水煤浆气化炉投料过程出现问题的分析

＊郝 炜

（兖州煤业内蒙古荣信化工有限公司 内蒙古 014300）

水煤浆气化炉投料过程出现问题的分析

＊郝 炜

（兖州煤业内蒙古荣信化工有限公司 内蒙古 014300）

在水煤浆气化装置投料过程中，经常出现一些问题。如投料前煤浆循环流量低、投料后煤浆流量波动大、澄清槽底物泵堵、气化炉水洗塔带水等等问题本文分析了水煤浆气化炉投料过程产生的一系列问题，并对出现问题进行讨论。

合成气；投料；分析

前言

在水煤浆气化装置投料过程中，经常出现一些问题。如投料前煤浆循环流量低、投料后煤浆流量波动大、澄清槽底物泵堵、气化炉水洗塔带水等等问题，本文将对出现的一些问题进行分析。

1. 气化炉投料流程简述

(1)制备煤浆；(2)气化炉预热；(3)建立高压氮气系统；(4)建立投料前的系统水循环；(5)锁斗系统开车；(6)建立烧嘴冷却水系统循环；(7)水质稳定剂的配制和添加；(8)气化炉安全系统空试；(9)投用火炬放空系统；(10)气化炉安装工艺烧嘴；(11)拔出预热烧嘴，安装封堵砖；(12)系统氮气置换；(13)建立煤浆氧气开工流量；(14)投料前的最终确认调整；(15)投料开车；(16)气化炉升压查漏、黑水切换及向后系统供气。

图1 气化炉投料流程图

2.投料过程出现问题的现象、原因、处理及危害

(1)建立煤浆开工流量时流量提不上去

现象∶现场人员启动煤浆给料泵后，控制室调节煤浆流量时，煤浆流量上涨不多以及泵的电流上涨不大。

原因∶经过现场人员排查，煤浆给料泵和管道没有问题，问题出在煤浆循环管线的限流孔板上，煤浆中有杂物卡在孔板处，所以煤浆流量提不上去。

处理∶将限流孔板拆下清理杂物，冲洗干净回装。

危害∶因煤浆开工流量建立不了的话，就会影响到投料进度，气化炉炉温会持续下降，会对气化炉投料成功率产生影响

(2)投料后有个别烧嘴煤浆流量波动大（见图2）

现象∶投料后升压提负荷时，会有煤浆流量波动较大，煤浆给料泵出口管线震动的现象。

原因∶经过现场人员排查，煤浆给料泵驱动液油位正常，入口缓冲罐压力正常，问题出在出口缓冲罐压力不合适。

图2 煤浆流量波动图

处理∶对出口缓冲罐压力进行适当调节，12∶30分调节缓冲罐压力后，煤浆流量波动较之前稳定。

危害∶煤浆流量波动大会影响气化炉正常运行，导致气体成分波动，影响后系统运行。

如果煤浆给料泵出口管线震动的幅度过大和时间很长的话，很有可能导致煤浆给料泵出口管线法兰连接处松动，严重时还可能导致煤浆管线焊缝开裂，部分煤浆泄露出来会使入炉的煤浆量减少，导致实际氧煤比偏高，严重时会出现煤浆流量波动下降触发联锁跳车。

(3)投料后澄清槽底流泵会出现流量波动或堵的现象

现象∶投料后加负荷的一段时间内澄清槽底流泵会出现流量波动或堵的现象。

原因∶投料后加负荷时，当系统压力到1．0MPa时要进行黑水切换，因温度、压力变化会使进入澄清槽的黑水中夹带垢片或块渣，垢片或块渣会卡堵澄清槽底流泵入口变径，导致澄清槽底流泵出现流量波动或堵的情况。

处理∶现场人员将澄清槽底部排污导淋打开，进行间断性排污，将澄清槽内垢片、块渣排出，另外将澄清槽底流泵入口管线短接拆开清理垢片、积渣，之后回装，重新开泵观察澄清槽底流泵运行情况。

危害∶澄清槽底流泵的运行情况直接影响系统正常运行，对灰水水质的影响也是不能忽视的。

(4)投料后真空带式过滤机滤布易跑偏（见图3）

现象∶投料后真空带式过滤机滤布上形成的滤饼不好或者形成不了滤饼，还容易出现滤布跑偏现象。

原因∶投料后一段时间内系统加量，升压，调节负荷都会对工况有影响，导致进入澄清槽的黑水中灰分不稳定，而且絮凝剂的添加调节在时间上有反应滞后，导致灰渣絮凝沉淀不及时，澄清槽底流泵将底部灰浆输送至真空带式过滤机后，就会有滤饼薄或者滤饼粘稠带水的情况出现，在刮板处就会有部分灰渣进入清扫电机接水盒内，当清扫电机接水盒内的灰渣积累到一定程度时，就会导致滤布运行部分受阻，进而导致滤布跑偏。

