鲁奇气化炉长周期运行中出现的问题与处理探讨

鲁奇气化炉长周期运行中出现的问题与处理探讨
摘要：我国经济建设正处于工业化进程的关键阶段，为保证社会主义现代化建
设的顺利进行，能源供应显得尤为重要。

在我国煤炭深加工的过程中，鲁奇气化
炉的运用发挥着重要作用。

关键词：鲁奇气化炉；长周期；问题
1 前言
我国的能源结构是“多煤，少气，少油”，而这一能源结构就决定了我国化工
的发展方向一煤炭深加工。

在国家发改委的支持下，煤炭资源开发利用和煤炭深
加工成为推进经济发展一项重要手段。

鲁奇气化工艺作为煤气化的方式之一，具
有煤种适应性强、技术成熟等优势，在国内已经广泛的应用。

但鲁奇气化工艺也
有一定的局限因素，运行周期短，设备维修频繁。

如何在现有的工艺基础上改进
设备和优化工艺操作，保证鲁奇气化炉长周期运行，已经成为制约鲁奇炉发展的
重要因素。

2 气化炉长期运行出现的问题与处理措施
2.1汽化剂管线漏点问题
在气化炉的汽化剂入口法兰处，汽化剂中心管与此法兰面的焊缝出现裂纹泄漏，裂纹出现的原因可能为：①汽化剂中心管为不锈钢材质，温度310-340℃，
外部套管为碳钢材质，温度在230℃左右，内外温差大，易产生热应力，导致焊
缝出现裂纹。

②进入炉内的这段汽化剂中心管线仅在此处焊接固定，其他位置皆有空隙，运行时汽化剂高速通过中心管，中心管会发生振动。

采取的措施是将焊
缝缺陷处彻底打磨后，然后进行人工堆焊，完成后进行着色探伤和试漏，检验合
格后投用。

2.2汽化剂混合管上漏点问题
汽化剂混合管上，在空气入口管与氧气入口管之间易出现裂纹（靠近空气/氧
气入口管这一侧），导致汽化剂泄漏。

裂纹出现的原因可能为：裂纹前方为蒸汽（390-400℃），裂纹处为蒸汽与返炉CO2混合处，CO2（120℃）返炉通过空气
管入口进入混合管，因管口没有喷头增加分布效果，只能随蒸汽流动沿着管口侧
的混合管壁往后走，二者混合不均匀，造成管壁温度降低，产生应力腐蚀龟裂。

