理措

摘要:在煤气化过程中会生成硫化物、氮化物和氯化物等腐蚀性介质,对煤

气化装置的设备和管道产生严重危害,影响装置的长周期稳定运行。水煤浆气化

技术已成为煤气化技术的典型代表,具有对煤种适应性强、碳转化率高和整体热

利用率高等优点。水煤浆气化工艺采用煤、氧气( 或空气) 为原料,经气化反应,将其转化为 CO 和 H2为主要组分的粗合成气。

关键词:水煤浆;气化设备;运行

1、引言

水煤浆是一种应用广泛的煤基液态清洁燃料,通常由质量分数 60%~70%的煤,30%~40%的水,配合少量辅助药剂制备而得。由于其具备和石油类似的良好的流

动特性和燃烧效率,在管道运输、储运以及燃烧方面体现出较强的性能,最早被

视作一种高效的“代油燃料”,可替代重油应用于电站的大型锅炉,替代柴油应

用于中小型燃油锅炉以及作为合成气的原料等。

2、概述

煤炭气化技术是现代煤化工的核心技术,主要有固定床、流化床、气流床气

化技术。多喷嘴对置式水煤浆气流床加压气化技术因煤种适应性强、技术成熟、

系统效率高等优势得以广泛应用。目前国内气化水煤浆普遍存在浓度偏低、流变

性差、气化效果不理想等不足,影响了水煤浆气化炉效率,不利于企业降本增效

和稳定生产。现有水煤浆浓度大都在 60% 左右,通常情况下即使将水煤浆浓度

提高 0. 5% 也很困难。段清兵等结合传统制浆工艺和制浆原料性质,自主研发

的低阶煤制备高质量水煤浆专利工艺技术,可将煤浆浓度提高 3%~5% 。但是此

法需要另外添置设备,增加了生产成本。

在原料煤种不变的情况下,另外一种提高水煤浆浓度的方式是提高添加剂性能。水煤浆添加剂一般要求成本低、性能稳定、成浆浓度高。目前国内市场中好

GE水煤浆气化装置在齐鲁长周期运行的实践

GE水煤浆气化装置在齐鲁长周期运行的实践
第 3 1卷 第 1 0 期
2 01 3 年 1 O 月




・ 29 ・
CHEM I CAL I NDUS TRY
G E水 煤 浆气 化 装 置 在 齐 鲁长 周 期运 行 的实践
齐 鲁 煤 气 化 装 置采 用 G E水 煤 浆 气 化 专 利 技 术 .从 2 0 0 8年 1 0月份 开 车 以来 .装 置 连 续 运 行
时 间 不 断延 长 .从 2 0 0 9年 的 1 7 7天 .到 2 0 1 3年
1 通过 技术攻关 和流程 优化 ,解决 制约长 周 期 运 行 的 瓶 颈
1 . 1 解 决 高压 煤 浆给 料泵 P 1 2 0 l隔膜 频繁 破 裂 的
问题
的4 8 1天 .创 国 内外 同类 装置 最 好 连续 运行 水 平 。
压煤 浆泵 隔膜 使 用寿 命 达到 7 0 0 0 h .有 效 解决 了 制约 G E水 煤 浆 气 化 装 置 长 周 期 稳 定 运 行 的瓶 颈
问题 。
化 炉 双炉 在线 率 为 9 7 . 2 % :2 0 1 1年 运 转 率 达 到
9 9 . 5 5 % .气化 炉 双 炉在 线 率达 到 9 8 . 7 9 %.气 化炉
离 心 泵 打 到 沉 降 槽 ,改 为 直 排 沉 降槽 ,不 光 解

德士古水煤浆气化运行中出现的问题及处理

德士古水煤浆气化运行中出现的问题及处理

 第24期

德士古水煤浆气化运行中出现的问题及处理

张记福

(大连大化集团有限责任公司合成氨厂生产科,辽宁大连 116200)

