浅析GE水煤浆气化装置检修要点

June 2012化肥设计第50卷第3期40Chemical Fertilizer Design2012年6月浅析GE水煤浆气化装置检修要点闫国富(中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司,内蒙古包头014000摘要:神华包头煤气化装置采用美国GE水煤浆气化工艺,7台气化炉,5开2备,是目前国内规模最大的煤气化装置。GE水煤浆气化炉为周期性运行反应炉,故其冏期性检修对装置的长周期稳定运行至关重要。简述了GE永煤浆气化装置工艺流程;探讨和总结了装置各单元的检修要点,关键词:GE水煤浆气化装置;检修要点;分析;总结doi:10.3696/j.jsn.1004-8901.2012.03.011中图分类号:TQ545文献标识码:B文章编号:1004-8901(2012)03-0040-03Briefly Analyzing Overhaul Gist for GE Water Coal Slurry Gasification plantYAN GUO-fuBaotou Coal Chemical Engineering Sub-company, China Shenhua Coal to Oil Chemical Engineering Company Ltd, Neimenggu Baotou 014000 China)Abstract: American GE water coal slurry gasification process was adopted in the Shenhua Baotou coal gasification plant, thereof gasifiers, in which the 5 was in operation and the 2 was standby, it was the largest coal gasification plant in the operation scale at home presently. GE watercoal slurry gasifier was the periodically operating reaction fumace, so its periodical overhaul was the most important to the long-term operation of the plant.Author has briefly described the process flow of the GE water coal slurry gasification plant; has discussed and summarized also the overhaul gist for theKey words: GE water coal slurry gasification plant; overhaul gist; analysis; summarizationdoi:10.3696/ J, Issn.1004-8901.2012.03.0112010年5月30日,作为国内目前规模最大的煤合成气去净化脱盐水气化装置——神华包头煤化工分公司煤气化装置一次投料成功。该煤气化装置釆用美国GE水煤浆气化工艺,共有气化炉7台,操作压力6.5MPa,单炉日投煤量为1500t,运行模式为5开2备。GE水煤浆气化炉为周期性运行反应炉,与之对应的检修也是周期性检修。因此,笔者拟就神华包头水煤浆气化装置的检修要点进行简要探讨。[GE水煤浆气化装置简介神华包头煤化工分公司煤气化装置分为磨煤图1水煤浆气化装置工艺流程—磨煤机;2一出料槽;3一煤浆槽;4-气化炉;5一碳洗塔;6气化、渣水3个化工单元。水煤浆气化装置工艺流高闪罐;7—低闪罐;8一真空闪罐1;9一真空闪罐2;10—沉降程见图1。