德士古气化炉锁斗故障分析和处理措施

第29卷第2-3期石油化工应用Vol.29 No.2- -3 .2010年2-3月PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATIONFeb.-Mar. 2010德士古气化炉锁斗故障分析和处理措施李向东,黄学峰,吴浩民(神华宁煤化工分公司安装检修公司,宁夏银川750411)摘要:介绍德士古水煤 浆加压气化炉锁斗的常见故障,分析故障产生的原因，提出故障处理和预防措施。关键词:气化炉;锁斗;故障;处理中图分类号:TQ052.6文献标识码:B文章编号:1673- 5285( 2010)02 -03-0138-03Failure of lock hopper of texaco gasifierLI Xiangdong, HUANG Xuefeng , WU Haomin(Installation and Maintenance Company of Shen Hua Ning Xia Coal Industry Group CoalChemical Industry Branch Company, Yinchuan Ningxia 750411 ,China)Abstract : Presents common failures of the lock hopper of Texaco water2coal slurrypressurized gasifier , analyzes reasons for the failures ，and proposes troubleshooting andpreventive measures.Key words:gasifer; lock hopper; failure ;treatment德士古水煤浆加压气化炉是-一个两相并流气化的过锁斗安全阀 、锁斗人口阀进人锁斗。锁斗集渣时需要炉型,煤浆经高压煤浆泵送人工艺烧嘴,同时来自空分借助锁斗系统循环水流的夹带和冲击，该水流是从锁的氧气也送入工艺烧嘴，在三流式的工艺烧嘴头部混斗顶部管线进入锁斗循环泵，然后经泵打回激冷室锥合后喷入气化炉，在1 380 C左右的高温下发生部分底以强 制水在激冷室锥底和锁斗之间循环流动。渣由氧化反应生成水煤气。煤灰中的无机物在高温下被熔激冷室 进人锁斗后沉淀在锁斗底部,从而使渣水分离，化产生熔渣，与反应生成的粗煤气并流经渣口及下降渣通过这种 方式在给定的时间内收集在锁斗中,28 min管进人到激冷室,粗煤气被冷却并为水汽所饱和,出激后开始排渣。 排渣之前，锁斗循环泵管线上的循环阀冷室后饱和气体送人洗涤塔除去细粒,送至变换系统。(9LHV10) 打开，人口阀(LHV08)关闭，出口阀而沉降在激冷室底部的渣及少量没有燃烧的炭，通过(9LHV09) 关闭，使该泵建立自身循环。锁斗入口阀破渣机进入锁斗,通过锁斗的排渣管线排入渣池。激冷(LHV02 )关闭,锁斗与激冷室隔离。打开锁斗泄压阀室出来的黑水经高中真空闪蒸罐回收热量后,黑水被送(LHV05) 使锁斗泄压，锁斗泄压后压力不得大于到沉降槽澄清后循环使用。破渣机位于激冷室底部与锁0.128 MPa ,然后打开泄压管线冲洗阀(LHV06) ,对泄斗之间,燃烧室内产生大块熔渣甚至耐火砖脱落卡住或压管线进行冲洗,这时LHVO5与LHV06关闭，随后堵塞管道,启动破渣机能够使熔渣顺利进人锁斗,避免锁打开 锁斗冲洗阀(LHV040和锁斗出口阀(LHV03),渣斗逻辑系统无法正常运行或停车的恶性事故发生。排人渣池。当冲洗罐液位泄至110m时LHV03关闭,锁斗内充满水后关闭LHV04 ,再打开充压阀(LHV07)1锁斗系统流程让高中国煤化工到基本上与激冷室的压大斗进入下一循环，沉降在激冷室底部的渣及少量没有燃烧的炭,通LHV0TMHCNMHG,LHV10关闭,建立*收稿日期:2009-12- -23.