ф2740mm煤气发生炉设备改造技术应用实例

吕志盼 张杰 卢林群

(1.兖矿鲁南化工有限公司CO制备车间,山东兖州 277527;2.兖矿鲁南化工有限公司机电部,山东兖州 277527;3.兖矿集团有限公司济宁三号煤矿运输工区胶轮车队,山东兖州 272169)

ф2740mm煤气发生炉设备改造技术应用实例

吕志盼1张杰2卢林群3

(1.兖矿鲁南化工有限公司CO制备车间,山东兖州 277527;2.兖矿鲁南化工有限公司机电部,山东兖州 277527;3.兖矿集团有限公司济宁三号煤矿运输工区胶轮车队,山东兖州 272169)

本文对ф2740mm煤气发生炉设备改造方案进行了分析阐释,提出了改造前该设备系统存在的技术问题,提出了改造方案与实施方法,旨在通过中央灰箱增加分布器、增加上夹套和进行放空自调阀改造来实现设备的长周期运行。

ф2740mm 煤气发生炉 设备改造

某CO制备车间ф2740mm造气炉是醋酸系统生产原料气的关键设备之一，其作用是将焦炭在高温下与混合气(O2、CO2)反应生成合成醋酸用的CO气。由炉底、炉条机、炉体三大部分构成。炉底部分由炉底、灰盘、炉蓖、灰犁、灰斗等组成；炉条机部分有电机、变速箱、链轮齿轮、蜗轮、蜗杆等部件组成；炉体由夹套锅炉和炉体上部两部分构成。煤气发生炉的辅助设备有集尘器、废热锅炉、热管换热器、洗气塔、油压微机系统、给料机等。该设备单炉发气量：4712标m3/h(干)，料消耗：1638Kg/h，套锅炉换热面积：21m2，套锅炉的蒸汽压力：0．1MPa，膛高度：8750mm，设备总高18m，在近期检修过程中发现存在筒体漏气、单点超温、爆炸隐患等问题，随即开展了相关技术改造，主要包括以下三项。

1 中央灰箱安装分布器

本车间富氧造气炉掺烧15-25mm小焦化厂焦炭后，造气炉出现单点超温的情况，多次检修过程中均发现这一问题，以往，为解决这一问题，采取了提高小粒度焦炭掺烧比例的措施来降低CO气制造成本，近期熄火检修过程中，为解决这一问题，决定对炉底部进行改造，使炉内气体分布更为均匀。

造成单点超温现象的具体原因是：O2与CO2的混合气进入造气炉中央灰箱后由炉箅子进行分布，混合气经直角管道进入中央灰箱时会发生折流，气流偏向北侧，导致造气炉北侧通过气量大，焦炭燃烧充分，从而造成北侧温度点超温的现象。

为解决这一问题，采取了以下技术改造措施：在中央灰箱内部安装一个分布器，对气体进行分布，减小布风不均对造气炉的影响(见图1)分布器采用10mm厚钢板，均匀分布21个直径100mm的圆孔。

2 增加上套夹

在该煤气发生炉运行过程中，发现E#造气炉中部筒体出现漏点，经检查发现中部浇注料损坏严重，经修补浇注料堵漏后维持运行，为确保E#造气炉的安全运行，采取了在现有夹套上增加上夹套的措施，并对鼓包处进行了贴板处理。

图1 中央灰箱示意图

夹套上沿离三层平台距离300mm，内截面宽度为60mm，并在新增水夹套西北面下部设一组加水阀(1＂300LB截止阀)，西南面上部设2＂放空管、2＂放空阀。

3 放空自调阀

本车间七台造气炉，炉出口设有放空管道及手动阀门，手动放空阀在紧急情况下不能迅速打开，造成炉内憋压，煤气倒流进入混合气总管，严重时将导致爆炸等事故的发生，危及造气炉安全稳定运行。同时，手动阀门因高温及焦沫等杂质的影响，导致开关困难，虽然定期进行清理，但是效果不理想。

为解决此问题，保证事故状态下造气炉内部煤气能够顺利排出，采取了以下技术改造措施：在A-G#炉显热回收器出口至热管换热器入口管道上增设6"150Lb RF气动单面平板闸阀(气闭式)，确保造气炉事故状态下，DCS操作系统能够在5～10秒内打开气动闸阀放空，卸掉造气炉内部压力。

该气动单面平板闸阀使用温度为300℃，规格为6″150LBRF型，压力：≤15KPa，放空气体成分：CO：63～67%、CO2：32～36%、O2＜0．5%、H2＜2%，同时含有部分焦沫及COS、H2S等腐蚀性介质。

技术改造方案为：(1)造气炉出口温度升至650℃，造气炉安全停车，煤气出口水封加水封溢流正常；(2)推开加料斗，炉内保持明火，关闭炉出口放空阀；(3)洗气塔出口、入炉混合气总阀后、炉底微调气止回阀后、电动插板阀前加盲板，悬挂盲板牌；(4)显热回收器至洗气塔空气置换合格，开洗气塔顶部放空阀；(5)关闭入炉混合气自调FV1209、炉底微调气自调FV1210前后切断阀及入炉混合气总阀；(6)关闭炉口及炉底各保护气阀，打开中央灰箱下灰圆门。

4 结语

通过本文所阐述的三项改造措施，分别针对ф2740mm煤气发生炉单点超温、筒体漏气、炉内憋压的现实问题，经后续检修结果证实，本文中所提到的三项技术改造方案科学可靠，达到了预期目标，进一步保证了设备的长周期运行，一方面减少了安全隐患，提升了设备运行的安全性与稳定性，另一方面为设备运行的节能降耗创造了有利的条件。通过本次技术改造，发现加强设备的综合管理，提升设备检修的系统性，增强技术的针对性，是改善煤气发生炉设备运行状态和延长运行周期的重要途径，今后应遵循这一思路继续开展相关技术改造工作。

[1]骆晓玲,徐坤山.煤气发生炉工作原理的研究[J].煤炭工程,2009(20):98-100.

[2]鲁秀梅,朱正兵,高云龙.发生炉煤气生产系统的改进[J].煤气与热力,2010,30(6):B04-B08,B22.

[3]荆恩芳.煤气发生炉故障影响分析[J].化学工程与装备,2011(8):71-72.

[4]彭园花,杨锐.Φ3200两段式煤气发生炉的排污及治理[J].广州化工,2011,39(26):121-122.