图3 投料后真空带式过滤机滤布易跑偏图

处理∶现场人员在调整絮凝剂添加量之后的一段时间内，要定期观察真空带式过滤机滤布上形成的滤饼情况，以及清扫电机接水盒内的灰渣积累情况，接水盒内的灰渣积累多了要及时冲洗积渣。

危害∶真空带式过滤机滤布上形成的滤饼不好或者形成不了滤饼，会对滤饼外运造成影响，清洁文明工作压力大。而清扫电机接水盒内的灰渣积累不仅会导致滤布跑偏，严重时还会造成真空带式过滤机的滚轴损坏，导致真空带式过滤机无法运行。

(5)投料过程中气化炉水洗塔带水

现象∶投料后系统压力到1．0MPa后进行黑水切换，在系统升压以及向后系统供气过程中有时会有①气化炉激冷室的液位逐渐下降②旋风分离器液位会升高③水洗塔液位下降。

原因∶

A．投料后调整负荷，加大激冷水流量，因系统不稳，气化炉液位会有较大波动

B．旋风分离器在开车期间底部黑水出口管线易堵，再加上气化炉带过来的水会导致旋风分离器液位高

C．水洗塔液位因补水量的加大以及激冷水量加大会有波动，而后系统压力波动大，会造成水洗塔出口合成气量波动增大，合成气温度不稳定，水气比增大。

处理∶

A．适当降低气化炉的操作温度。在气化炉操作中，炉温的控制相当重要，维持较高的炉温，对气化反应有利，有效气体成分高。但是炉温升高，激冷水中饱和水蒸气也多，气量增大，会引起带水，因此炉温应控制在高于灰熔点50～100℃左右。

B．稳定水洗塔液位，水洗塔液位较高时，加大水洗塔底部黑水排放量，尽量稳定水洗塔洗涤水量，可稍微减少下塔补水量。

C．合成气带水严重时，适当降低系统生产负荷。正常操作时，要稳定系统负荷，少加减负荷，调节幅度不宜过快，这样能稳定系统长周期稳定运行，也能防止合成气带水。

危害∶合成气带水后，对气化系统有危害，同时对后系统也有危害，主要表现在以下几个方面：

A．气化炉合成气带水后，液位持续下降，液位比较低，加大激冷水量，也很难保证液位，就需要降低负荷，影响生产负荷。

B．关小气化炉底部黑水量，气化炉入闪蒸系统的黑水量就会减少，黑水中灰渣成分增加，容易堵塞气化炉去闪蒸系统的黑水管线，影响闪蒸系统操作的稳定。

C．气化炉带水后，激冷室内的黑水被带入旋风分离器和水洗塔，旋风分离器和水洗塔内的含灰量会增大，会影响出水洗塔合成气的清洁度，同时会影响黑水循环泵入气化炉的激冷水的水质，长期运行会影响黑水过滤器使用周期以及加剧激冷环的结垢。

D．水洗塔持续高液位，有时会合成气洗涤带水，影响后系统的正常运行。

E．气化系统带水严重时，部分黑水进入气相当中，合成气含灰量和含水量增加，带入后系统，造成系统压力波动，同时会影响变换炉内的触媒使用寿命。

结束语

以上问题在水煤浆气化炉投料过程中时有发生，对出现各种问题的原因要认真查找，正确处理，还要积累经验编制防范措施，减少各种问题导致的停车及对设备管道的检修，从而使气化系统安全、稳定、长周期运行，增加企业的经济效益。

[1]朱冬梅.水煤浆加压气化炉带水原因分析及应对措施 [J].化肥设计,2002,06(2):32-34.

[2]丁振伟,王伟.德士古煤气化炉合成气带水问题分析与探讨[J].中氮肥,2003,03:25-27.

郝炜（1982～），男，兖州煤业内蒙古荣信化工有限公司，研究方向：系统长周期运行。

((责任编：高镇峰)

Analysis of the Reason for Problems Arising in the Batch Charging Process of Coal Water Slurry Gasifier

Hao Wei

（Inner Mongolia Rongxin Chemical Industry co., LTD, Yanzhou Coal, Inner Mongolia, 014300）

In the batch charging process of coal water slurry gasifier gasification equipment, some problems often arise. For example, before the batch charging, the circulation flux of coal slurry is low and the flux fluctuation of coal slurry after the batch charging is high, the pump of clearing the tank bottom substances is blocked up and the work of using gasification of boiler water to wash tower contains water etc. problems. This paper has analyzed a series of problems appeared in the batching charging process of coal water slurry gasifier.

synthesis gas；batch charging；analysis

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