采取的措施为：①临时进行铆焊，消除漏点。

②利用停车检修机会，将裂纹重
新刨开重新堆焊，探伤合格后投用。

③严格控制CO2返炉量，控制混合管前后
温差不要过大，并制定混合管检修更换周期。

④对汽化剂混合管技改，将汽化剂混合管内空气管线延长150mm，割出30度斜口，保证CO2在管线中心处于蒸汽、氧气混合，降低管壁温差。

2.3煤锁下阀脱落问题
现场拆检发现，造成阀头脱落原因：①阀头长期使用过程中，阀头上安装螺
栓的内丝孔螺纹被磨损变浅，最大承受力变小，在阀门振动时螺栓滑丝脱落。

②返厂维修时更换的阀头固定螺栓长度太短，长时间振动阀门造成滑丝脱落。

采取
的措施为每次返修阀门时必须检查内丝孔螺纹情况，有磨损必须进行检修。

安装
螺栓必须符合设计要求。

而造成下阀整体掉入气化炉内是因为下阀内摆杆套筒焊
缝开裂导致。

引起焊缝开裂的原因是内摆杆使用时间超过一年，套筒焊缝被煤磨薄，强度逐渐降低，在受大力情况下易在此处裂开。

采取的措施：①利用煤锁检修机会，检查套筒焊缝磨损情况，如有变薄及时补焊修复。

②内摆杆定期每年更换一次，按期更换。

2.4气化炉炉体B5焊缝泄漏
随着气化炉运行时间增加，气化炉炉体焊缝B1/B2/B3/B4/B5开始出现泄漏，
尤其是在B5焊缝处，泄漏次数最多。

漏点的原因：①炉体为圆筒形，而下封头
为锥形，在承压时B5焊缝不仅要承受纵向的拉力，还要受到横向的切力。

②因
夹套进水的电导率变化以及夹套内锅炉水排污不及时，引起水中离子浓度升高，
使得夹套水的电导率变大，焊缝中杂质与钢材形成的电化学腐蚀。

③气化炉停车时为加快炉内降温，有时会向夹套内充填新鲜水，炉壁承受温差>350C，而超过350C，炉壁材质晶相就可能发生改变，材质受损。

④气化炉工况波动时炉压也出现波动，增加了焊缝泄漏的可能性。

采取的措施：①利用气化炉大修机会，将B5焊缝刨开重新修复。

②计划更
换下椎体。

③加强气化炉夹套水氧含量、电导率分析，定期进行夹套排污，控制夹套水电导率。

④任何操作都要控制炉壁受到的温差在35℃内，以防炉壁材质
受损。

⑤稳定操作，避免炉压波动。

2.5灰渣沟故障，影响气化炉排灰
鲁奇气化炉运行出现二期渣沟易堵塞，影响气化炉正常运行，且渣沟损坏严重。

经过分析：①二期灰渣沟要与一期灰渣沟坡度一致，使得二期渣沟较浅，在排灰量大时易发生堵塞。

②输灰管中的灰渣无缓冲，垂直砸在渣沟内。

采取的措施：①二期气化炉分多次排灰，防止渣沟堵塞。

②在竖灰管底部增加45度弯头，对灰渣进行缓冲，减少灰渣对渣沟护板的损坏。

③定期检查灰渣沟，制定竖灰管弯头和渣沟护板更换周期。

③渣沟内铺设耐磨材料锰钢槽。

3气化炉易磨易损件问题
3.1炉篦大轴填料泄漏
气化炉运行期间多次出现大轴填料泄漏导致气化炉停车，根据现场检修情况
分析，大轴偏心套仅上部安装有轴瓦，下部未安装，在大轴上轴瓦磨损后，大轴
出现倾斜，密封填料出现偏磨，导致此处出现泄漏。

采取的措施：在偏心套下部
安装轴瓦，对大轴起定位作用，减少填料偏磨现象，进而减少泄漏发生。

3.2灰锁泄压阀DV1和变径泄漏
灰锁泄压阀门DV1和变径在泄压时要承受灰蒸汽冲刷，虽然采用了角阀，仍
然泄漏频繁。

在寻找原因时发现此处泄压限流孔板因长期冲刷而气孔扩大，导致
泄压时过气量大增，阀体和变径磨损加快。

在更换限流孔板后阀门使用周期恢复
正常。

4操作中出现的问题
针对煤灰锁上下阀泄漏次数较多，为延长阀门使用寿命，采取的措施有：①
对阀门密封面进行了改造，阀头上碳化钨密封面由方形密封面改为斜面形密封面，阀座上碳化钨密封面由斜面形密封面改为角形密封面；②控制振动阀门次数；
③控制气氧比，灰渣不结成大块。

气化炉夹套降液管焊缝泄漏，下部的进水口处焊缝泄漏频率。

主要原因：①
降液管进口在气化炉夹套底部，此处离子浓度最高，焊缝中杂质与钢材产生了电
化学腐蚀；②夹套进水使得降液管上下温差大，产生热应力。

采取的措施：①
运行中出现漏点时，采用带压堵漏；②利用检修机会对焊缝进行探伤检测，发现缺陷及时检修；③夹套定期排污；④焊缝定期进行修复。

因灰锁工作环境恶劣，膨胀冷凝器的超声波液位计无法正常投用，使得膨胀
冷凝器冲水易过满，进入灰锁，造成灰锁挂壁，灰锁实际容积变小，按正常操作
程序操作时易造成灰锁过满，上阀关不到位。

采取的措施：①反复振动上阀；
②保持灰锁上阀开位，切断液压，通过冲压蒸汽吹扫，如果处理无果，气化炉停车；③通过控制膨胀冷凝器压力，来实现膨胀器充水不过满；④对灰锁及下灰
室蒸汽吹扫。

5液压润滑系统问题
5.1液压系统电磁阀、截流阀故障
因液压系统原生产厂家停产，液压备件严重不足，电磁阀动作缓慢或故障，
截流阀阀芯卡或者断裂，液压油内杂质变多。

电磁阀故障原因是电磁阀内进灰尘。

截流阀故障原因是阀门使用时间长，阀芯损坏。

采取的措施：①利用气化炉检修周期，定期检修电磁阀、液截流阀等液压组件；②液压油定期化验分析，监控液压油质量；③定期进行液压油过滤，减少油内杂质累积；④寻找合适的备件。

5.2炉篦大轴润滑油管崩落
气化炉大轴处润滑油管通过卡箍接头连接到大轴填料处，导致油管易脱落。

主要原因：①运行时气化炉大轴处填料紧固，此处检修位置狭窄，检修时易误撞到润滑油管接头；停车检修更换大轴填料时，油管接头必须拆除，多次拆装接头，丝扣容易发生疲劳或丝扣抨滑等现象。

②炉内高温高压，卡箍受热涨冷缩易发生润滑油管崩开泄漏。

采取措施是在大轴填料润滑油管根部安装单向阀，可防止炉
内蒸汽、润滑油等高温高压介质倒流喷出造成人身伤害。

6 结束语
鲁奇气化炉的长周期稳定运行受一些影响因素的限制，无法完全发挥其煤炭
气化的功能，就需要经过不断地发现问题、解决问题以及对整个系统不断地优化
改造，现己总结出一整套开停车、生产运行、检维修的成果和经验，有利于实现
鲁奇气化炉的安稳长满优运行。

参考文献：
[1]王海贝.影响鲁奇气化炉连续稳定运行的原因分析[J].煤.2012（04）
[2]祁晓辉.提高气化炉运行周期的探讨[J].西部煤化工.2010（02）。