1、Shell煤气化技术开车问题分析
Shell粉煤加压气化工艺是荷兰壳牌公司开发的一种先进的煤气化技术,国内进口了十多套,其中三套(分别在岳阳,安庆、枝江)干煤粉气化炉,近一段时间开车。
三套干煤粉气化炉刚开车时,出现了严重的问题(按供应商提供操作条件操作):Shell每台气化炉有点火烧嘴一个,开工烧嘴2个,煤粉喷嘴4个。
在气化炉投料运行前需要对气化炉进行烘炉,烘炉是用两个开工烧嘴时进行的,用点火烧嘴对开工烧嘴进行点火。
点火顺序:点火烧嘴—开工烧嘴—煤粉烧嘴;首先点着点火烧嘴,之后开工烧嘴投料,给气化炉升温和升压,当温度和压力达到了工艺要求的工况时,煤粉烧嘴进行化工投料,至此,气化炉进入化工运行阶段。
岳阳,安庆,枝江三家使用Shell气化炉的企业在对点火烧嘴进行开车时都出现了同样的问题:点火不到10秒钟就将其点火烧嘴烧坏;该点火烧嘴的内喷头材质是铜,外壳为不锈钢incolly-800材料。
燃料油从内喷头12个圆孔喷出,与氧气在内喷头与外壳之间的空隙混合,然后自12个槽型孔喷出,喷出之后进行燃烧。
中心通冷却水,对点火烧嘴进行冷却。
在点火烧嘴点火10秒钟后,点火烧嘴的外壳就如同气割一样被切割开了,严重损坏了。
问题①点火烧嘴易损坏,最短时间不大于10秒钟,最多使用不到二十次,厂家是否有改进的措施?
②点火烧嘴造价高昂、更换频繁,从技术上能否提高设备寿命?
③点火烧嘴是否实现了国产化?造价、寿命如何?。
2、SHELL气化炉、GE废锅气化炉和GE水冷激气化炉
①气化炉运行负荷是否能够达到100%?,目前是多少?
②连续运行时间是多少?目前有没有突破两个月?
③维修项目有哪些?维修时间能否缩短?成本如何?
3、煤气化工艺中循环使用的洗涤灰水如何处理效果最佳?
4、壳牌煤气化工艺流程中的合成气反吹系统的反吹介质能否用洗涤后的粗合成气改为高温高压氮气?是否满足下游装置的工艺要求?对比节省工程投资是多少?
5、壳牌粉煤气化是一种先进成熟的洁净煤气技术,该技术的关键设备是由气化炉、输气管和合成冷却器三大件组成,其中气化炉又是核心,如何将气化炉、输气管和合成气冷却器等设备进行安全可靠合理的配置,实现高转化效率,长周期运行,节省投资?
6、废锅造价高,现在是否有降低造价的措施?尤其采用上行废锅形式,煤气激冷、余热回收、去除渣尘使这套系统变得庞大、复杂、昂贵;为了清除渣尘,采用庞大的陶瓷过滤装置,需要定期脉冲反吹。
能否采用下行水激冷工艺设备?
7、气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状颗粒,性质稳定,能否综合利用?
8、合成气中的粉尘含量的标准是多少?检测措施是什么?如果合成气粉尘超标将直接影响合成气的质量,对下游工艺流程有什么影响?
9、煤磨成粉后(按质量计粒径90%〈100um)由热风作为动力带走
煤中的水,其干燥效果是否有效,能否确保煤粉仓不结块?
10、粉仓的密封效果如何,周围生产环境如何?
11、大型化工企业重要设备都需要备用设备,壳牌气化炉真的无需
备炉?是否因为Shell价格高从降低项目建设费用角度才建议不用备用炉?
12、热效率评价问题需要重新探讨。
在发电行业,进气化炉的煤中
约83%的热能转化为合成气,约15%的热能被回收为高压或中压蒸汽,总的热效率为98%左右。
但是在化工生产中,总的热效率能达到多少?因为从废热锅炉工艺出来的合成气中水蒸气含量不高,不适应后续生产需要。
在化工生产中,热效率的评价不能仅仅根据气化炉这一小段作出判断。
13、关于指标数据的再确认问题需要探讨。
由于壳牌气化炉目前在
国外成功运行只有一台,且用在发电方面,国内目前只有湖北双环和安徽安庆两家开始运行,且在摸索阶段,技术数据用在化工企业方面存在一定程度失真,与其他气化技术比较时,比较数据也不是在同等条件下得到的。
14、除尘问题。
据称,Shell气化陶瓷除尘器,气体中的微粒不大
于2um,对于发电来说,这个问题的影响不是很严重,可以忽略。
但对于化工来说,这个问题需要慎重考虑,这个微粒带到变换催化剂中会产生什麽影响?如果能够穿过变换催化剂,到低温甲醇洗中,又会产生什麽影响?2um以下微粒,总有个出
处,这个出处在那里?这些问题都需要探讨,或经过长时间运
行后才能知道。
15、气化后工艺问题应该也可以探讨,Shell 气化后冷却方式应是
否必须得废锅流程?
16、采用壳牌粉煤气化专利在中国和其它国家已建成的煤气化装置
的情况,包括装置规模、气化炉能力、建成时间、最长连续运
行时间、使用的煤质特征、技术优缺点;
17、壳牌对水激冷流程技术的开发及应用状况。
18、在Shell Global solution 为在宁夏合资的煤间接液化项目
所编制的设计基础文件中,工厂年运行时间为8000小时,气化
装置为14套,12开2备,按照此计算,12x8000=96000小时,96000/14=6857小时,即每套气化装置年最长运行时间为6857
小时,这是shell气化在正式的文件中第一次出现气化装置(气
化炉)备用方案。
如果是这样,那国内引进的shell气化装置
的工厂年运行都达不到设计的运行时间。
壳牌气化工艺中的设
备备用原则是什么?
19、shell 煤气化技术中有许多授权供应商,授权供应商供应的设
备材料价格在很大程度上提高了整个工程造价,壳牌目前是否
能够逐渐缩小授权供应商供应范围或把一部分设备授权供应的
设备考虑让中国制造商承担(在壳牌转让的煤气化中,95%都在
中国),如气化炉是否尽快寻求一家或两家国内制造商来承担制
造。
这对降低造价和缩短工期(缩短最少一个半月海运时间和
办理手续时间)都有意义。
20、从神华的两个项目:煤直接液化项目和包头煤制烯烃项目的投
资数据看,壳牌煤气化装置生产的单位合成气投资远大于GE
德士古的单位合成气投资(15.3万方/小时粗合成气产量,气
化部分投资一套装置约为7.7亿元左右,每万标准立方米/小时
合成气投资约5000万元)。
包头项目的53万方合成气/小时,
气化总投资16亿元(气化炉5开两备),每万标准立方米/小时
的合成气投资为3000万元。
而且目前在国内推广的气化技术,由于粗合成气中一氧化碳浓度高,导致下游的变换工段投资高。
21、由于壳牌煤气化技术要求的氮气规格多、压力高等原因,造成
空分装置投资偏高。
22、目前壳牌推广的煤气化技术总流程完全是荷兰电厂中IGCC流
程,今后有无计划开发适用于化工的流程。
23、壳牌煤气化技术中,在下游收集到的含细煤粉的煤泥循环到上
游CMD,目标是提高气化装置的转化率,这是否有必要。
细煤
泥中含有大量的水,要设置晾干煤棚以及回收系统,从投资和
运行成本计算,是否有必要回收这些煤泥。