35t/h循环流化床锅炉改造效果探讨

丁也

摘要：循环硫化床锅炉的改造，是根据我国现有的政策和标准及当前技术改造的实践经验，对35t/h锅炉的改造已见成熟。文章对改造后35t/h锅炉（原无锡锅炉厂生产的型号为UG-35/3.82-M8链条炉排锅炉改造成参数不变的循环硫化床锅炉）从改造目的、方案、技术特性和改造工艺最后到改造后的成果进行了逐一解释。

关键词：循环硫化床；锅炉；技术改造；节能环保；支撑结构；惯性分离器 文献标识码：A

中图分类号：TK157 文章编号：1009-2374（2016）15-0034-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.016

1 现状调查

GSP气化装置文丘里液位计从试车到生产过程中存在如下问题：（1）双法兰液位计取压口易堵塞，仪表无法取压，测量失真；（2）文丘里液位分离罐中合成气含灰量大，水质较差，没有给取压口设计冲洗水；（3）液位计膜盒易变形、漏油、氢蚀等；（4）液位计膜片鼓包、破裂；（5）液位计波动大，测量不稳定；（6）后配置的冲洗水管线易磨穿；（7）变送器经常拆检，员工工作量大。

2 主要原因分析

第一，合成气洗涤效果不佳，介质含灰量大。从气化炉出来的约4.0MPa的粗合成气会带有较多的杂质，文丘里洗涤系统会分两级对其进行洗涤：一级文丘里采用喷淋会除去粗合成气中的大部分杂质；二级文丘里时加入碱液的洗涤水会对合成气的酸性气体进行洗涤中和。但是由于煤质、工况（温度、压力、物料供应等）、洗涤效果等方面影响，进入下游的合成气仍含有少量杂质，这些杂质不仅会磨损设备、管线、仪表、阀门，更会堵塞液位计根部取压阀，一旦堵塞，液位计将无法感受压力从而无法实现测量的目的。

第二，文丘里液位计双法兰水平取压，易积淤堵塞。原设计的液位计取压口是水平伸出设备的，在设备内部无法实现“自清洁”，煤泥一旦进入管线无法自行排出，只会越积越多，最后堵塞取压口。

第三，原始设计根部阀未设计冲洗水。原设计没有实际考虑液位计取压口堵塞情况，因此没有设计加配冲洗水管线，这对于水平取压口而言更加致命。

第四，工艺抽负压易造成变送器膜盒鼓包、漏油。工艺为了保护炉内作业强制性通风，向炉内抽负压，在双法兰变送器一次阀没有关闭的情况下负压易造成膜盒鼓包，甚至将膜盒抽破硅油渗漏，变送器损坏。

第五，变送器选型未考虑到高温高压高腐蚀介质，造成膜盒损坏、氢蚀等造成仪表损坏无法测量。前期选型的普通双法兰液位计长时间在高温高压易腐蚀介质中会对膜盒本身产生损坏，可能发生龟裂、氢蚀等情况，变送器会出现不可修复的损坏。另外前期普通变送器采用焊接式膜片在固体漩涡介质不断的高速冲刷下会产生脱落、剥离情况，使得充满其中的硅油泄漏，变送器无法测量。

第六，后期配备的冲洗水离变送器膜盒太近，对膜盒冲刷严重，造成仪表损坏无法测量。在后期的实际运行过程中我们发现配备的冲洗水介质不干净，含杂质较多，温度压力都较高，而且冲洗水紧挨变送器膜盒，长时间作用会对变送器产生冲刷，造成膜盒脱落、剥离等情况，其持续不断的冲刷甚至远远大于文丘里罐内介质对膜盒的损坏力度。

第七，拆装频繁易造成人为损坏。

3 技术改造

3.1 取压口位置改造

针对原设计水平引出的取压口易堵塞的问题，现将液位计的根部正负取压口改为斜向上45°安装，其中变送器正压侧位于罐中下部，用于测液相压力，变送器负压侧位于罐中上部，用于测气相压力，这样很大程度上解决了液位计取压口堵塞的问题，从根本上保证了仪表取压正常。

在此基础上又将液位计双法兰之间的安装距离由原设计的4m改为2m，其量程也又原来的40kPa其减小为20kPa，避免了原液位指示50%以上时合成气随洗涤水进入下游闪蒸系统（原设计忽略了合成气管道高度距离液位计正压侧取压口仅2m，原液位指示为50%时其实洗涤水易溢流），这样既避免了下游闪蒸系统的压力升高，同时也避免合成气浪费，更在一定程度上消除了可燃混合气体的大量积聚爆炸的危险。

