气化炉控制运行
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装置运行长周期的基础要求操作人员的操作技 能水平、心里素质高、能独挡一面且具备多面 手,加上设备良好运转是装置平稳运行的前提。 针对操作人员业务,实行定期考试,注重实践 操作,重点是运行中出现的各类问题处理及预 案操作,主、副操能上能下,绩效工资拉大差 距,以此来提高操作人员学习业务积极性,变 让你学为我要学。对确保装置运行效果很好。
二、原料煤的质量控制
• 煤炭的配煤 • 水煤浆加压气化技术从经济运行角度来看,在筛 选煤种上我们将以下指标作为参照:煤种的内在 水以不大于6%为宜、灰分宜小于13%;灰熔点以 小于1300℃的煤种为佳;发热量参考指标为 25KJ/g左右, 越高越好;尽可能选择煤中有害物 质少、可磨性好、灰渣黏温特性好的煤种。 • 我厂通过近几年的煤浆提浓的创新研究,在保证 四喷嘴气化炉煤浆浓度>61%,德士古煤浆浓度 >62%,保障气化炉及后系统运行稳定的基础上, 尽量使用价格较低的煤种,在配煤方面积累了一 些经验,主要是对不同灰熔点、不同灰含量、不 同内水含量、成浆性难易程度的煤进行合理掺
• 中心氧比例调节 • 中心枪氧比例控制在15-20%,对于德士古气化炉 在出现渣口不畅时,可以用逐渐加大中心枪氧比 例的办法,但针对四喷嘴系统来讲出现渣口缩小 时我们一般采用逐渐提温的方式来解决。 • 德士古、四喷嘴中心氧比例一般控制稳定在18% 左右。
对安全生产起重要的 运行参数
气化炉温度、压力控制、气化剂的温度及压 力控制、工艺烧嘴运行监控、渣口压差、煤 浆灰熔点、系统压力控制、煤浆质量、壁温 检测等。 强化对运行设备的维护、对备车设备的管理。 加强对操作人员的培训力度。
渣水系统优化运行情况
• 沉降槽及真空过滤机等设备要保证运行良好,达 到良好的除渣、除灰效果。 • 东厂区水质稳定剂使用的是天脉及天津厂家,药 剂添加量按厂家提供大于80ppm,为了保证水系 统的稳定,对进入界区的各类水源进行严格控制, 每天取样观察分析,发现有问题及时联系水处理 剂厂的服务专家、技术人员来厂进行指导、做试 验分析,随时调整药剂类型和添加量,定期对系 统水质进行臵换。
• 对于系统前后压力应尽量保持稳定,氧气压力波 动最高允许<0.03MPa以内,气化炉压力波动最高 允许<0.02MPa以内。 • 在生产过程中密切关注各重要的反映气化装臵稳 定运行的压差数据,尤其是烧嘴压差、气化炉渣 口压差、水洗塔塔盘压差等,定期做好数据趋势 分析并进行对比,总结运行数据找出最佳操作点。 • 另外,由于气化炉运行温度的高低、烧嘴的雾化 效果均会直接影响气化所形成的灰渣的形态、颜 色等,因此气化炉排出的渣样最能够能真实、直 观地反映气化炉当前的运行状态,由此根据排渣 状况(渣的形态、颜色、大小、渣量等)可指导 气化炉的操作。
• 生产负荷及操作压力控制 • 气化炉的生产负荷对耐火砖的使用寿命会有直接 影响,这是气化技术领域已达成共识的。因此我 们在实际气化炉运行过程中,尽量避免超负荷、 超压运行,如果生产上需要增加负荷,此时应同 时增加对应的气化系统压力,并控制好出烧嘴的 气、液二相的流速,杜绝低压高负荷、高压低负荷 现象。 • 正常生产过程中(四炉运行)用一台气化炉作为小范 围负荷调整 ,其它气化炉负荷维持不变。 • 气化炉负荷与操作压力,依据烧嘴流速及操作曲 线进行调节控制。
• 煤浆粒度分布是水煤浆气化技术中重要的工艺指 标之一,它决定了煤浆的性能及煤浆在气化炉内 的反应情况等。煤浆浓度和粘度、粒度三者的关 系是紧密的,煤浆粘度控制在一定的指标8001400cp范围内。如果粒度分布不当造成煤浆颗粒 变细或增大,从而使粘度增大或减小,一般调整 钢球或钢棒的配比、充填率,从而改变煤浆的粒 度分布。煤浆浓度和粘度、粒度三者的关系是紧 密的,缺一不可。 • 水煤浆的粒度分布合理、适宜,煤浆沉淀慢,粒 度小、烧嘴雾化均匀。
