航天炉粉煤加压气化装置运行探讨

航天炉粉煤加压气化装置运行探讨

发表时间：2018-09-17T09:18:13.343Z 来源：《基层建设》2018年第25期作者：刘明君秦宽

[导读] 摘要：随着我国经济和科学技术的不断发展，我国航天事业正在不断的发展进步，有关于航天事业的各种装置和技术也都在不断的发展，其中，航天炉粉煤加压气化装置就是其中一个很重要的装置。

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摘要：随着我国经济和科学技术的不断发展，我国航天事业正在不断的发展进步，有关于航天事业的各种装置和技术也都在不断的发展，其中，航天炉粉煤加压气化装置就是其中一个很重要的装置。本文主要分析了航天炉粉煤加压气化装置的运行状况，还主要分析了该装置在运行过程中所存在的问题，并且针对这些问题提出了相关的解决措施。

关键词：航天炉；粉煤加压气化技术；装置运行

引言：航天炉粉煤加压气化技术一直都是目前我国航天事业中最高端的技术之一，该种技术的研发依据就是利用粉煤制成气体，这样不仅仅使传统技术得到了进一步的发展，也使得我国能够在航天炉方面的技术进行创新。根据最新的调查显示，与航天炉相关的技术试验并不是很多，但是许多航天工程项目对于这一项技术的需求却是很大的，所以，该技术的不断改进对于我国航天事业的发展是十分有利的，所以，一定要探究出航天炉粉煤加压气化技术的运行状况，并且针对其中的问题进行不断地改进，以此来促进我国航天事业的发展。

一、航天炉粉煤加压气化工作开展的装置要求

对于航天炉粉煤加压气化工作而言，一般来说，为了保证良好的运行效果，要求粉煤加压气化的装置功能正常、覆盖全面，主要涵盖四个不同的单元，具体来说依次为：以磨煤与干燥处理为主要任务的15单元；以粉煤加压与运输为主要任务的16单元；以粉煤气化为主要任务的17单元；以灰水与渣处置为主要任务的18单元。对于15单元而言，其中包括了两条生产运行线，即1开1备，以便达到维持装置持续运行的效果。

对于装置当中的16单元来说，可以实现针对所储存粉煤的加压处理，完成之后，使粉煤被运输到料罐当中。对于17单元来说，属于粉煤加压气化装置的核心组成部分，可以发挥出一定的燃烧作用，并合理进行气激冷与相关设施的清洁处理。对于18单元而言，可以对装置实施黑水的有效处理，并且能够反复循环使用，节约了资源。

二、航天炉粉煤加压气化装置的运行状况分析

本次研究将以安徽昊源化工集团企业的两套航天炉粉煤加压气化装置运行情况作为分析案例，该项目粉煤加压气化装置工程项目在2011年10月份正式开工，其中一期项目气化炉已于2013年4月14日首次成功点火。该项目从基建到首次点火成功花费了一年多的时间。二期项目也于2014年4月一次性点火成功。其两套航天炉粉煤加压气化装置2015年全年有效运行时间为354d，2016年全年有效运行时间为360d，2017年全年有效运行时间为361d。从2016年到现今，其单炉连续运行的最长时间高达320d，创世界气流床气化技术连续运行（A级）时间世界纪录。通过对炉温、煤质类型、磨煤颗粒以及合成气灰分的相关检测之后，经过系统地

分析与商讨，使得航天炉粉煤加压气化装置得到了很大改进，采用了更为先进的技术，让航天炉粉煤加压气化装置可以有效适应不同的煤种类型，保持稳定运行，并使该周期获得了增加。从当前针对此航天炉粉煤加压气化装置的相关调查资料中可知，其单炉日处理煤量高达950t，其中每小时的产气量则为73000m3，此为标准状态下的产量，从而成功产出合成氨28t。以其年运行360d作为计算分析的前提，可以得出每年的合成氨生产量大概为241kt。

