影响德士古气化炉稳定运行的因素

神华宁夏煤炭化学工业公司 助理工程师论文 题目 影响德士古气化炉稳定   运行的因素 作者 周朝军 车间 甲醇厂气化车间 岗位 现场装置巡检工     二〇一〇 年 七 月 八 日 摘要 根据直接影响德士古炉的工艺状况、气化后的气体成分、气化炉的使用周期 ,以及灰水处理系统的工艺状况等因素来看。从原料煤、煤制浆系统、选择最佳的气化炉温度等方面论述了影响德士古气化炉长期稳定高负荷运行的因素。 关键词：德士古气化炉  稳定运行  原料煤  水煤浆  操作温度 概述 从国内几套德士古气化炉装置多年运行的情况看，各套装置遇到的问题主要分为二大类：一是德士古煤气化工艺技术本身的缺陷；二是工程技术方面的问题 ，包括工程、工程材料、工程设备等。由于各装置选用的设备及材料的不同，经过各自的改造与完善，有些问题得到了彻底解决，有些问题 只是得到改善。这些问题所带来的后果，一是安全隐患，二是生产成本增加，三是增加了操作与检修工的劳动强度。据不完全统计，几套装置停车故障的原因约30％来源于工程技术方面的问题。 从我厂气化炉长期的生产运行来看，我厂气化炉出现的主要问题是气化炉结渣现象，使气化炉不能够顺利排渣，从而引起气化炉停车。我认为影响我厂气化炉装置长期稳定运行主要因素有：煤质和操作温度等因素。 1、煤质对气化的影响 1.1灰分 灰分是不直接参加气化反应的惰性物质 ,但却要消耗煤在氧化反应中所产生的反应热 ,用于灰的熔化。煤中灰分含量高 ,则有效成分就少 ,送入气化炉同体积的煤浆 ,灰分高的煤产气量少 ,灰渣量大 ,灰渣中碳含量大 ,碳转化率低。其中渣量太大和操作温度不合适是造成我厂气化炉不能长期稳定运行的主要原因。 1.2灰熔点 由于德士古煤气化装置采用液态排渣 ,提高操作温度有利于碳转化及排渣顺利。但操作温度过高 ,会影响价格昂贵的耐火砖寿命。气化温度视灰渣的粘温特性及煤的化学活性而定 ,一般高于煤灰熔点 50～ 70℃。所以适当的灰熔点对气化炉是否能够顺利排渣起着性作用。 1.3水分 煤中水分包括外表水和内存水。外表水分不稳定易造成煤浆浓度波动,外表水突然增大, 煤浆浓度降低,气化效率降低,外表水突然减少, 煤浆浓度升高, 粘度增大, 滚筒筛通不过, 引起煤浆外溢, 造成原料浪费及污染环境。内存水是煤的内在水分, 即煤的结合水, 以化学态形式存在于煤中, 煤的内水高 ,同样会增加运输费用。更重要的是 ,内水是影响成浆性能的关键因素 ,内水越高 ,成浆性能越差 ,流动性愈不好。为了保证工业上泵输送所要求的低粘度 ,制备的煤浆浓度就低。水分的高低直接影响制浆的浓度，而水煤浆的浓度又直接影响气化炉的产量，所以选择十分适当的原料煤跟我们的产量有直接关系。 2、操作温度对气化炉的影响 我厂气化炉出现的主要问题是气化炉结渣现象，使气化炉不能够顺利排渣，从而引起气化炉停车。气化温度的选择是在保证液态排渣前提下，尽可能选择较低的操作温度。在气化炉的运行过程中，操作温度的控制显得特别重要，它直接关系到气化炉能否长周期稳定运行，只要解决好气化炉的温度问题，气化炉就可以长期稳定高负荷运行。 在气化过程中，煤中的碳与氧反应，放出热量，产生高温，使煤中的灰分熔融成液态渣。渣的形成一方面使气流分布不均，易产生风洞，造成局部过热，而给气化的正常操作带来一定的困难，结渣严重时还会导致停产 2.1 仪表 在气化炉正常运行下，一定要保证仪表的正常使用，不能出现任何问题。炉内的还原性气体对热电偶的损害很大，气化炉的热电偶在每次的开车前一定要合格，不能因为仪表的假指示而影响生产运行。同时热电偶中通入的氮气量也要调整到最佳，氮气量的大小都将影响到检测的准确性。 2.2 看工艺气的成分变化趋势 在气化炉的出口工艺气中，氢气，一氧化碳，二氧化碳，甲烷等在线中，氢气的成分相对稳定，如果他的成分变化较大，表明炉温的变化较大，必须及时调整。氢气的变化不能超过1%。甲烷的含量在工艺气中的比列不大，但甲烷是最能反映出炉温变化的，甲烷含量升高，说明炉温降低，甲烷含量降低，说明炉温升高。 2.3 渣的变化 渣是气化炉的产物，最直观地反映出气化炉温度高低，正常粗渣的大小在5—8mm，此类渣占总量7%—8%是正常的，这表明炉温正好合适，因该保持此状态。如果粒度变小，大颗粒减小，则说明炉温偏高，应该减小氧煤比；如果粒度变大，大颗粒增加，则说明炉温偏低，因增大氧煤比，调节炉温。如果有针状渣，表明渣口缩小，有堵塞现象，可适当提高炉温，缓慢溶渣，恢复渣口。 2.4 气化炉压差变化 气化炉在正常稳定运行下，炉温合理，各压差就维持平衡。如果炉温偏低，渣口就变小，压差就增大，气体成分也就发生很大变化。 在气化炉运行工程中，判断氧煤比是否合适，炉温是否合理，我们要把以上四个方面结合起来，不可片面的下结论来确定氧煤比的高低，炉温的高低。本人认为，在我们分析出煤的成分，煤浆的浓度及煤的灰熔点以后，我们应该有一个最佳的操作温度。最少在一段时间内应该有一个相对较小的最佳温度范围，有一个固定的氧煤比。这样在气化炉操作中我们可以避免大的波动，对设备工艺都能稳定操作。 结束语 综上所述，在气化炉气化炉是否能够安全长期稳定高负荷运行，主要是从选择适宜的原料煤，制出合格的水煤浆，调整好氧煤比，控制好炉温，使气化炉能够顺利排渣，产出合格的工艺气等方面着手。只要保证看这几点重要因素，气化炉安全长期稳定高负荷运行就能得到保证。 参考文献： [1]郭树才主编.煤化工工艺学[M] .化学工业出版社,1992,86-88 [2]肖瑞华,白金峰主编.煤化学产品工艺学[M] .冶金工业出版社,2003,10-34 [3]王昌瑞.TEXACO煤气化装置的温度管理.渭化科技.1997.1 [4]史建辉.德士古气化炉的运行.西部煤化工.2003.1  [5]葛岭梅.清洁煤技术概论.1997.7