有效气 ( CO + H 2 ) 含量
吨甲醇耗有效气
表 2 航天炉气化装置试运期开停车时间及停车原因
投料时间 2008 10 31T09 : 18 2008 10 31T18 : 55 2008 11 1T14 : 55 2009 01 18T01 : 39 2009 03 08T10 : 30 2009 04 07T18 : 36 2009 04 29T00 : 37 2009 05 29T04 : 45 2009 07 03T15 : 02 2009 10 27T12 : 20 运行时间 / h 7 15 47 351 658 482 684 805 2 763 1 485 停车原因 氧气流量大 , 气化炉联锁停车 氮气压力超标 , 气化炉联锁停车 汽包液位下降 , 气化炉紧急停车检修 沉降槽扒料机故障 , 计划停车系统整改 除氧器分布器堵 , 气化炉紧急停车 粉煤系统阀门故障 , 气化炉紧急停车 破渣机密封水外漏严重 , 计划停车处理 空压机故障停车 , 气化炉停车处理 全厂停电 , 气化炉停车 仪表故障 , 氧煤比高跳车
C 69 55 H 4 14 O 3 25
4 % ~ 5 %; 90 %; 2 %。
表 1 煤的化学成分
N 1 63 S 0 43%Fra bibliotek灰分 21
2 2 工艺参数 气化炉操作压力 气化炉操作温度 气化炉烧嘴流量 3 7~ 4 0 M Pa 1 400~ 1 700 ! 28 810 / 22 515 /1 204 ( 粉
( 3) 系 统 水质 不稳 定, 并 且 波动 比较 大, 灰水系统结垢比较快。原因是航天炉粉煤气化项 目在我公司初次运行 , 灰水系统的水质没有引起 足够的重视 , 对其重要程度认识不够。指定专人 负责灰水系统的水质管理后, 水质不稳问题基本 解决。具体措施如下 : ∃ 针对煤气化系统渣水的高温、高压、高 硬度、高碱度、高悬浮物的特点及其对灰水阻垢 分散性能的要求 , 对加药量及加药点进行了优化 调整; % 不同煤种选择不同的絮凝剂; & 控制灰水系统的 p H 在 8~ 9 , 给黑水系 统创造最佳的絮凝条件。 5 结束语 航天炉粉煤加压气化技术生产的粗合成气的 有效成分含量高、 CO2 含量低 , 具有碳转化率和 冷煤气效率高、比氧耗和比煤耗低等优势。但也 存在一些问题: ( 1) 气化炉连续运行时间不长; ( 2) 气化炉上锥段易超温, 挂渣较困难; ( 3) 粉煤烧嘴燃烧效果不佳 , 运行时间短 ; ( 4) 工人的操作技能和水平有待提高。
黑水进入 真空闪蒸罐 , 闪蒸出的气体经 冷却降 温、分离后排入大气 , 分离下来的液体则被回收 到灰水槽。再次浓缩后的黑水与阴阳离子絮凝剂 混合后去沉降槽进行絮凝沉降 , 上部澄清的灰水 溢流到灰水槽, 沉降槽底部浓缩的淤浆由沉降槽 底流泵送 至过滤机进行处 理, 滤饼用汽 车送出 界区。 灰水槽中的灰水经低压灰水泵加压后分成三 路 : 第一路进除氧器 , 加热除氧后由洗涤塔给料 泵泵送到洗涤塔作为洗涤水; 第二路作为渣锁斗 排渣后的冲洗水 ; 第三路送至污水处理装置, 处 理后外排或再利用。 2 主要设计参数 2 1 物化参数 所用煤的化学成分见表 1, 粉煤水分含量 < 2 % , 不同粒径煤的比例如下: 200 m 2 %; 90~ 200 m 5~ 90 m < 5 m
4 试车过程中出现的主要问题及整改 ( 1) 第一次投料时 , 运行 7 h后出现主氧气 流量计指示高 ( 超量程 ) , 气化炉跳车。分析原 因是主氧流量计的温压补偿公式输入故障 , 当流 量大于某一 个值时, 就会 出现氧气流量 超高情 况。通过与生产厂家及设 计院技术人员 沟通交 流 , 修改了主氧流量计的温压补偿公式, 并对进 流量计的温度点进行调整。 ( 2) 沉降槽扒料机运 行过程中多次 出现跳 车 , 使大量的细灰积存在沉降槽。经分析 , 沉降 槽扒料机距离下部锥体有 300 mm, 正常运行时 扒料 机的扭力 大于 16 kN, 提升 装置能自 动启 动 , 扒料机自动上升 , 运行过程中扒料机的扭距 均在正常范围内波动 , 多次出现因扒料机的主电 机过载而跳车的原因可能与过滤机运行时间短有 关。于是: ∃ 联系生产厂家技术人员 , 现场指 导 对 扒料 机 的扭 距检 测 原件 进 行拆 检 和调 校 ( 重新安装后运行正常 ); % 在 DCS 上增加扒料 机主电机的电流指示, 并增设报警; & 加强过 滤机的开停管理 , 在 DCS 上增 加过滤机淤浆流 量趋势记录 , 正常运行时要求每班过滤机必须运 行 4 h 以上。