• 一套装臵运行稳定的前提是与操作人员在操作技 能水平上、经验积累上分不开的,易多培养能独 挡一面且具备多面手的操作人员,因此要求工艺 操作人员应在日常操作中多注意总结经验,总结 规律,另外加上设备良好运转及正常维护也是装 臵平稳运行的关键。 • 总之,气化炉要能够达到长周期稳定运行,与多 专业一体化、多工种密切配合、共同来维护分不 开的,缺一不可。
• 我们认为粒度也不是过度比例越细越好,太细了 粘度就会过大,过小过大的比例都不可行,所以 还是要综合多方面的因素要求煤浆有合理的粒度 分布。煤浆粒度分布的均匀,有利于提高气化效 率,降低能耗。日常对磨机出口粒度分布情况作 为重要的分析项目之一。 • 每天对煤炭、煤浆灰熔点、灰分、渣可燃物进行 分析对比。 • 当天的煤炭配比、指标分析数据9点前必须通知到 达有关岗位、处室,使操作人员了解、熟知当天 的煤炭进煤、使用情况,便于指导操作。
• 控制室主操每班定时定点依据操作数据到现场取 渣样做对比。 • 通过操作参数的严格控制,实现精细化,将对气 化装臵的稳定运行产生重要的作用。 • 加强重要指标的监控 • 结合炉温、出口温度、壁温、气体成份控制好氧 煤比 • 加大气体成份分析频次,出现异常随时增加分析 • 各压力、压差控制、尽以“稳”为主 • 水质每两天一次分析 • 专人负责、统一下达指令,避免操作上随意性强
一、气化炉运行。ຫໍສະໝຸດ Baidu
二、原料煤的质量控制总结。
三、灰水处理系统优化运行情况。 四、烧嘴运行。
五、下一步打算。
• 强化统一运行操作管理 • 规范执行各项下达通知流程,实现执行工作的统 一管理。操作过程中,禁止系统大幅度波动,下 达修改操作指令管理人员实行一人负责制,由技 术人员统一下达重要操作指标指令,规定操作指 标上、下限范围,事后再强化检查、指导、考核 跟踪,避免班组操作上不统一、随意性。 • 严格控制操作炉温,在气化炉实际操作中,最佳 的炉内温度、耐火砖表面渣层控制等需综合考虑 多项参数,不能单靠一项指标去操作。在工程实 践中,由于各操作人员技术水平、对气化系统的 认识程度等差异,决定了在控制手段和调整气化 炉指标参数问题上有较大的差别
陕西延长中煤榆林能源化工有 限公司化工有限公司
Shaanxi extended coal yulin energy chemical industry co., LTD
多元料浆气化炉运行
王军龙 王军龙
• 陕西延长靖边能源化工甲醇装臵现有三套水煤浆 气化装臵,压力为6.5MPa多元料浆气化装臵,制 浆系统有三台磨机,气化装臵2014年6月建成运行, 装臵运行稳定。
三、渣水系统优化运行情况。
• 提高渣水系统设备运行周期 • 闪蒸系统是对渣水进行处理,管线易磨损,容易 冲刷造成泄漏。为了实现长周期运行,在减压阀 后部分管段均采用耐磨件,底部焊接加厚防磨板, 每次停车时对相关管线进行检查,发现减薄及时 进行补强或者更换。仪表的减压阀,长时间使用 一个调节阀很容易磨损阀芯(出现偏喷)或造成 另一路堵塞,所以在运行期间要求每班一次定期 切换阀门轮换使用,停车时再对每个减压阀进行 拆检检查。
• 在实践中,可根据不同装配尺寸的工艺喷嘴,实 现不同操作压力下的投料负荷,通过控制气化炉 内流场、流体的形态及速度,保证最佳的煤浆雾 化效果,以降低对耐火砖的蚀损。生产负荷的高 低应与出烧嘴的氧气流速、煤浆流速相匹配。当 出喷嘴氧气流速过高时,会加剧对耐火砖的冲刷; 而出喷嘴的氧气流速过低时,水煤浆雾化效果就 会变差,水煤浆颗粒大,在重力作用下倾向于向 下运动,从而造成在炉内顶部形成局部过氧状态, 过量的氧气将使合成气完全燃烧而放出大量的热 量,造成拱顶温度快速升高,加速拱顶耐火砖的 蚀损。
• 尽量杜绝频繁开停车,减少连投次数,这样会导 致气化炉炉温的大幅波动,而此情况也会使耐火 砖的热应力发生急剧的变化而导致砖的表面产生 裂纹,使耐火砖不断被剥蚀。 • 因此,操作中严格控制生产负荷和气化炉压力的 对应关系、减少开停车次数、稳定气化炉操作温 度等,将有利于延长耐火砖的使用寿命。