槽;11-压滤机;12一灰水槽;13-除氧器;14—灰水加热器(1)磨煤单元。由煤贮运系统来的<10mm的15—锁斗;16-渣池原料煤,经皮带输送进入煤储斗,又经煤称量绐料(2)气化单元。来自大煤浆槽的浓度为60%左机计量后与一定量的水和添加剂混合进入磨煤机右的水煤浆,由高压煤浆泵加压后送至气化炉,与(由于原料煤灰熔点较低,因此没有添加助熔剂),来自空分的温度为25℃左右的氧气由烧嘴的中心研磨制成浓度约60%的水煤浆,在磨煤机出口经滚筒筛滤去除较大颗粒后进入磨煤机出口槽,最后经作者简介:国富(1975年-),男黑龙江哈尔滨人,19年毕业于磨煤机出口槽泵送入大煤浆槽供气化单元使用。事合成氨、尿素及甲醇装置的生产技术管理等工作第3期闫国富浅析CE水煤浆气化装置检修要点41管和环管进入气化炉。煤浆和氧气在约6.5MPa、1300℃条件下瞬间完成部分氧化反应生成粗煤气。反应后的粗煤气和熔渣一起出燃烧室后被水定位块激冷,流至底部的激冷室,粗煤气和固态熔渣分开。冷却盘管激冷后的粗煤气出气化炉,再经文丘里洗涤器喷水湿润直接进洗涤塔,经洗涤塔洗涤除尘后送至下游烧嘴喷头变换单元。激冷室底部黑水送至渣水单元进行处理。反应中产生的熔渣经激冷室水浴冷却后排入图2烧嘴头部结构示意锁斗,定时排入渣池,再由渣池中的刮板输送机将烧嘴的使用周期直接决定了单台气化炉的运粗渣从渣池中捞出运到界区外处理。渣池黑水送行周期,因此工艺烧嘴的检修至关重要。根据笔者至灰水处理系统进行处理。(3)渣水单元。气化炉和洗涤塔排出的黑水送多年经验,其检修要点如下。(1)控制烧嘴的检修质量。烧嘴在维修厂家到渣水处理单元,经4级闪蒸处理后送澄清槽,澄检修时,主要控制喷嘴头部堆焊质量或更换烧嘴清槽澄清后的部分灰水返回气化单元作为洗涤塔的洗涤水,部分送生化处理达标后进入中水回用装头部时的焊接质量以及控制堆焊后的机加工、烧嘴头部喷涂、烧嘴装配、冷却水管的焊接等方面的置再次处理并回用;澄清槽底部含固量比较高的灰质量。水送真空过滤机,滤饼送界区外处理。2)安装前的复检。由于烧嘴安装到气化炉2CE水煤浆气化装置检修要点之前运输或放置的时间可能较长,一般应在使用前对烧嘴进行复检。检査项目包括烧嘴喷头的同2.1磨煤单元轴度及定位、环隙尺寸是否符合要求、中喷头和内磨煤单元共有磨煤机6台,5开1备检修要喷头缩入量误差、喷头尺寸、冷却盘管焊缝是否有点:①定期更换磨细或断裂的磨棒;②磨煤机油系裂纹、烧嘴头部和冷却水盘管是否有硬划伤等。统、控制系统的定期检查检修;③磨煤机进口溜槽另外,需要特别注意:①由于北方冬季寒冷,磨穿需补焊或更换。这些检修项目的工作量较大,烧嘴试压或使用后应注意将冷却水盘管内的存水但一般情况下不会影响后续单元的运行。吹干,防止冻裂;②烧嘴运输、吊运过程中,注意烧磨煤单元检修时值得注意的是磨棒的定期更嘴头部、冷却水盘管的保护,防止机械性损伤换,一般磨煤机原始装填的钢棒规格为d75mm、2.,2气化炉燃烧室d65mm和d50mm,装填质量比为30:40:30。运气化炉燃烧室的检修重点是耐火砖的日常检测行一段时间后,部分钢棒被磨细、磨断,此时必须和更换。日常检测的重点是拱顶砖烧嘴砖、筒体砖、更换,以保证水煤浆浓度。钢棒添加原则是在不渣口砖等检测结果是更换耐火砖的主要依据。影响水煤浆浓度、粒度的情况下,适量添加粗棒。更换耐火砖除依据日常检测的结果外,还要综22气化单元合考虑耐火砖的使用寿命。更换耐火砖时一般只气化炉单炉运行周期一般受制于工艺烧嘴的需更换向火砖(Cr-90砖)。耐火砖按结构,一般可周期,神华包头煤化工分公司气化炉单炉运行周划分为3部分,即拱顶砖、筒体砖和锥体砖(含渣口期一般在40~60天,在5开2备的模式下,平均每砖)。水煤浆气化炉耐火砖的向火砖经验使用寿命月需检修2台以上气化炉。备炉检修质量的好坏见表1。直接影响到气化炉的运行周期,应将工艺烧嘴、燃表1水煤浆气化炉耐火砖的向火砖经验使用寿命烧室、激冷室及内件、关键机泵和阀门等影响气化耐火砖拱顶砖(含喷嘴颈部)筒体砖锥体砖渣口砖炉运行周期的关键部位作为检修重点。