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2008 年 10 月 31 日 9 : 18 航天炉气化装置投 料开车后, 在 40 % 负荷下运行 并完成气化炉的 原始挂渣; 11 月 2 日 21 : 48 后工序流程全部打 通 , 生产出 合格的粗醇。 2009 年因出现 沉降槽 扒料机故障、粉煤系统阀门故障等导致气化炉停 车。试运行期间开停车情况及停车原因见表 2 。
第 4期 2010 年 7 月
中 氮 肥 M S ized N itrogenous Fertilizer P rog ress
No 4 Ju l 2010
航天炉粉煤气化装置试车总结
孙永才 , 任 山, 徐 强
236400) ( 安徽晋中能化股份有限公司 , 安徽 临泉
[ 中图分类号 ] TQ 546
停车时间 2008 10 31T16 : 35 2008 11 01T10 : 12 2008 11 03T13 : 50 2009 02 01T17 : 05 2009 04 04T20 : 36 2009 04 27T20 : 36 2009 05 27T12 : 36 2009 07 01T18 : 06 2009 10 26T18 : 30 2009 12 28T10 : 05
[ 文献标 识码 ] B
[ 文章编号 ] 1004- 9932( 2010) 04- 0022- 02
安徽晋中能化股份有 限公司 ( 原临 泉化工 股份有限公司 ) 的航天炉粉煤加压气化 装置采 用的是由北京航天万源煤化工工程技术有限公司 研究开发的新型粉煤加压气化专利技术。该装置 于 2006年 12 月破土动工, 经 1 a 多的建设, 终 于在 2008 年 10 月 31 日 9 : 18 一次试车投料成 功 , 11 月 2 日顺利生产出合格甲醇。至 2009 年 12 月 31 日, 航天炉共运行 7 297 h , 气化炉最长 连续运行 115 d 。 1 流程介绍 原料煤经称重给煤机计量后进入磨机 , 制备 粉煤, 合格的粉煤贮存在常压粉煤贮罐中 , 经粉 煤锁斗加压输送至粉煤给料罐, 然后经 3 条粉煤 管线, 计量后与空分送来的高压氧气及过热蒸汽 混合, 由粉煤烧嘴喷入气化炉 , 在高温高压下进 行部分氧化反应 , 生成主要成分 为 ( H 2 + CO ) 的粗合成气。气化炉反应室排出的高温合成气、 飞灰和液态熔渣经激冷环及下降管被水激冷后, 沿下降管导入激冷室水浴 , 熔渣迅速固化 , 合成 气被水饱和。出气化炉的合成气再经文丘里洗涤 器和合成气洗涤塔, 被水进一步润湿、洗涤后送 入净化系统变换单元。熔渣在激冷室内完成激冷 固化后 , 散裂成玻璃状的颗粒 , 绝大部分迅速沉 淀并通过渣锁斗系统定期排至渣池, 由捞渣机捞 出 , 运出气化装置界区。残余的飞灰及未反应的 粉煤颗粒悬浮在渣水中, 由渣池泵送至渣水处理 器 ( 14 单元 ) 进一步处理后循环利用。 航天炉粉煤加压气化装置采用二级闪蒸工艺 回收气化炉、合成气洗涤塔外排黑水的热量, 产 出的高闪气外送至老厂系统使用。闪蒸浓缩后的
煤 /氧 气 /蒸 汽, kg /h) 氧煤比 0 65~ 0 90 粗合成气温度 气化炉液位 高压闪蒸罐压力 210 ! 30 % ~ 60 % 0 5 M Pa - 0 06 MP a
[ 收稿日期 ] 2009 09 02 [ 作者简介 ] 孙永才 ( 1981 ), 男 , 安徽阜南人 , 工程师。
真空闪蒸罐压力
第 4期 2 3 考核指标 比氧耗
孙永才等 : 航天炉粉煤气化装置试车总结 3 试运行情况
∀ 23∀
# 310 m / 1 000 m ( CO + H 2 )
3 3
比煤耗 # 碳转化率 冷煤气效率 吨甲醇耗煤
510 kg /1 000 m ( CO + H 2 ) 99 % 85 % 84 % 1 300 t 2 250 m ( 标态 )