Shell粉煤气化装置长周期运行总结 Shell粉煤气化装置长周期运行总结

Shell粉煤气化装置长周期运行总结

  • 期刊名字:煤化工
  • 文件大小:456kb
  • 论文作者:汪永庆
  • 作者单位:中国石化集团公司安庆分公司
  • 更新时间:2020-07-10
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第6期(总第169期)煤化工No.6(Total No. 169)2013年12月Coal Chemical IndustryDec. 2013Shell粉煤气化装置长周期运行总结汪永庆(中国石化集团公司安庆分公司,安徽安庆246001 )摘要结合中国石化集团公司安庆分公司Shell粉煤气化装置长周期运行的实际情况,总结了SCCP长周期运行经验:强化煤质管理、采用气化炉相对低温操作模式组织装置的检修、优化操作窗口、健全攻关体制以解决突发故障建立五位- -体维护体系等,分析了SCGP长周期运行中存在的问题,并提出了后续处理建议。关键词Shell 粉煤气化,装置,长周期,运行文章编号: 1005-9598 (2013)-06-0019-04中图分 类号:TQ54文献标识码:B1概通过前期对装置运行情况不断的摸索和总结,安庆分公司认识到Shell 煤气化工艺对气化人炉煤质中国石化集团公司安庆分公司煤制氢联合装置稳定有严苛的要求,如煤种切换频繁、配煤不均等问由以下单元构成:日处理原煤2000 t的Shell粉煤题都会造成人炉煤质波动较大,如调整不够及时,往气化(实际产氢能力142 000 m/h)、设计制氧能力为往会造成气化炉堵渣、内件损坏等事故。为此,安庆分48 200 m2 O2/h的空分、CO耐硫变换、低温甲醇洗(最公司组织调研,修订了具体的管理规定,采取措施后,配低干基合成气进气负荷126 000 m2/h)、制冷及公用工煤煤质基本稳定,从而保障了煤气化装置用煤的安全。程等。该项目自2004年3月正式开工建设,2006年82.1.2具体做法月29日煤气化装置中交,2006年11月18日一次投(1)稳定煤质,严格按照煤质控制指标,组织原煤料试车成功。进厂,杜绝让步接收;提高原煤库存,尽可能减少切换安庆分公司Shell煤气化装置(以下简称AQCG )投煤种次数。产后,进行了多次改造和完善,解决了诸如煤烧嘴隔焰(2)加强配煤监控管理。在配煤设施未完善前,采罩热裙、陶瓷过滤器滤芯及烧结金属通气设备等易损用人工机械进行筒仓前混配、单线供煤,配煤现场采坏的问题,摸索和积累了- -定的运行经验,使得装置运取全过程监控,以满足混配煤均质化要求。行稳定性逐年提高,特别是2010年以来,针对困扰装(3)坚持专线卸煤,对不同煤种相对固定分区储置长周期运行的气化炉堵渣问题,通过采取一- 系列措存,避免非预期混煤。施,臧少或避免渣屏堵渣的方法已初具成效。自2011(4)确保磨煤单元设备完好,尽可能保证A、B两年以来,煤气化装置每轮不间断运行周期均超过150系列制备同样煤种,尽可能减少停磨次数,避免停磨、d,其中2012年实现了煤气化装置不间断连续运行热备过程中存在的粉煤分选以及开磨初期剂煤比失185 d,创造了同类型装置连续运行的较好业绩。调的问题。(5)定期对磨煤单元称重设备进行比对,确保磨2AQCG煤气化装置长周期运行经验煤两个系列的剂煤比控制稳定。(6)定期召开煤炭保质保供日协调会,针对原煤2.1 加强原煤和配煤管理,确保入炉煤质稳定供应、储存、配煤、煤质分析及气化用煤工况等全过程2.1.1提高对人炉煤 的认识所存在的问题,进行沟通、协调,及时制定对策,予以收稿日期: 2013-08 -22中国煤化工作者简介:汪永庆(1974- ), 男,安徽桐堿,高级工程师,学士, 1997年毕业于YHCNM H G业,现主要从事煤化工技术管理工作, E- mail :wangyqing. aqsh@sinopec. com。.-20-煤化工2013年第6期整改。采用以上措施,配煤煤质基本稳定,2011年气制,主要参考指标是气化炉反应室产汽量15 t/h~18化装置运行期间,灰分波动范围士15%,硫含量波动范t/h、粗合成气中CO2体积分数1. 5%~2. 5%和CH4体积围基本稳定在士25%。整体看煤质波动呈臧缓趋势。分数100 X10*~300 X 10°,同时兼顾渣水中固含量2.2 采用气化炉相对低温操作模式,降低气化炉堵在1%~3%。