摘要:对GE水煤浆气化开车以来遇到到问题进行逐个原因分析并解决。

关键词:煤浆;激冷水;锁斗;环保;烧嘴;问题

中图分类号:TQ546 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2017)24-0123-01

大连大化集团煤气化技术采用的是GE专利,操作压力为8.7MPa,温度为1372℃,气化炉内径为2.8m,单炉满负荷日处理煤量700吨,气化炉两开一备,配备两套磨机,两套闪蒸,两炉可以并进一套闪蒸。

自2009年9月开车以来,出现了一系列问题,办法总比困难多,这些问题都一一得到解决,具体问题如下:

1 煤浆问题

气化炉开车以来,曾遭遇过两段时间连续性的因氧煤比高高联锁停车,查趋势都是煤浆流量突然下降引起,第一段时间曾定性为高压煤浆泵原因,第二段时间发现是煤浆问题。煤浆粒度偏离设计要求,设计要求小于200目的占40%~50%,而实际小于200目的只有30%左右,煤浆温度太低至30℃。根据这两段时间的停车教训,对磨煤及煤输送进行了调整,主要由以下几个方面:(1)煤输送方面要控制煤块粒度,不允许煤块大于设计煤块粒度25mm,以免影响粒度;严格控制煤输送皮带上方电磁铁的运行,以免铁片进入煤浆垫高压煤浆泵单向阀。(2)控制磨煤进水温度,以控制煤浆温度不低于35℃。(3)每年要更换磨机棒一次,将旧棒全部抽出,筛选细棒断棒后按要求装填。(4)控制煤浆添加剂加入量,固定添加剂加入量,加入量为干煤量的千分之一点五。(5)控制磨机磨煤量为20~40吨,以免粒度偏离。(6),控制煤浆粘度800~1200mPa·S,浓度58%~62%,粒度小于200目的比例为40%~50%。(我厂磨机是棒磨机湿法磨煤,江阴亚特生产,参数为:筒体规格5.8×3.4m,转速为14.6r/min,装棒量为70吨。)

浅谈水煤浆气化炉锁斗运行与维护

浅谈水煤浆气化炉锁斗运行与维护

浅谈水煤浆气化炉锁斗运行与维护

发布时间:2021-01-11T02:50:53.477Z 来源:《防护工程》2020年28期作者:刘平常宣魏海军

[导读] 同时影响着气化炉激冷室的水质,极易造成气化炉黑水管线和合成气管线结垢堵塞,最终影响气化炉平稳长周期运行。

陕西延长石油榆林凯越煤化有限责任公司陕西省榆林市 719000

摘要:水煤浆气化炉是一套两相并流的装置,该过程属于气流床并流反应,是一个复杂的物理和化学反应过程,水煤浆和氧气喷入气化炉后瞬间(5~7s)经历煤浆升温及水分蒸发、煤热解挥发、残碳燃烧气化和气体间的化学反应等过程,最终生成以CO、H2为主要组分的粗合成气,合成气通过下降管进入激冷室水浴,然后经上升管进入洗涤塔除去灰尘进入变换单元,粗渣和不完全燃烧的碳沉积在激冷室底部,最终通过破渣机进入锁斗系统。气化炉锁斗系统的平稳运行直接影响着粗渣能否顺利排出系统,同时影响着气化炉激冷室的水质,极易造成气化炉黑水管线和合成气管线结垢堵塞,最终影响气化炉平稳长周期运行。

关键词:水煤浆气化炉;锁斗;堵渣;超温;振动

1锁斗流程

图1锁斗流程

图1展示了锁桶的处理过程。锁斗的集渣和排渣是一个包括增压和减压的交变压力循环。集渣过程中,锁斗与气化炉激波室连接,压力保持在3.9 ~ 4.1mpa。锁斗冲洗罐的补水为低压灰水,通过锁斗换热器进行冷却。