第2-3期李向东等德士古气化炉锁斗 故障分析和处理措施139锁斗水循环工艺流程(见图1)。2.3 锁斗渣堵位置判断及处理方法1锁斗 LHV02以上堵。锁斗出现压力降低同时伴有锁斗泵出口流量降低，关闭锁斗泵出口流量调节|化炉阀,锁斗压力增大,说明LHV02以上堵。此时若该锁斗溢流系统有破渣机,采用破渣机破渣,使渣顺利进人锁斗。破渣机可调节阀.若没有破渣机则采用手动开LHV07反冲法，即:将锁锁斗安全阀物」斗循环泵打自身循环(LHV08/ 09关,LHV10开)。开锁斗充压阀锁斗人口8多倾斗册乐LHV07利用高压灰水的压力向上反冲,后关LHV07 ,| 管线冲洗时锁斗循环释8塞去渣池-国街锁锁斗泄压阀开LHV08/ 09 ,关LHVI0 ,看锁斗压力、锁斗循环泵出出口阀锁斗循环泵人口阀8[ 4锁斗冲洗阀口流量是否正常,若用此法冲3次,无明显效果,立即酸洗回流阀锁斗泵出口采用LHV08前遥控阀排放法,即:将锁斗打小循环,开” 流最调节阀声锁斗出口阀LHV08遥控阀后球阀,开LHV08前遥控阀,利用气化循环西炉和锁斗的压差进行破渣,实现锁斗的正常运行。锁斗泵2 LHVOS 轻微堵塞。确认LHVO7不漏及锁斗温围1 镇斗系统工艺流程示意度正常的条件下,锁斗排渣时泄压速度慢,而且锁斗泄压不彻底，说明LHV05轻微堵塞。此时关闭LHV05 ,2锁斗渣堵打开LHVO7对锁斗重新充压，重新充压后再开LHV05泄压,就可利用较大的压力差将轻微堵塞的管2.1锁斗渣堵现象线冲开。1锁斗循环泵的出口流量由正常的2210m2/h3 LHVO3 堵或LHVO3后排渣管线堵。锁斗排渣降到1 010m/h左右,严重时降至零,锁渣系统无法正排不下来， 锁斗冲洗罐液位不降，现场敲击排渣管线常运行。后，锁斗冲水洗罐液位下降- -点后不再下降，说明2排渣量明显减少,气化炉排出物甚至出现清水。 LHV03堵或LHV03后排渣管线堵。关闭LHVO3/ 04.3大量的细灰渣带 人闪蒸系统,沉降槽底部排出控 制室手动集渣,现场解开LHV03后盲板对阀前后管的几乎全部是细灰渣。线进行疏通至正常。4锁斗压力随锁斗泵出口流量下降而下降,其流4锁斗循环泵管线堵。锁斗循环泵出口流量降量下降越多,压力下降越大。低,但锁斗压力不下降,说明锁斗循环管线堵,此时停5渣堵严重时,气化炉液位波动较大气化炉至下锁斗循环泵 ,若锁斗循环泵进口管线堵,则开泵进口高压闪蒸罐流量调节阀调节失效。倒淋,利用锁斗压力将积渣从管线中排出。若锁斗管线2.2 锁斗渣堵的原因仍然不正常,则可能泵出口管线堵,可采用酸洗回流阀1原料煤种变化锁渣系统运行质量与煤质有很排放法,即:停下锁斗循环泵,打开酸洗回流阀,若停止大的关系。灰熔点过高或过低均会使气化炉温度发生排放后锁斗压力下降说明已排通，若停止排放后锁斗变化，严重制约气化装置特别是锁渣系统的正常运压力仍上升,说明锁斗循环泵管线出口仍堵,继续排至行,表现为产气量低、炉砖蚀损严重、锁斗无法正常运压力下降为止。行等。2气化炉操作工况的影响气化炉操作工况较为3锁斗的其他故障复杂,其中炉温是影响气化炉渣堵的一个主要因素。因3.1 锁斗阀漏氧压的变化,会造成炉温时高时低,炉温高时挂在耐火通过锁斗温度、锁斗压力、锁斗充压泄压时间、气砖表面的熔渣大片被烧下来,在激冷室形成块渣,同时化炉温 度液位等指标来判断各阀是否内漏。当锁斗出炉温高会使砖的抗侵蚀能力和机械强度下降，加快耐现阀清中国煤化工排空锁斗液位,通知火砖的烧损。激冷室形成块渣和烧蚀下来的耐火砖,不仪表Y片C N M H C,则组织系统停车。可避免的会造成渣堵。.2 锁斗泵进出口倒淋阀内漏3仪表故障因锁斗阀门失灵或不到位造成锁斗锁斗排渣时,锁斗循环泵自身打小循环,若进出口系统长时间停运,渣堆积造成锁斗渣堵。倒淋漏,泵体内黑水不断排到外界,泵(下转第142页)142石油化工应用2010 年第29卷的漏风率。