经验使用1200,最长20000800,0最长可800040002.21工艺烧嘴寿命/h达1200以上。GE工艺烧嘴属于内混式烧嘴,烧嘴头部结构使用寿命使用寿命较长,有时拱下筒体砖使用使用寿命短示意见图2。比较顶砖易开裂或脱落。寿命一般较短。经常更换化肥设计2012年第50卷由表1可见,3种耐火砖的向火砖使用寿命相224关键机泵差很大,不会一次性全部更换,需根据使用情况分就气化炉备炉正常检修而言,每次停车需检修批更换。由于神华包头煤化工分公司气化装置气的机泵主要是高压煤浆泵和激冷水泵,其他机泵做化炉的台数较多,因此,若要保证耐火砖的更换不般日常维护即可。。影响气化炉满负荷运行(运行5台炉),则必须综合高压煤浆泵采用的是德国的 FELUWA3缸双考虑耐火砖的检测结果和使用寿命,精确做好不同软管泵,属隔膜泵系列,检修要点一般是:①冲洗单部位向火砖的更换计划。向阀;②检查单向阀的阀球和阀座的密封情况;③更换耐火砖时需要把握以下要点。检查橡胶软管是否破裂;④查看驱动液是否需要(1)对欲砌筑的耐火砖进行预排,使砖与砖、层补充。与层之间的接缝误差符合图纸要求。激冷水泵属离心泵系列,检修要点:①拆下泵(2)砖与砖层与层之间的接缝在用耐火泥浆头,检查叶轮、口环等的磨损情况;②检查平衡管磨砌筑时必须填充饱满,减轻运行状态下高温熔融态损情况;③冲洗进口管线以及离心泵的日常维护。炉渣的渗入及侵蚀,防止接缝窜气。22.5关键阀门(3)耐火泥浆与浇注料严格按要求配比使用,气化炉正常周期检修期间,阀门一般是检查射不允许超期超时使用。流清洗的质量,并无较大的检修。但锁渣阀等比较(4)严格控制以下参数(参考值):耐火砖横向关键的阀门大多为进口设备,国内检修不了,送国灰缝≤1.0mm,竖向灰缝≤1.8mm,保温砖灰缝≤3外检修的周期又太长,影响使用。随着我国煤化工mm,炉墙表面平整度≤5mm;炉墙垂直度每米≤3的迅速发展,目前已有一些国内的阀门制造厂家开mm,全高≤15mm,同心度±5mm。始尝试检修和制造这类阀门,并取得较大进展。这(5)砌筑完成后进行目测与实测检查。目测要类阀门的检修要点一般是阀球、阀座的精度修复以及再装配的密封配合等。求:①手感砌璧的光滑度,不能有凸台或凹台出现②耐火砖砖缝之间耐火泥浆须填充饱满。实测应3渣水单元渣水单元的周期检修要点:①检查气化炉、洗按图纸要求检查涤塔至高压闪蒸罐管线上的角阀后的管线磨损情(6)膨胀缝的检查,必须符合图纸要求况;②检查4级闪蒸管线减压角阀后的管线磨损情223气化炉激冷室及内件况;③检査毎个闪蒸罐内积灰情况;④检査灰水换气化炉激冷室检修的重要部位。热器是否堵塞。(1)激冷室筒壁及燃烧室下锥体结垢的冲洗。另外洗涤塔绐水泵的维护、沉降槽(含耙料机(1)工艺气出口管道的结垢堵塞的处理。及底流泵)的维护、真空过滤机的维护也非常重要。(3)气化炉至高闪黑水管道的疏通。气化炉激冷室内件的检修主要是激冷环进水3结语孔的疏通和4个进水弯管的疏通,还要检查下降管(1)合理计划气化炉运行周期和检修周期。在是否鼓包或损坏、激冷环内环管是否有热裂纹、环采用水煤浆气化工艺的企业中,如何保证整个系统隙内是否有异物等。其中,激冷环进水孔必须彻底流程的稳定是一个非常重要的课题。就神华包头疏通,否则会影响激冷环的布水,造成激冷环及下煤化工分公司的气化装置而言,根据单台气化炉使降管堵渣损坏。激冷环结构示意见图3用情况,合理安排单台气化炉的运行周期和检修周期,提高备炉检修质量,以便有计划地倒炉备炉,确保5开2备,是实现水煤浆气化装置“安稳长满优运行的关键。(2)神华包头GE水煤浆气化装置倒炉备炉频繁,检修部门必须不断探讨研究检修要点,制定科学合理图3激冷环结构示意的检修计划和流程,才能更好的服务于工艺生产。1一环管;2一进水孔;3一水室;4一清洗孔;5—清洗孔螺塞收稿日期:2012-04-18