2锁斗堵渣

锁斗系统的稳定运行是气化炉长周期运行的重要环节。粗渣流动性差,易冷却积聚在设备口内;或在设备口处架桥,造成炉渣堵塞。锁斗的煤渣阻塞会导致火山灰产生的熔渣气化炉无法顺利被删除,这将使气化炉的粗渣积累冲击,影响水质的冲击,最后导致严重的灰合成气的气化炉,并阻止合成气管道;同时,冷却室的粗渣会随着黑水管路流向闪蒸系统,造成黑水管路或闪蒸槽堵塞。总之,锁斗运行不平稳会导致气化炉被迫关闭。因此,及时检测和处理锁斗堵渣对维持气化炉正常平稳运行至关重要。锁斗有两部分经常挡渣:1#锁斗设置挡渣阀,2#锁斗设置挡渣阀在挡渣桥或桥头,简称挡渣桥或桥头收集段;(2)锁斗与锁斗之间的排渣阀为堵渣或桥,简称排渣段堵渣或桥。

水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析与预防处理措施

水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析与预防处理措施

水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析

与预防处理措施

摘要:水煤浆气化水系统是气化装置的重要技术环节之一,是气化装置的血液;该系统运行正常与否,是气化装置能否长周期稳定高负荷运行的关键,同时

也直接影响着各主要设备的使用寿命。本文以宁夏煤业甲醇分公司煤制甲醇项目

的水煤浆气化装置水系统的运行情况,对水系统结垢、堵塞等制约长周期稳定运

行的问题进行深入的分析,并就水系统的结垢堵塞问题提出了针对性的解决方案。

关键词:水煤浆气化炉装置;水系统结垢;预防处理措施

1水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析

甲醇分公司气化装置在气化炉投料运行后最初的一段时间,水系统的运行还

算正常,随着时间的推移,激冷水量逐渐下降,激冷水过滤器切换也变得越来越

频繁,而换热器的换热效果也不同程度的下降。气化炉运行后期激冷水过滤器虑

孔因结垢变小,使得虑孔更容易受杂质堵塞,使虑孔变得更小,因垢片紧密附着

在金属表面,简单的在线冲洗只能把杂质冲掉对垢片没有任何作用,所以随着时

间的推移,虑孔垢片增厚,致使激冷水量随着时间而降低;同样,结垢也会使换

热器换热效率不断下降,如其中A炉激冷水泵前后手阀因为结垢而无法动作,以

致于其中一个泵机封泄漏无法切出检修;B炉投料后,激冷水量一直上不去,水

量长期在380 t/h附近徘徊,—部分的原因是这和激冷水过滤器在备用情况下静

止的灰水水质较差导致结垢加之固体颗粒的沉淀堵塞虑孔所致。

气化炉经过1.5-2个月左右的运行周期后,相继发现气化大黑水管线和激冷

水过滤器堵塞严重,激冷水泵出入口阀、激冷水管道、灰水管道结垢严重,气化

水煤浆气化装置检修过程控制

水煤浆气化装置检修过程控制

水煤浆气化装置检修过程控制

目前,我国以煤为原料制甲醇的煤化工产业正在迅速发展,而选择运行比较稳定,碳转化率高,科学环保的水煤浆气化装置成为众多厂家的首选。然而,水煤浆气化受气化炉运行周期所限,一般设有备炉且检修频繁,本文拟就水煤浆气化装置的检修过程控制进行简要的论述。

1水煤浆气化装置的工艺流程

目前,国内水煤浆气化可供选择的工艺共有三种,分别是GE公司顶置单喷嘴水煤浆气化技术、西北化工研究院的顶置单喷嘴多元料浆气化技术、华东理工大学等单位的侧置四喷嘴水煤浆气化技术。无论采用哪种水煤浆气化技术,其流程基本相似。因此,仅就水煤浆气化的基本流程进行叙述。