不完全,影响锅炉运行热效率,因此在锅炉检修时检查(2)在机械不完全燃烧热损失计算中,1#炉为煤粉分配器喷口 ,如有磨损,应进行更换。另外,氧化锆1.95 %,比2*炉0.9 %要大,分析原因如下:从对飞灰和分析仪是 目前应用广泛的一种测量烟气含氧量的分析炉渣含碳量的分析来看, 1#炉的飞灰含碳量(5.36 %)仪表, 是宁夏石化公司监测锅炉燃烧状况并依此调整和炉渣含碳量(5.35 %)比2#炉的飞灰含碳量(3.34 %)工况的唯- -测量手段, 它的准确与否直接影响到燃烧和炉渣含碳量(2.93 % )高,可能是煤粉细度较粗,使煤系统的控制 ,进而影响到锅炉运行热效率。目前宁夏石粉燃料在炉膛内没有充分燃烬;从烟气含氧量情况看，化公司两台锅炉的西侧各装有一台氧化锆分析仪,在风量偏大，,使烟气的流速增大,粗煤粉在炉膛内停留的监测过程中， 通过对东西两侧采样分析烟气中氧含量时间缩短,而且大量的风量进人炉膛,使炉膛内的温度的数据结果比较，应在1#和2#锅炉东侧也各安装- -相对降低,不利于煤粉的完全燃烧。因此在锅炉运行中台 氧化锆分析仪,便于与西侧现有的氧化锆分析仪进应根据负荷,优化控制,加强风、煤配比和煤粉细度调行比较, 以便更好地调整锅炉燃烧系统状态。整,使锅炉设备在最优工况下运行,提高锅炉运行热效率和经济性。参考文献:(3)完善相关测量仪表。监测过程中发现1#锅炉[1] 国家质量技术监督局计量司组编测量不确定度评定与表炉膛西侧出口烟温测量热电偶指示值为427 C，而东示指南[ M].北京:中国计量出版社,2004.侧热电偶指示值为417 C，两支热电偶在400 C检定[2] 冯俊凯,沈幼庭.锅炉原理与技术[M].北京:科学出版社,1992.点的误差分别为- -2 C和2.6 C,因此两点温度实际差[3] GB10184 88.电站锅炉性能试验规程.值为14.6C,表明煤粉分配器喷粉不均匀,造成燃烧(上接第139页)体内形成低压或无压。当排渣结束后,气化炉和锁斗内的生 成,防止气化炉渣堵现象发生。高压黑水瞬间流动到锁斗泵体内，会对泵体产生较大2系统运行时 ,严格工艺指标,控制炉温在1350 C的冲击力，严重时引起炸泵。因此在锁斗的LHV09处以下， 加强入炉煤浆灰熔点的监测参照灰熔点数据变化加-平衡阀可使气化炉内的液体始终流向泵内，保证情况,随时调整 气化炉的温度,避免炉温过高或过低。泵内压强不会太低,防止炸泵事故的出现。3建立严格的“工艺、设备、仪表、电气”四位一体3.3锁斗超温联合巡检制度,严格项目检查,严格控制工艺指标,最锁斗壁超温的现象是排渣时管线振动大声音响，大限度 地消除气化炉安全生产隐患，确保气化炉安全锁斗冲洗水罐顶放空管喷水,锁斗泄压慢、充压慢。其平稳运行。原因是LHV02、LHV03.LHV05、LHV06内漏。此时操若同时有 多套系统运行,系统在排渣时不可同作人员要判断哪个阀漏通知仪表人员及时处理。时排放,排渣时间应错开,以防止管线共振及堵塞。3.4锁斗跳车5锁斗循环泵应定期维护，确保锁斗泵打量正锁斗压差正常I工艺指标为.15-0.118MPa ,锁斗常。 锁斗循环泵备车状况应严格交接班,发现不备车及压差正压式位于锁斗冲洗水管线上，负压式位于合成时反映,不得延误。气管线上。当合成气管线堵塞,其负压式压力偏低,正6当锁斗逻辑 系统中某自控阀出现故障时,应首压式压力不变，故而锁斗压差升高，当压差高于先判断阀门不正常 开关原因及阀门所处位置,然后有0.135MPa时由于锁斗自身联锁,引起锁斗跳车。针对性的加以处理。作渣量及沉降槽排放中国煤化工4预防锁斗故障的措施的含THCNM H G事故判断能力,加强1德士古气化炉 要求煤种的灰熔点均应达到一监控,一.旦发现气化炉渣堵,及时采取措施尽快处理,定的指标,最好使灰熔点控制在1250 C以下,煤中的避免气化炉渣堵恶化。灰分含量不得高于15 %，从而最大限度的减少块渣.