渣机率2.5 采取关键设备“机电仪管操"五位一体化特护,(1)根据以往运行经验及其他企业事故教训,实行预防性维护和检修Shell气化炉运行时,采取相对高温操作模式,易出(1)制定以定期工作为主的关键设备联检制度。现气化炉内部煤烧嘴隔焰罩热裙、水冷壁、煤烧嘴等比如:对故障率较高的陶瓷过滤器反吹系统,要求工设备内件高温烧蚀损坏的问题,水汽泄漏会造成液态艺、仪表工作人员每日联合检查-次;对气化炉58台熔渣凝固,形成大渣,脱落后会造成渣口堵渣;同时,敲击器,要求工艺、设备、仪表工作人员每周二联合检高温时,如果所用煤种的黏温特性较好,即液态熔渣查一次;每周四对称重给煤机校验-一次等。黏度低于2Pa.s,在气化炉下渣口处形成的涡流会甩(2 )通过加强“机电仪管操”五位一体的巡检与特到渣屏,在渣屏处冷却形成渣膜层。长期高温操作,也护,及时诊断设备运行过程中存在的问题,在设备有将在渣屏处形成较厚的渣膜层,当渣膜层黏附力不足隐患的苗头时,及时组织消缺,实行预防性维护和检以支撑厚渣层时,渣层将整块脱落形成大渣块,最终修,避免设备带病运行,降低设备维修成本和时间。在破渣机上方架桥,导致渣屏堵渣。此外,相对高温操(3)持续开展“查违章、找隐患抓整改”活动,努作,还易造成合成气冷却器超温,使气化工况的调整力提高巡检质量,及时发现和处理装置中存在的隐困难。患,将隐患的发现和整改情况纳人当月经济责任制考(2 )采取相对低温操作模式,虽然降低了渣屏结渣核。对于发现的涉及安全生产的隐患,设立了安全专的风险,但却增加了渣口堵渣的机率。为此,针对更换项激励,予以重奖,为装置安全稳定运行奠定了基础。煤种、煤烧嘴跳车等异常工况,应提前制定工艺预案,2.6及时组织联合攻关,解决运行过程中突发故障以避免因操作人员对关键参数的调整不及时,造成炉在153 d连运过程中,AQCG曾先后出现过多起危内温度急剧变化,导致垮渣引起的下渣口堵渣事故。及装置连续运行的故障,比如渣收集罐锥底架渣造成(3)气化炉相对低温操作,会导致粉煤气化效率排渣不畅、激冷气压缩机人口法兰泄漏、湿洗塔人口下降,灰、渣中碳含量上升,滤饼产量有所增加。滤饼补水管线本体焊缝泄漏、气化炉水冷壁泄漏等问题。通过按比例掺配至原煤或动力煤使用,从而解决了滤通过及时组织攻关,认真分析评估运行风险,落实相饼出路的问题。关监控措施,及时制定监控要点及应急处理方案,指2.3按“ 应修必修,修必修好”的原则,组织装置检修导班组加强监控,确保了装置安全稳定长周期运行。由于AQCG承担着企业内部向炼油装置主供氢2.7建立《装 置运行异常工况分析报告》制度,消除气、给化工装置供应液氨的重任,AQCG一旦停车,将装置运行隐患破坏整个企业内部物料平衡。因此, AQCG停车后,尽(1)针对SCCP工艺控制复杂、生产管理及操作难快恢复生产的要求十分迫切。为此,检修的深度与恢度大的特点,利用网页管理论坛交流平台,建立《装置复生产存在着- -定的矛盾。但从以往运行的经验看,运行异常工况分析报告》制度,一旦班组发现装置生超过3个月运行的Shell粉煤加压气化装置(SCGP)产出现异常,及时采集数据并向主管部门汇报,专业停工后,如没有经过检修就恢复开车,往往造成装置人员及时查找原因,制定措施,最终形成处理预案。刚开起来又出现非计划停车,而且检修时间更长,酿(2)通过实行《装置运行异常工况分析报告》制成得不偿失的后果。为此,针对SCGP装置实际情况,度,及时解决了生产中出现的难题和隐患,促进了班要科学评估设备维修周期,坚持“应修必修,修必修组、专业技术人员及管理人员的互动交流,提升了整.好”,为SCGP装置长周期运行夯实基础。体生产管理水平。2.4优化操作 窗口,避免操作调整的随意性2.8 坚持技改项目早立项、早实施、早投用针对AQCG相对较稳定的煤源,建立了对应的操通过及时实施一些 技术改造和设备更新项目,明作窗口,统一班组调整范围,如:对剂煤比的控制,主显提高了装中国煤化工年底大修实施要参考指标是人炉煤的灰熔融性温度1300 "C~1 350 "C和的新增1套MHC NMH Gl项目,取得了灰渣液相流动温度1 400 C~1 450 C;对氧煤比的控明显效果,为保持气化炉的相对低温操作提供了保障。.2013年12月汪永庆:Shell粉煤气化装置长周期运行总结-21 -(1)采取了相对低温操作后,SCGP装置废水澄清(3 )AQCG现有原煤库存场地较小,无法满足原煤单元因排放渣水固含量高,导致滤饼制备系统负荷较质量稳定时期提高库存的需要。高,多次出现澄清槽中泥浆积聚,造成淤浆溢流。