就目前而言,水煤浆气化装置一般分为磨煤、气化、渣水三个化工单元,下面一一论述。

1.1磨煤单元工艺流程

由煤贮运系统来粒度小于10mm的原料煤,经皮带输送进入煤储斗,又经煤称量给料机计量后与一定量的水和添加剂混合进入磨煤机(灰熔点高的煤,还要加入一定比例的助熔剂),经磨煤机研磨制成浓度60%~65%的水煤浆,在磨煤机出口经滚筒筛滤去较大颗粒后进入磨煤机出口槽,最后经泵送入大煤浆槽,供气化单元使用。

1.2气化单元工艺流程

来自大煤浆槽的煤浆,由高压煤浆泵加压后送至气化炉,与来自空分25℃左右的氧气由烧嘴的中心管和环管进入气化炉。煤浆和氧气在约1300℃条件下瞬间完成部分氧化反应,生成粗煤气。反应后的粗煤气和熔渣一起出燃烧室后被水激冷,流至底部的激冷室,粗煤气和固态熔渣分开。激冷后的粗煤气出气化炉,再经文丘里洗涤器喷水湿润直接进洗涤塔,经洗涤塔洗涤除尘后送至下游变换单元。激冷室底部黑水送至渣水单元进行处理。反应中产生的熔渣经激冷室水浴冷却后排入锁斗,定时排入渣池,再由渣池中的刮板输送机将粗渣从渣池中捞出,运到界区外处理。渣池黑水送至灰水处理系统进行处理。

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GE水煤浆气化闪蒸系统运行维护

摘要:主要叙述了GE水煤浆气化装置黑水闪蒸系统在日常运行过程中物料的液位、压力、温度以及加药等操作对闪蒸系统稳定运行的几点看法。

关键词:气化炉;闪蒸;黑水

陕西长青能源化工有限公司60万吨/年甲醇项目其闪蒸系统,由高、低压闪

蒸和两级真空闪蒸组成,主要是将气化炉和洗涤塔排放的黑水进行浓缩,降低温度,回收热量和水份并将酸性气体完全解吸。而浓缩后的黑水进入沉降系统中分离,较干净的灰水溢流到灰水槽中重新返回系统利用,降低系统的水消耗。而高