三、真空闪蒸罐加水流量调节控制方式

黑水对阀门冲刷和腐蚀严重，阀门被磨损后，曾试图对此阀门加耐磨层和喷涂碳化钨，但都没有达到理想效果；当阀座磨损时，进行多次补焊，直至阀门报废。仅一期气化装置投运到2012年l0月已有7只阀门报废，严重影响了工艺操作。渣池泵额定转速为14OOr／min，而实际平均运行转速只需700r／min即可满足工艺要求，渣池泵电动机实际运行功率40kW，增加了消耗和生产成本。为此，对该阀门进行了改造，将气动调节阀改为变频器调节控制，在不影响流量调节的情况下，可根据流量的大小来控制变频器的输出。由于省去了此阀门，从源头上解决了调节阀的磨损，同时大大减少了电能消耗；而且．由于功率的变化，电机的转速变慢，延长了电机的使用寿命。从总体来看，每台变频器只需2．8万元，一期、二期气化装置2台变频器只需5．6万元，1台40kW电机年电费157680元；加设变频器后，只需20kW 就能满足要求，年电费为78840元，即改用2台变频器后年可节省电费157680元。从运行情况看，此渣池调节阀每8个月更换1只，一期和二期气化装置共用2只，平均年需更换3只，每只调节阀5万元，即可节省15万元。每年可节省更换阀门费用和减少电费支出共计约30万元。

四、航天炉粉煤加压气化装置运行过程中存在的不足与解决对策

第一，合成气带灰可能会影响到航天炉粉煤加压气化装置的运行，并且会引起一系列的问题，合成气带灰可能会导致系统的阻力变大，进而影响到整个系统的正常运行。那么，对于此问题所采取的解决对策具体为：通过对文章当中的洗涤器部件加以更换处理，并由洗涤塔替代文中的洗涤器喷淋水装置，完成供给料泵的任务，从汽提塔当中抽取水之后，有效洗涤合成气。同时，使得系统当中的黑水排放量加大，从以往的15m3/h提升到不低于25m3/h，而激冷室外的相应排水量则从以往的130m3/h提高到165m3/h，使系统的水循环量得以增加。通过利用此解决对策，使得洗涤塔替代文中的洗涤器喷淋水装置，完成供给料泵的任务，虽获取到相应成效，不过却不够显著；利用对系统的水循环量增加的方法，使合成气的洗涤成效较为显著。当完成合成气带灰缺陷的处理之后，相关装置的运行稳定性便获得增强。

第二，在航天炉粉煤加压气化装置的运行过程当中会受到磨煤机液压油站的油温太高的因素影响。鉴于磨煤机液压油站属于单台泵的运行方式，在设计油循环管路的过程当中，忽略了针对液压油的冷却处理因素的考虑，致使装置在运行的时候液压油的温度不断提升，最高达到了70益。对于此问题采取的解决对策具体为：针对磨煤机液压油站，加大冷却器设备购买量，采用循环冷却水的方式，实现液压油的连续冷却处理。

通过利用此解决对策之后，液压油站的油温从70益下降到40益，从而确保了磨煤机的稳定运行，提高了安全，规避了故障风险。第三，渣池渣锁斗排渣现场溢水问题，产生该问题的主要原因是由于渣池泵的容积太小，其流量并不能满足实际生产的需求。具体改进措施：将渣池泵改换为大泵，其流量为70m／h。效果：更换渣池泵后，满足了生产需求，且投用后单台泵流量即可满足生产，解决了渣锁斗排渣现场溢水的问题。

结论：综上可知，对航天炉粉煤加压气化装置的运行状况进行深入的探究是十分重要的，只有对其运行状况进行一定的了解和掌握，才能够从细节上对航天炉粉煤加压气化装置的安全性和稳定性进行保证，一旦发现装置中所存在的问题，或者是装置在运行过程中出现了