用新3.2煤烧嘴运行寿 命较短增的扩能后的滤饼制备系统,加大了滤饼出厂力度和从以往运行情况看,粉煤烧嘴使用最长连运周期制备效率,避免了泥浆在澄清槽中的累积,确保了废不到4000h。主要问题是煤烧嘴头部有线状裂纹。水处理及澄清单元运行正常。2011年8月下旬己发现AQCG烧嘴冷却水系统补水量(2 )SCGP改为双驱动扩能的捞渣机后,在气化装开始缓慢增大,而且排渣时已陆续出现较大的渣块。置运行期[间,基本实现零故障,原捞渣机故障频发所经停工检查,发现4只煤烧嘴均有不同程度泄漏。造成的除渣单元渣水现场被迫直排的现象得到明显另外,运行过程中,煤烧嘴如经常跳车,也会影响改善,环保效益显著。其使用寿命。在9月份停工检查时发现,AQCG本周期2.9实施装置开工条件检查确认, 确保装置- -次开跳车次数最多的1*煤烧嘴头部裂纹最多、泄漏量最大,车成功而一次未跳车的2*煤烧嘴头部裂纹不显著,仅微漏。根据有关规定及AQCG近几年的实际运行经验,3.3气化炉输气导管 下部水冷壁磨蚀严重组织编制了气化装置开车条件检查确认表,以此表来2008年4月份,首次发现AQCG气化炉输气导管规范和指导气化装置开车过程中的各项准备工作,明处下半部水冷壁磨蚀严重,局部销钉及耐磨涂层几乎确了各个岗位的职责,优化开车步骤,缩短开车时间,全部磨光,水冷壁管减薄严重。自此以后,几乎每次打避免因操作不当所造成的各类事故。开气化炉检查,都会发现同样的问题。尽管设备专业通过两年来实际操作应用的不断完善,效果明人员在耐磨涂料的选料以及加固等方面做了一些工显,自2010年4月以来,AQCG每轮开车均实现了一作,取得了一些效果,但问题并未彻底解决。次成功。3.4激冷气压缩机进 、出口管线磨蚀严重2.10统-操作理念,总结并固化操作经验,避免误作为SCGP长周期运行瓶颈之一,激冷气压缩机操作进、出口管线磨蚀已是近几年来各企业SCGP 装置中SCGP因工艺控制复杂,与传统的化工装置相比,较为棘手的问题。从历次AQCG长周期运行后检查情对一线专业技术人员和操作人员的业务素质与技术况看,在激冷气压缩机进口冷、热合成气混合段上部能力有着更高的要求。利用装置停工间隙,通过四班冲刷减薄严重,甚至在装置运行后期会出现泄漏。此联席会形式,组织专业技术人员与生产骨干开展气化外,在激冷气压缩机出口防喘振管线后至文丘里洗涤技术研讨会,认真交流、总结前期生产过程中的操作器入口单向阀及管道下部,也因腐蚀减薄严重。要点和难点,围绕运行中出现的生产难题及时组织攻3.5锁斗阀故障率高关,统一各班组操作理念,摒弃不良的操作习惯,提高气化粉体及除渣单元锁斗阀经长时间运行后,磨操作人员技能水平,同时提高技术人员分析问题和解损加剧,阀门动作卡涩、密封失效以及内漏等故障逐决问题能力。渐显现。AQCG 近两年来,对粉体及除渣单元锁斗阀已基本实现了国产化,但在装置长周期连运期间,3 SCGP 长周期运行中存在的问题先后有煤粉放料锁斗阀卡涩、渣锁斗阀内漏等故障,由于在线处理难度较大,单阀运行风险较大,一3.1原煤保供有难度旦内漏增大或阀门卡涩无法开启或关闭,气化装置(1)作为主供煤种的皖北矿时常出现供应断层,将被迫停工。.2011年9月初至11月初,皖北矿煤库存曾一度达到3.6磨煤设备故障率高零库存状态,面临着被迫进行更换煤种、配煤方式变磨煤单元易损设备多,配置低,重点设备如磨煤化等调整,这给气化装置的安稳连续运行带来了不利机螺旋输送机等关键内部构件的连续运行寿命只有影响。3000h,且磨煤设备检修时,需进行系统降温、隔离等(2)作为目前配煤使用的云南镇雄煤,由于其输必要的准备工作,检修时间较长,安全风险较高。因送路途遥远、矿点规模小、冬季封山、枯水期等因素的此,在目前两中国煤化工况下,一旦磨.影响,装置长周期运行期间,高硫煤资源保供的难度煤某一个系歹MHCNMHG化装置负荷减也很大。少,甚至停止相应系列煤烧嘴运行,造成气化装置工.-22-煤化工2013年第6期况大幅波动,不利于煤气化装置安全稳定长周期运行。行的需要,需要技术服务商会同相关制造厂家以及业主联合攻关,从烧嘴改型、运行保护等方面,着手解决4 SCGP 装置长周期运行的几点建议问题。4.4建立不同人炉煤的相应操作窗口, 尽可能减少4.1要高度重视SCGP装置中粉煤、渣水、灰、合成气操作调整的随意性,避免误操作。所涉及的设备、阀门及管线的磨损和腐蚀,要建立上4.5持续推进SCGP关键设备国产化,以降低运行成.述易磨蚀设备和管线的测厚台帐,及时更换或升级相本减少采购周期、提高售后服务质量。目前AQCG锁关减薄的设备和管线。