气化炉控制运行

多元料浆气化炉运行 陕西延长中煤榆林能源化工有限公司化工有限公司 Shaanxiextendedcoalyulinenergychemicalindustryco LTD 王军龙 王军龙 陕西延长靖边能源化工甲醇装置现有三套水煤浆气化装置 压力为6 5MPa多元料浆气化装置 制浆系统有三台磨机 气化装置2014年6月建成运行 装置运行稳定 一 气化炉运行 二 原料煤的质量控制总结 三 灰水处理系统优化运行情况 四 烧嘴运行 五 下一步打算 强化统一运行操作管理规范执行各项下达通知流程 实现执行工作的统一管理 操作过程中 禁止系统大幅度波动 下达修改操作指令管理人员实行一人负责制 由技术人员统一下达重要操作指标指令 规定操作指标上 下限范围 事后再强化检查 指导 考核跟踪 避免班组操作上不统一 随意性 严格控制操作炉温 在气化炉实际操作中 最佳的炉内温度 耐火砖表面渣层控制等需综合考虑多项参数 不能单靠一项指标去操作 在工程实践中 由于各操作人员技术水平 对气化系统的认识程度等差异 决定了在控制手段和调整气化炉指标参数问题上有较大的差别 因此都有可能会造成及影响气化炉的稳定运行 所以严格制定统一的操作指标规定是气化炉长周期 安全 稳定运行的一个重要前提 操作规范 精细化为确保气化炉长周期运行 氧气与煤浆的流量 压力的稳定至关重要 由于在操作上很难控制供给两个对置工艺烧嘴的煤浆 氧气的流量完全一致 为了避免因偏差过大而形成非理想化的撞击流 而对烧嘴及周围的耐火砖产生不利的影响 氧气调节阀的稳定性调节至关重要 在一般正常状态下 氧气流量自调稳定在 200m3范围内波动 同时煤浆的压力和流量波动也应尽可能小 对于系统前后压力应尽量保持稳定 氧气压力波动最高允许 0 03MPa以内 气化炉压力波动最高允许 0 02MPa以内 在生产过程中密切关注各重要的反映气化装置稳定运行的压差数据 尤其是烧嘴压差 气化炉渣口压差 水洗塔塔盘压差等 定期做好数据趋势分析并进行对比 总结运行数据找出最佳操作点 另外 由于气化炉运行温度的高低 烧嘴的雾化效果均会直接影响气化所形成的灰渣的形态 颜色等 因此气化炉排出的渣样最能够能真实 直观地反映气化炉当前的运行状态 由此根据排渣状况 渣的形态 颜色 大小 渣量等 可指导气化炉的操作 控制室主操每班定时定点依据操作数据到现场取渣样做对比 通过操作参数的严格控制 实现精细化 将对气化装置的稳定运行产生重要的作用 加强重要指标的监控结合炉温 出口温度 壁温 气体成份控制好氧煤比加大气体成份分析频次 出现异常随时增加分析各压力 压差控制 尽以 稳 为主水质每两天一次分析专人负责 统一下达指令 避免操作上随意性强 对每一周期运行监控的重要数据 包括正常 非正常阶段 进行收集存档 做好每一阶段趋势分析 更有利于借鉴 指导下步操作 强化对运行设备的维护 对备车设备的管理 对没有备车的重点设备实行专人负责 奖罚考核 加强对操作人员的培训力度 每月一次班组课堂 班长 主操轮流授课 讲解 交流近期出现的问题 使操作人员紧紧牢固把握住哪些运行参数指标对安全生产起到重要作用 针对操作人员业务 实行每季度一考 侧重实践操作 重点是运行中出现的各类问题处理及预案操作 公平公正 张榜公布 主 副操能上能下 绩效工资拉大差距 以此来提高操作人员学习业务积极性 变让你学为我要学 对确保装置运行效果很好 一套装置运行稳定的前提是与操作人员在操作技能水平上 经验积累上分不开的 易多培养能独挡一面且具备多面手的操作人员 因此要求工艺操作人员应在日常操作中多注意总结经验 总结规律 另外加上设备良好运转及正常维护也是装置平稳运行的关键 总之 气化炉要能够达到长周期稳定运行 与多专业一体化 多工种密切配合 共同来维护分不开的 缺一不可 生产负荷及操作压力控制气化炉的生产负荷对耐火砖的使用寿命会有直接影响 这是气化技术领域已达成共识的 