Shell粉煤气化装置运行情况总结

Shell粉煤气化装置运行情况总结

胡益民（岳阳中石化壳牌煤气化公司，湖南岳阳 414003）

1 装置简介

空分装置：采纳林德公司的空分技术和进口[wiki]设备[/wiki]，氧气产量48000 m3／h，同时生产超高压氮气28360 m3/h，中压氮气27530 m3／h和低压氮气32500 m3/h。装置要紧由空气压缩和预冷系统、分子筛、氮气循环压缩机、制冷系统、精馏系统、液氧内压缩系统、氮气产品压缩机系统和液氮后备系统。要紧设备为主空压机和氮气循环压缩机并由1台汽轮机驱动、分子筛装置、空冷塔、冷箱、膨胀机、液氧泵、氮气压缩机等。

磨煤装置：由中国华电集团设计，采纳中速磨磨煤，粉煤在氮气气氛中输送和干燥，氧含量小于8％，粉煤粒径大于5 μm而小于90 μm的占80％，小于5 μm的和大于90 μm 的各占10％。该装置共有3条独立的磨煤能力为43 t／h的磨煤干燥系列，2开1备运行，其中2条线制粉煤能力能满足气化炉100％负荷要求。装置要紧由原煤仓、称重给磨煤机、循环风机、密封风机、惰性气体发生炉、燃烧风机、螺旋输送机、粉煤罐、石灰石卸料、储存和加入系统、过滤器、皮带等组成。

粉煤气化装置：采纳壳牌粉煤加压气化技术，特点是采纳较高的气化温度（1400～1600 ℃），转化率高、残碳含量低、煤的使用范畴较宽（但要求在相对时刻内煤的组成稳固）。装置设计处理煤（灰分含量17.6％）2000 t／d，最大设计处理煤（灰分含量25％）2500 t／d，粗合成气产量142000 m3/h［以100％（CO＋H2）计］，粗合成气中有效气组成89％（CO＋H2）。该装置共有7个单元，即粉煤加压和给料系统、气化系统、渣系统、飞灰系统、湿洗涤系统、废水汽提和澄清系统以及公用工程系统（氮气、液化气、冷却水、工艺水、蒸汽／冷凝液、外表空气／工厂空气、酸碱系统）。要紧设备有气化炉、合成气冷却器、陶瓷过滤器、粉末放料罐和给料罐、渣收集罐、洗涤塔、捞渣机、汽提塔、澄清池、各类容器、机泵、管道、[wiki]阀门[/wiki]、外表、电气设备等。

整个工厂于2003年10月动工兴建，2006年1月开始试车，当年12月19日投产试运行。

2 装置试车差不多情形

2.1 空分装置

1）试车通过

2006年3月9日至3月12日，通过改变升速曲线和解决齿轮箱漏油问题后，12日10：50汽轮机开始升温顺管，当天共进行3次脱扣试车。第一次转速800 r／min跳车以检验逻辑的可靠性，第二次转速2000 r／min跳车检验其重复性，第三次升速到设计的跳车转速5065 r／min联锁停机，汽轮机试车完成。3月20日9：00开始，主空压机完成4次防喘振测试，空压机试车终止。3月22日开始空冷塔和分子筛装填料，4月3日液氧泵（P2466A ／B，P2467A／B）运行正常。

2006年4月30日21：00，氮气循环压缩机完成2次防喘振测试；5月3日15：00

打开HV2615阀并开始冷箱吹扫；5月4日10：00膨胀汽轮机试车成功，增压机防喘振测试。5月5日10：00膨胀机运行裸冷，5月7日8：00裸冷终止。

2006年5月9日至5月13日，冷箱内气密检查和消漏。5月14日至5月21日，冷箱内脚手架拆除。5月19日至6月1日，冷箱装珠光砂。6月2日膨胀机箱装珠光砂。

2006年6月7日11：00，空分系统第一次开车。6月10日11：38分膨胀机启动，18：43由于振动高跳车，后多次启动，11日1：03由于轴承温度高跳车。后经检查叶轮损坏。6月15日17：00再次开车，6月17日9：32备用转子不能启动；6月18日调整轴向间距，6月20日19：38开始运行膨胀机。6月22日8：22，上塔和下塔液位正常，得到合格氧气和氮气。液氧泵P3568A运行差不多正常，P3568B有待进一步调试。6月26日21：15因膨胀机轴承温度高跳车。经检查，叶轮和轴封均已损坏。在膨胀机检修期间，进行了外表空气压缩机和氮气压缩机的试车。

2006年7月1日，低压液氮泵运行正常。7月3日，高压液氮泵完成试车，整个空分装置的试车工作终止。

2）试车中显现的要紧问题

①主空压机和氮气循环压缩机漏油。第一次主空压机漏油是由于油箱负压小引起的；第二次漏油是由于使用的密封胶不耐油引起的；第三次氮气循环压缩机漏油是由于密封气孔板孔径改小，入口压力无法开释引起超压造成的。这些问题均已解决。②汽轮机上下缸体温差大引起跳车。缘故是在原先的升速曲线中没有停留过程，缸体受热不均，温差大。后来改变了升速曲线，在2200 r／min时设置了停留时刻，依照冷开车或热开车不同能够有不同的时刻，问题得到解决。③氮气循环压缩机一级出口管线振动大。缘故是在升速过程中，显现了轻微的喘振，加上支架设计不符合要求。解决方法是扩大了防喘振阀通道，同时对支架重新加固，对操作条件进行调整，入口导叶开度由原先的35％改为50％。④温度点故障、振动值高跳车。由于设计中有多处单点温度联锁，其中5次温度点故障跳车以及增速箱瓦质量问题导致振动值高跳车。8月15日停车检修通过对温度点移位，采纳二选二和三选二差不多解决，之后再未显现外表开路造成跳车的情形。⑤操纵阀执行机构弹簧选型不符合要求阻碍试车的正常进行，更换后差不多正常。⑥膨胀机叶轮由于共振而损坏。目前已更换了叶轮，喷嘴由14个改为17个，并设置了2个非停留区域。⑦循环氮气压缩机二段出口密封圈损坏导致出口压力低，温度高。目前已更换密封圈，性能测试期间表现良好。依照壳牌专家的报告，循环氮气压缩机末级叶轮尺寸不符合设计要求，差不多在2007年9月更换。⑧外表空气压缩机主油泵无法建立初始油压。目前已更换油路，并增设了排气阀，解决了问题。

2.2 磨煤装置

1）试车通过

磨煤装置工艺较为简单，试车要紧包括惰气发生炉的烘炉、系统的气密、动设备（螺旋、皮带、风机）的试车、外表、操纵系统测试、试磨石灰石、磨煤机试车，通过调整磨煤机各参数以获得满足使用气化要求粒度的粉煤。从7月初开始试车到8月底3条线磨煤试车完成，历时近2个月的时刻。要紧是循环风机振动大返厂修理、布袋过滤器／粉煤过滤器顶