无烟煤在GE水煤浆气化装置的运行总结

氮肥技术2014年第35卷第4期无烟煤在GE水煤浆气化裝置的运行总结胡云凯娄伦武(贵州金赤化工有限责任公司贵州桐梓563200,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,5摘要介绍了贵州金赤化工有限责任公司桐梓煤化工一期工程于2007年8月开工建设,2011年12月28日生产出合格的精甲醇,2012年1月8日生产出合格的液氨,2012年1月10日生产出合格的尿素,实现一次开车成功。通过对装置原始开车过程中岀现的问题进行分析,并对岀现问题进行整改和优化操作,达到了预期效果,为装置的安全、稳定、长周期运行提供了保障关键词无烟煤CE水煤浆气化装置Summary of in the ge coal water slurry gasification plantoperation anthraciteHU Yun-kai Lou Lun-wuGuizhou Jinchi Chemical Co, Ltd, Tongzi 563200, Guizhou ProvinceAbstract The paper introduces Guizhou Jinchi Chemical Company Limited Tongzi Coal Chemical project starteconstruction in August 2007, produced qualified refined methanol on December 28, 2011, produce qualified ammonia on January 8,roduceg a successful operation. Through analysising problems in process ofnitial startup device, rectify problems and optimize operating, and achieve desired effect, provide a guarantee for the security,stability, long period running devicKeywords anthracite; GE coal water slurry; gasification plant; operation贵州金赤化工有限责任公司桐梓煤化工(简士古烧嘴充分混合雾化后进人气化炉的燃烧室,称金赤化工)一期工程于2007年8月开工建设,在6.5MPa,约1200~1400℃条件下进行气化反2011年12月26日气化炉化工投料,2011年12应,生成粗合成气。月28日生产出合格的精甲醇,2012年1月8日粗合成气沿下降管和上升管的环隙上升,并经生产出合格的液氨,2012年1月10日生产出合激冷室上部挡板折流后,由合成气出口管线进入文格的尿素。气化装置以无烟煤为原料,采用GE水丘里洗涤器。在文丘里洗涤器内合成气经收缩管增煤浆气化技术。该装置配套3台d3.2m、V=254m3速,在喉管内与激冷水充分混合达到增湿的目的,使的等径气化炉,两开一备,分别配置三台棒磨机细小熔渣与粗合成气分离后进入碳洗塔洗涤,出碳和三套渣水处理系统,为30万t合成氨和30万t洗塔的水煤气,流量:9984740Nm}/h,压力甲醇提供粗煤气。6.20MPa,温度:242℃,水气比:1.461,各组分的1工艺流程简述体积分数组成(干基):H234.79%,N0.60%,来自煤浆槽质量分数为64%~70%的煤浆,CO49.03%,(H2S+COS)0.81%,CO214.20由高压煤浆泵加压(97MPa,124h,50℃)后进入CH0.20%,An0.15%,经气液分离器分离夹带的水德士古烧嘴的内环隙。空分装置来的体积分数为分,再经煤气过滤器除去微量灰分及其它有毒物96%的氧气(8.8MPa,72570Nm3/h,40℃)分两质后送变换工序路进入德士古烧嘴:一路直接进入烧嘴外侧环2煤质特点隙,另一路进入烧嘴中心管。水煤浆和氧气经德金赤化工中国煤化工为原料,具CNMHG第4期胡云凯等:无烟煤在CE水煤浆气化装置的运行总结有独特的资源优势。桐梓无烟煤具有内水含量表4比煤耗、比氧耗、碳转化率低、成浆性能好、制浆浓度高的特点,这可以大大设计实际提高氧化效率。但因矿点多,煤质不稳定,同时需比煤耗/g:(km3)}有效气5549要克服桐梓无烟煤高灰分、`高硫含量、高灰熔点比氧耗/m3·(km3)+有效气低挥发分的困难。表1为经洗选后的煤质分析数碳转化率据表1金赤化工煤质分析数据(质量分数%)4原始开车出现的问题及解决措施4.1煤浆制备工序元素分析(干基)设计4.1.1磨煤系统运转不畅碳氢氮硫金赤化工使用的原料煤粒度细,煤经洗选装置后含水分较高,造成输煤系统,尤其是磨煤机前煤仓容易堵煤,无法下煤,致使磨煤机无法满负荷运行。