• 炉温控制 • 依据:反映气化炉温度最直观的是热偶,但其实 使用寿命有限,需依据装臵运行相关数据进行综 合分析,来判定气化炉运行温度,我们主要依据 以下指标: 煤的灰熔点 渣的形态 气体成份(CH4、CO2)、煤浆浓度 渣口压差 炉壁温度 氧煤比
• 强化对入炉煤的管理、监控力度 • 加强对煤浆的管理力度,灰分、水分、固定碳、 化学活性、挥发份、发热量、灰熔点、粘温曲线 等指标使用前要严格把关,力求提高。煤的管理 要以服务生产为宗旨,只要严把煤的入厂质量关, 才能实现气化炉稳定。 • 对于气化炉的操作温度,主要参照煤的灰熔点数 据,正常运行期间当天的灰熔点分析数据操作人 员只是作为一个重要参考依据,但绝不能依靠此 值去操作炉温。在用煤上尽量使用灰熔点低及灰 渣粘温特性较为理想的煤。
• 配,已达到气化炉适用的效果。现在四喷嘴气化 炉全部使用不同矿点的神木煤,德士古使用50% 神木煤,20%精煤,30%高硫进口煤。
• 煤的灰熔点 • 我厂对进厂煤炭的灰熔点高度重视,煤灰的熔融 性用四个温度来衡量,即煤灰的初始变性温度 (IT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)、流 动温度(FT)。所有准备使用进厂的煤种都必须 先做煤炭的工业分析,新煤种的灰熔点与灰渣黏 温特性均适用于气化炉操作,才能允许进厂试用, 每种煤炭进厂时分析、取样人员严把煤炭的质量 关,下表为气化车间做的进炉煤浆灰熔点分析。
渣水系统优化运行情况
• 运转设备按要求定期盘车或倒泵运行。 • 控制好沉降槽排放量,避免沉降槽内过多积渣。 • 控制好真空闪蒸罐温度,温度的高低将会影响药 剂的效果。 • 严格控制入炉煤浆灰分。煤中灰分不直接参加气 化反应,灰分越高参加气化过程中反应热越高, 系统内渣量越多,直接影响黑水沉降效果。 • 蒸发热水塔有两套填料,一套清理后备用,在停 车时直接更换(约4000小时),节约检修时间。 操作上严格控制水质防止填料结垢。 • 渣水设备、系统管道在停炉期间,要检查并彻底 清洗。 管道易磨损的部位要定期检查更换。
• 对每一周期运行监控的重要数据(包括正常、非 正常阶段)进行收集存档,做好每一阶段趋势分 析,更有利于借鉴、指导下步操作。 • 强化对运行设备的维护、对备车设备的管理。对 没有备车的重点设备实行专人负责,奖罚考核。 • 加强对操作人员的培训力度。每月一次班组课堂, 班长、主操轮流授课,讲解、交流近期出现的问 题,使操作人员紧紧牢固把握住哪些运行参数指 标对安全生产起到重要作用。 • 针对操作人员业务,实行每季度一考,侧重实践 操作,重点是运行中出现的各类问题处理及预案 操作,公平公正、张榜公布,主、副操能上能下, 绩效工资拉大差距,以此来提高操作人员学习业 务积极性,变让你学为我要学。对确保装臵运行 效果很好。
• 因此都有可能会造成及影响气化炉的稳定运行, 所以严格制定统一的操作指标规定是气化炉长周 期、安全、稳定运行的一个重要前提。 • 操作规范、精细化 • 为确保气化炉长周期运行,氧气与煤浆的流量、 压力的稳定至关重要。由于在操作上很难控制供 给两个对臵工艺烧嘴的煤浆、氧气的流量完全一 致,为了避免因偏差过大而形成非理想化的撞击 流,而对烧嘴及周围的耐火砖产生不利的影响, 氧气调节阀的稳定性调节至关重要。在一般正常 状态下,氧气流量自调稳定在<200m3范围内波动, 同时煤浆的压力和流量波动也应尽可能小。
• 气体成份:除了和操作温度有关外,最主要取决 于煤种,在煤种恒定的情况下试烧计算分析出有 关参数作为参考。 • 在正常运行期间煤种变化不大的情况下根据指标 统计数字,制作炉温与二氧化碳、甲烷关系图 , 以备操作出现异常时作为参考依据。
• 煤浆浓度 • 煤浆浓度对气化效果影响很大,浓度如果波动大 将直接影响气化炉炉温的波动,继而影响气化炉 产气量及后系统的生产负荷。 • 煤浆灰熔点 • 灰熔点决定了气化炉的操作温度,灰熔点低,操 作温度相对较低,有利于耐火砖的保护;灰熔点 高,操作温度必然要相对提高,炉内热辐射大, 加快对耐火砖的热侵蚀速度。灰熔点的频繁波动 致使气化炉炉温波动,从而造成气化炉内流场的 不稳,引起气化炉内表面熔渣流动性能的变化, 继而渣堵。