对于激冷气压缩机进出口管斗阀、开工烧嘴及隔焰罩等国产化设备运行情况良线,应考虑材料升级,如采用内衬825的复合管材;对好,但高温高压陶瓷滤芯、氧阀煤烧嘴、水冷壁n管于湿洗塔人口补水管线,升级材料应使用无缝双相钢等设备国产化有待进- -步改进 提高。316管材。4.6加强国内外同类型装 置的技术人员与操作人员4.2要高度重视气化炉水冷壁本 体Q管磨蚀问题。的经验交流。各生产企业在装置开停工、优化操作、设要从管材、施工技术方案准备着手,组织攻关,实现n备维护及事故教训方面,相互交流,取长补短,以期实管修复或更换等维修工作的规范化。现Shell粉煤气化装置安全长周期稳定运行的共同4.3煤烧嘴使用寿命难以满足SCGP装置长周期运目标。Summary of Long- term Operation of the Shell Pulverized Coal Gasification PlantWang Yongqing(SINOPEC Anqing branch, Anqing Anhui 246001, China)Abstract The experience of the long -term oper ation of the Shell pulverized coal gasification plant (SCGP) wassummed up based on the actual long- termn operation practice of the Shell gasifer in the SINOPEC Anqing branch. The ex-perience can be boiled down to the following: strengthening the control of the coal quality, optimizing the action pane, im-proving the constitution of research, establishing a‘ 'mechanical, electrical, instrumental, administrative and operational"five -in -one integrated maintenance system, etc. The problems existed during the long -term operation period were ana-lyzed and suggestions on corresponding improvement were suggested.Key words Shell pulverized coal gasification, plant, long-term, operation简讯●2013年煤炭市场运行数据据中国煤炭工业协会近8通报,由于我国宏观经济企稳向好,冬季取暖用煤需求增加,火力发电耗煤增加.以及国际动力煤市场出现了企稳回升迹象,近期国内煤炭市场出现了一些积极变化。2013年前10个月,全国煤炭产量30. 9亿t,同比下降0. 3%,降幅连续4个月收窄。从当前情况分析,预计全年产量37亿t左右。前10个月全国煤炭销量29.5亿t,同比下降0. 1%。进口继续增长。前10个月进口煤炭2.63亿t,同比增长17. 3%;出口631万t,同比下降20%;净进口2. 57亿t,同比增长18. 7%。预计全年煤炭净进口3. 1亿t左右。运量回升。前10个月全国铁路发运煤炭19.1亿t,同比增长2.1%;主要港口发运煤炭5. 47亿t,同比增长6%。煤炭库存仍处高位。10月末,煤炭企业库存8800万t, 同比下降7. 5%,但比2011年同期仍高出3 300万t;重点发电企业存煤8102万t,环比增长10. 6%,同比下降13. 5%;主要港口存煤3939万t,环比下降10. 8%,同比下降1.4%。通报称,9月份以来煤炭价格降幅逐步收窄,10月上旬开始回升,进人11月份回升速度有所加快。12月4日秦皇岛港22. 99MJ/kg的动力煤平仓价590元/t-600元/t。尽管近期市场趋稳向好,前10个月煤炭企业经济效益仍然下降。规模以上煤炭企业利润同比下降38.8%,亏损企业亏损额405. 54亿元,同比增长80.7%。大型煤炭企业利润同比下降37.03%,其中国煤化工7%,亏损额比去年增加16.7%。MYHCNMH G .(全国煤化工信息站编辑整理).

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