3.2 液位计正压侧配冲洗水进行反冲洗

冲洗水分两路，分别采用工艺提供的高压循环水和中压锅炉给水，两路水互备，每路水采用3道工艺手阀控制，进冲洗环时采用仪表高压针形阀进行流量调节，冲洗水压力约5.5MPa，温度约为70℃～100℃，管线采用1”600LB碳钢管，全线采用蒸汽伴热及保温，冬季依然可以平稳运行。

冲洗水正常生产时持续对取压口冲洗，气化炉热备状态时可选择定期冲洗，当液位计出现波动时也可以通过调节冲洗水流量进行液位调节，在取压口出现堵塞情况时可以通过开大工艺手阀将煤泥等杂质冲洗干净，保证取压口的畅通。

3.3 变送器方面

通过前期运行情况分析，高温高速腐蚀性悬浮的工艺介质颗粒可能会对普通双法兰膜盒造成冲刷，久而久之会出现膜片脱落、剥离、破损、漏油、干瘪、鼓包，还有可能出现氢蚀等现象，因此将原先的A厂家生产的普通双法兰液位计更换为B厂家提供的黄金膜片双法兰变送器，尺寸也由原来的3改为现在的2，既节约了成本，又便于现场安装和维护，变送器比以前更耐用，表现也更稳定。

选用316以上材质的冲洗水环和变送器法兰配套，通过焊接和工艺冲洗水管线连接，中间由仪表高压针形阀连接。

3.4 操作方面

前期没有考虑到工艺为了保护炉内作业强制性通风，向炉内抽负压，在双法兰变送器一次阀没有关闭的情况下负压易造成膜盒鼓包，变送器损坏，在后期意识到这一点之后要求岗位操作人员在工艺停炉交出检修之前关闭液位计一次取压阀，使变送器膜盒和一次取压阀之间保持常压，避免膜盒损坏。待工艺检修结束水循环建立、开启一次取压阀，投运液位计即可。

此外，要求岗位人员在停车之后停用液位计冲洗水，待工艺点火烧嘴运行之后方可投运冲洗水并对取压口冲洗一段时间后固定手阀开度，确保变送器运行稳定并显示一致。

3.5 加强巡检，定期拆检

要求岗位人员运行期间加强对此液位计的巡检，不适立即调整，并做到停炉定期拆检，这样一来可以检查变送器完好情况保证液位计指示准确可靠，二来可以定期清淤保证取压口畅通，三来可以评估改造效果并发现和解决新问题，积累经验。

3.6 后期巩固

在后期的实际运行过程中我们发现配备的冲洗环紧贴变送器膜盒，时间一长会对变送器产生冲刷也可造成膜盒脱落、剥离，

发现这一新问题后，我们经过认真研究分析决定在冲洗环和变送器膜盒之间再加一小段管径，使得冲洗水远离膜盒，这样一来既达到了冲洗取压口的目的，也更好地保护了变送器本身，一举两得。

针对工艺冲洗水介质含灰量大出现冲洗水管线弯头处磨穿情况，将随机弯头处的1/2“不锈钢管全部更换成1”的碳钢钢管，并定期测后择机更换，有效保障了液位计的稳定运行。

并且单独配置仪表液位计冲洗水，保证其压力稳定、供应充足，不间断冲洗。

4 成果展示，效益分析

改造完成后，每年可减少气化炉非计划停车2次，节约人工时6000余小时，节省备件成本40万元，累计已增产增效约600万元/年，明显降低了员工的工作量和劳动强度，效果显著。

压口经常堵死 较干净、通畅

此次改造后变送器运行良好，测量不受任何影响，且有效的延长了变送器的使用寿命，改造后每次停炉检修时拆检变送器再未出现过变送器膜片鼓包和破损现象，有效地解决了文丘里液位计运行稳定性。此次改造减少了气化装置非计划停车次数，节约了备品备件，同时也降低了员工的劳动强度，保证了装置的“安、稳、长、满、优”运行。

参考文献

[1] 孟华，刘娜，厉玉鸣.化工仪表及自动化（化工类专业

适用）（第4版）[M].北京：化学工业出版社，2011.

[2] 乐嘉谦.仪表工手册（第二版）[M].北京：化学工

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[3] 焦小澄.仪器仪表维修工实用技术手册[M].南京：

江苏科学技术出版社，2007.

[4] 乐嘉谦.化工仪表维修工[M].北京：化学工业出版

社，2005.

作者简介：袁富康（1985-），男，宁夏人，神华宁夏煤业集团有限责任公司煤制油分公司仪表管理中心高级仪表工，助理工程师，研究方向：GSP气化装置仪表运行维护。

（责任编辑：黄银芳）