因此我们在实际气化炉运行过程中 尽量避免超负荷 超压运行 如果生产上需要增加负荷 此时应同时增加对应的气化系统压力 并控制好出烧嘴的气 液二相的流速 杜绝低压高负荷 高压低负荷现象 正常生产过程中 四炉运行 用一台气化炉作为小范围负荷调整 其它气化炉负荷维持不变 气化炉负荷与操作压力 依据烧嘴流速及操作曲线进行调节控制 在实践中 可根据不同装配尺寸的工艺喷嘴 实现不同操作压力下的投料负荷 通过控制气化炉内流场 流体的形态及速度 保证最佳的煤浆雾化效果 以降低对耐火砖的蚀损 生产负荷的高低应与出烧嘴的氧气流速 煤浆流速相匹配 当出喷嘴氧气流速过高时 会加剧对耐火砖的冲刷 而出喷嘴的氧气流速过低时 水煤浆雾化效果就会变差 水煤浆颗粒大 在重力作用下倾向于向下运动 从而造成在炉内顶部形成局部过氧状态 过量的氧气将使合成气完全燃烧而放出大量的热量 造成拱顶温度快速升高 加速拱顶耐火砖的蚀损 尽量杜绝频繁开停车 减少连投次数 这样会导致气化炉炉温的大幅波动 而此情况也会使耐火砖的热应力发生急剧的变化而导致砖的表面产生裂纹 使耐火砖不断被剥蚀 因此 操作中严格控制生产负荷和气化炉压力的对应关系 减少开停车次数 稳定气化炉操作温度等 将有利于延长耐火砖的使用寿命 炉温控制依据 反映气化炉温度最直观的是热偶 但其实使用寿命有限 需依据装置运行相关数据进行综合分析 来判定气化炉运行温度 我们主要依据以下指标 煤的灰熔点渣的形态气体成份 CH4 CO2 煤浆浓度渣口压差炉壁温度氧煤比 气体成份 除了和操作温度有关外 最主要取决于煤种 在煤种恒定的情况下试烧计算分析出有关参数作为参考 在正常运行期间煤种变化不大的情况下根据指标统计数字 制作炉温与二氧化碳 甲烷关系图 以备操作出现异常时作为参考依据 煤浆浓度煤浆浓度对气化效果影响很大 浓度如果波动大将直接影响气化炉炉温的波动 继而影响气化炉产气量及后系统的生产负荷 煤浆灰熔点灰熔点决定了气化炉的操作温度 灰熔点低 操作温度相对较低 有利于耐火砖的保护 灰熔点高 操作温度必然要相对提高 炉内热辐射大 加快对耐火砖的热侵蚀速度 灰熔点的频繁波动致使气化炉炉温波动 从而造成气化炉内流场的不稳 引起气化炉内表面熔渣流动性能的变化 继而渣堵 中心氧比例调节中心枪氧比例控制在15 20 对于德士古气化炉在出现渣口不畅时 可以用逐渐加大中心枪氧比例的办法 但针对四喷嘴系统来讲出现渣口缩小时我们一般采用逐渐提温的方式来解决 德士古 四喷嘴中心氧比例一般控制稳定在18 左右 对安全生产起重要的运行参数 气化炉温度 压力控制 气化剂的温度及压力控制 工艺烧嘴运行监控 渣口压差 煤浆灰熔点 系统压力控制 煤浆质量 壁温检测等 强化对运行设备的维护 对备车设备的管理 加强对操作人员的培训力度 装置运行长周期的基础要求操作人员的操作技能水平 心里素质高 能独挡一面且具备多面手 加上设备良好运转是装置平稳运行的前提 针对操作人员业务 实行定期考试 注重实践操作 重点是运行中出现的各类问题处理及预案操作 主 副操能上能下 绩效工资拉大差距 以此来提高操作人员学习业务积极性 变让你学为我要学 对确保装置运行效果很好 强化对入炉煤的管理 监控力度加强对煤浆的管理力度 灰分 水分 固定碳 化学活性 挥发份 发热量 灰熔点 粘温曲线等指标使用前要严格把关 力求提高 煤的管理要以服务生产为宗旨 只要严把煤的入厂质量关 才能实现气化炉稳定 对于气化炉的操作温度 主要参照煤的灰熔点数据 正常运行期间当天的灰熔点分析数据操作人员只是作为一个重要参考依据 但绝不能依靠此值去操作炉温 在用煤上尽量使用灰熔点低及灰渣粘温特性较为理想的煤 煤浆粒度分布是水煤浆气化技术中重要的工艺指标之一 它决定了煤浆的性能及煤浆在气化炉内的反应情况等 煤浆浓度和粘度 粒度三者的关系是紧密的 煤浆粘度控制在一定的指标800 1400cp范围内 