浓度的黑水送往细渣过滤装置,压滤后产生的滤饼外送运走,滤液送入制浆系统

利用,处理能力360 m3/h。本文主要从操作维护方面对闪蒸系统稳定运行谈几点

看法。

1 .闪蒸系统操作压力要稳定

高压闪蒸、低压闪蒸及两级真空闪蒸系统的压力稳定直接影响到整个闪蒸系

统的稳定。高闪的压力决定低闪的负荷。而低压闪蒸压力如果高,闪真气温度就

会升高,直接导致灰水除氧器温度超温、超压,使高压灰水泵气蚀,造成水循环

波动,还会是除氧器补水困难。真空闪蒸的压力变化会是出真闪黑水的温度发生

变化。出真空闪蒸罐黑水温度过高,使絮凝剂失效或者活性降低,不利于黑水中

固体颗粒的沉降,造成沉降效果差,从而使灰水中悬浮物增加,使水系统在循环

时夹带大量的灰颗粒,引起设备、管道的结垢堵塞或者磨损。

从工作原理看,闪蒸系统的操作属于蒸发单元操作,在闪蒸过程中存在着汽

液两相平衡的问题。要尽可能多地蒸发出饱和水蒸汽和降低温度,就要尽快地把

闪蒸出来的水蒸汽移走,降低闪蒸罐液面上的气相压力,促进蒸发操作的进行。

具体可以从几个方面着手:(1)保证进闪蒸系统黑水量的稳定。(2)保证

换热器的冷凝效果及冷凝液排放管线的畅通。(3)保证闪蒸气换热器后面的压

力稳定,使闪蒸分离器的液位及时排出。(4)及时消除系统漏点,特别在减压

阀阀后的冲击堵板上再增加一层防冲击堵板,增加抗磨性,防止在系统运行时磨穿。(5)对闪蒸气换热器定期清理。(6)维持闪蒸系统的压力在规定的范围内,禁止系统超压。

2 .闪蒸罐的液位要稳定

气化炉和洗涤塔的黑水进入闪蒸罐以后,黑水被闪蒸罐黑水入口挡板折流后

下落,在下落过程中,黑水由于压力突然降低,黑水的温度远远高于操作压力下

的饱和蒸汽压的温度,黑水处于剧烈的沸腾状态,黑水中的水蒸汽迅速地蒸发出来。

如果闪蒸罐的液位过高,罐内液面上的分离空间就要减少,黑水下落的时间

就会缩短,由于分离空间的减少,会影响黑水中水蒸汽的蒸发,不利于闪蒸的操作。另一方面如果闪蒸罐的液位过高,闪蒸汽夹带的黑水量会增加,在闪蒸汽进

入换热器时,黑水会以液膜的形式覆盖在换热器管束的表面,由于液膜的传热阻

力很大,对换热器的换热效果影响较大,对闪蒸操作也十分不利。

3.气化炉操作温度要稳定

气化炉操作温度高,其所排黑水的细灰含量会大幅增加,温度升高,使闪真

系统的处理负荷和热负荷增高,最终导致整个气化系统水循环的热负荷提高,闪

蒸系统超温,使黑水沉降效果变差,引起恶性循环。

在处理这些问题时要随煤灰熔点和灰黏度的变化及时调整气化炉操作温度,

一般比灰熔点高50--80℃。还要考虑用其它方法来解决这些问题。比如,加大灰

水槽新鲜水的补充量,加大灰水槽外排灰水的量,从而使进气化系统灰水的水质

变好,又起到降低气化炉黑水的温度,使闪蒸恢复平衡。

4.开停车操作的要稳定

洗涤塔底部排黑管线由于管路布置的问题,从低处到高处,管道弯头设置过多,并在个别地方形成“袋形”。开、停车时,设备、管道内附着的垢片由于温度、压力的变化大量脱落,随着黑水排放流量增大,这些垢片被带到“口袋”处并沉积

下来,从而造成堵塞,使洗涤塔排不出水,影响到激冷水的清洁度,容易造成激

冷水过滤器和激冷环的堵塞。

在开、停车时,中控室操作人员要尽量将黑水闪蒸管道上的自调阀维持在较

大开度,防止因开度过小造成阀前堵塞及阀体局部因流速过大而磨损。对于 1 开

1 备的减压阀阀组要经常切换,防止因垢片沉积而堵塞阀门及管道,防止冲击堵

板击穿。

5.维护好沉降槽的稳定运行

沉降槽的操作主要是重力沉降和絮凝剂量问题,稳定沉降槽的操作一是要保

证有足够的排放量,二是要维护好沉淀槽刮泥机的运行,三是絮凝剂的加入量的

稳定。

足够的排放量可以保证沉降槽锥底液体有一个向下的流动,带动灰渣的排出。而絮凝剂的使用量则是沉降槽稳定运行的关键。加入量过大,会是沉渣粘度增加,不利于排出和细渣过滤,还容易使沉降槽锥底堵塞。为此,我们增加了锥底侧排

管线,以备紧急时使用。而加入量过小,会是黑水的沉降效果变差,使灰水中悬

浮物增加,使水系统在循环时夹带大量的灰颗粒,造成设备、管道的结垢堵塞或

者磨损。

6. 做好系统加药工作

在我们的渣水系统使用了两种处理剂,一是加速灰颗粒沉降的絮凝剂,二是

分散剂,可以是悬浮物处于游离状态。加药要按时足量均匀,且两种药剂不能混加,因为这两种药剂的作用相反,在一起加入会相互影响。在运行期间要定期对

黑水采样做试验,选择出合适的絮凝剂配药比例及加药量。

结束语

稳定闪蒸系统的液位和压力操作,控制好进出闪蒸物料温度和流量,稳定开

停车操作,维护好沉淀槽的运行,做好加药工作对于搞好闪蒸系统的操作非常重要。

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