灰分13.79为了解决煤仓堵煤的问题,我们进行了不断氯0.0250.020的探索和尝试。首先在煤仓仓壁安装空气炮,用氧1.070.42MPa的空气做冲击介质,采取定时或人工手3气化炉运行参数及性能指标动的方式,用高速气流冲击原料煤,使其下落。加金赤化工通过对原料煤特性的硏究,合理的空气炮的方法取得了一定的效果,但始终没有从确定助熔剂配比方案,确保了顺畅的排渣和气化根本上解决,尤其是来煤中水分偏高时,效果就炉的连续运行,气化炉产能、有效合成气成分、比不理想。最后,我们又尝试在A套煤仓内安装了煤耗、比氧耗等主要性能指标均好于设计值。虽螺旋下料机,但并没有达到预想的效果,在运行然助熔剂的添加使灰分有所増加,但无烟煤高含不久后其零部件脱落,反而造成煤仓堵煤更加严碳量和良好的成浆性足以弥补这一缺点。表2、表重。3、表4为气化炉主要运行参数及性能指标。4.1.2给煤机清扫装置故障频繁表2气化炉运行参数给煤机清扫装置主要包括清扫链和刮板,设流量流量压力温度托板砖渣口氧气煤浆气化炉气化炉置在皮带下部,由清扫链驱动刮板将皮带上落下压差压力的煤炭收集起来送至磨煤机。运行中,清扫链容Nm3h/m3h/MPa/℃1893435.82250.0054.12易出现拉断和掉链的情况,而刮板则易出现变形212803694.2613770.0124.20的情况。给煤机经常因为二者出现问题而停运检1959337.10.0124.31修,不仅增加了维修工作量,还会因此影响整个1922436.74.4413102280.0154.43气化装置的负荷。2605652.359613672460.043569在无法减少落煤量的情况下,我们研究了如3121561.56.1613592470.051607何对清扫链进行改造以提高装置运转率的方案。表3气化炉在不同负荷下粗煤气组成(m%)一是改单条清扫链为双条,即在刮板两端各设一80%负荷95%负荷条清扫链,将刮板中部受驱动力改为两端受驱动H2力,使受力均衡;二是在清扫链上的刮板进行改18.86造,设置多个不同规格,不同宽度的刮板,能够分O+Ar0.07摊每片刮板运行中所受到的阻力,减小因单片刮板受力过大而变形叫。45.954.2煤浆气化工序0.304.2.1气化炉高压闪蒸角阀后弯头被冲穿H,+cO80.2该阀在安凵中国煤化工有90°弯CNMHG氮肥技术2014年第35卷头,为了保证阀门的密封性,阀门厂家建议改为降低OC比、中心氧量,耐火砖的损坏得到了较立装,造成阀后有弯头。阀后管径400mm,厚度好的控制,但转化率有所下降。20mm,材质Ss,但因为是90弯头,减压阀后流4.3灰水处理工序速太高,加之含较高的固体颗粒,管道被击穿。系高压闪蒸器筒体被冲穿。由于黑水含固量统停车后,将该阀门平装,避免了阀后弯头直接高,减压后高流速下的黑水直接冲刷高压闪蒸器被冲击,问题基本得到解决。内的挡板,挡板被冲穿后直接冲刷筒体,而筒体4.2.2碳洗塔严重带灰带水挡板过窄且位置过低多次将高压闪蒸器筒体冲气化炉投料后,碳洗塔压差不断增大,5天左穿。针对筒体被冲穿的冋题,停车检修时对筒体右就由开车初期的300kPa逐渐上升到1000kPa进行了补焊修复,更换高压闪蒸器进口防磨挡板以上,碳洗塔带水现象十分严重。从3台气化炉并设置缓冲装置,从改造后的运行情况来看有一的运行情况来看,带水的原因是带灰严重,造成定的效果。除沫器堵塞,碳洗塔压差增大而带水。表5是C5存在的问题炉碳洗塔运行数据表目前,存在的问题主要集中在气化工序,特表5C炉碳洗塔运行数据表别是OC比的控制成为一大难题,提高O/C比项目碳洗塔压差高压灰水补塔盘洗涤水事故水量转化率提高,细渣量减少,减轻对设备的冲刷,但/kPa水量/m3h1量/m3·h1炉砖的寿命缩短。反之,降低OC比,炉砖寿命延设计值长,但由于反应不完全,细渣增加,转化率下降,实际值50以上44150灰水设备冲刷腐蚀严重。带灰的原因是文丘里洗涤和塔盘洗涤不好。6结语针对文丘里的问题,之前采取加大文丘里洗涤水化装置自化工投料以来,已运行两年多时量的方法暂时解决,现在已经将文丘里内部进行间,开创了以无烟煤为原料的水煤浆气化工艺之了改造,文丘里洗涤问题得到了解决。同时对塔先河,气化炉产能、有效合成气组分、比煤耗、比盘洗涤水量作了调整。从目前气化炉的运行情况氧耗等主要指标均优于设计值,吨氨综合能耗达来看,带灰带水现象已经解决。到国内同类型装置中上水平,取得了良好的运行4.2.3气化炉耐火砖损坏严重业绩开车至今,已对气化炉耐火砖进行了几次检查,从检查结果来看,炉砖磨损较大,尤其是锥体参考文献砖受损严重,甚至托盘都受到了损伤。其原因是无烟煤的反应活性低,反应区在炉内下移,火焰1周辉,李灵。气化给煤系统故障浅析,化肥工直接烧到锥体耐火砖。同时为了强化反应,OC比2013,40(4):36-38控制较高,炉内温度高,加剧了耐火砖损坏。通过(收稿日期:2014-02-28)欢迎踊跃投稿!中国煤化工CNMHG