如果粒度分布不当造成煤浆颗粒变细或增大 从而使粘度增大或减小 一般调整钢球或钢棒的配比 充填率 从而改变煤浆的粒度分布 煤浆浓度和粘度 粒度三者的关系是紧密的 缺一不可 水煤浆的粒度分布合理 适宜 煤浆沉淀慢 粒度小 烧嘴雾化均匀 我们认为粒度也不是过度比例越细越好 太细了粘度就会过大 过小过大的比例都不可行 所以还是要综合多方面的因素要求煤浆有合理的粒度分布 煤浆粒度分布的均匀 有利于提高气化效率 降低能耗 日常对磨机出口粒度分布情况作为重要的分析项目之一 每天对煤炭 煤浆灰熔点 灰分 渣可燃物进行分析对比 当天的煤炭配比 指标分析数据9点前必须通知到达有关岗位 处室 使操作人员了解 熟知当天的煤炭进煤 使用情况 便于指导操作 煤炭的配煤水煤浆加压气化技术从经济运行角度来看 在筛选煤种上我们将以下指标作为参照 煤种的内在水以不大于6 为宜 灰分宜小于13 灰熔点以小于1300 的煤种为佳 发热量参考指标为25KJ g左右 越高越好 尽可能选择煤中有害物质少 可磨性好 灰渣黏温特性好的煤种 我厂通过近几年的煤浆提浓的创新研究 在保证四喷嘴气化炉煤浆浓度 61 德士古煤浆浓度 62 保障气化炉及后系统运行稳定的基础上 尽量使用价格较低的煤种 在配煤方面积累了一些经验 主要是对不同灰熔点 不同灰含量 不同内水含量 成浆性难易程度的煤进行合理掺 二 原料煤的质量控制 配 已达到气化炉适用的效果 现在四喷嘴气化炉全部使用不同矿点的神木煤 德士古使用50 神木煤 20 精煤 30 高硫进口煤 煤的灰熔点我厂对进厂煤炭的灰熔点高度重视 煤灰的熔融性用四个温度来衡量 即煤灰的初始变性温度 IT 软化温度 ST 半球温度 HT 流动温度 FT 所有准备使用进厂的煤种都必须先做煤炭的工业分析 新煤种的灰熔点与灰渣黏温特性均适用于气化炉操作 才能允许进厂试用 每种煤炭进厂时分析 取样人员严把煤炭的质量关 下表为气化车间做的进炉煤浆灰熔点分析 提高渣水系统设备运行周期闪蒸系统是对渣水进行处理 管线易磨损 容易冲刷造成泄漏 为了实现长周期运行 在减压阀后部分管段均采用耐磨件 底部焊接加厚防磨板 每次停车时对相关管线进行检查 发现减薄及时进行补强或者更换 仪表的减压阀 长时间使用一个调节阀很容易磨损阀芯 出现偏喷 或造成另一路堵塞 所以在运行期间要求每班一次定期切换阀门轮换使用 停车时再对每个减压阀进行拆检检查 三 渣水系统优化运行情况 运转设备按要求定期盘车或倒泵运行 控制好沉降槽排放量 避免沉降槽内过多积渣 控制好真空闪蒸罐温度 温度的高低将会影响药剂的效果 严格控制入炉煤浆灰分 煤中灰分不直接参加气化反应 灰分越高参加气化过程中反应热越高 系统内渣量越多 直接影响黑水沉降效果 蒸发热水塔有两套填料 一套清理后备用 在停车时直接更换 约4000小时 节约检修时间 操作上严格控制水质防止填料结垢 渣水设备 系统管道在停炉期间 要检查并彻底清洗 管道易磨损的部位要定期检查更换 渣水系统优化运行情况 沉降槽及真空过滤机等设备要保证运行良好 达到良好的除渣 除灰效果 东厂区水质稳定剂使用的是天脉及天津厂家 药剂添加量按厂家提供大于80ppm 为了保证水系统的稳定 对进入界区的各类水源进行严格控制 每天取样观察分析 发现有问题及时联系水处理剂厂的服务专家 技术人员来厂进行指导 做试验分析 随时调整药剂类型和添加量 定期对系统水质进行置换 渣水系统优化运行情况 界区需分析的水 严格监控分析高温冷凝液 低温冷凝液 净化2冷凝液 净化3冷凝液 副系统冷凝液 水解液 锅炉给水 二次水等水源 发现异常 分析数据超标立即排查处理 我厂除氧器用水较杂 冷凝液中氨的含量比较高 造成灰水系统氨含量高 pH值升高 灰水系统中氨逐渐浓缩 总碱度不断升高 易导致结垢 所以加强各路水质的监控及系统内水质不定期置换作为重点 渣水系统优化运行情况 水系统的稳定与系统的长周期运行