壳牌煤气化中高温高压过滤器的应用

2018-07-25李亚乐

山西化工 2018年3期

李亚乐

(同煤广发化学工业有限公司，山西大同 037000)

煤气化在燃烧过程中，碳中所含的各种杂质气体都会被释放出来，这样就会给环境造成一定的危害，尤其是经过高温高压后，这些气体的毒性进一步增加，在这一过程中，安装过滤器是必不可少的一个环节，过滤器在壳牌煤气化中会起到很重要的作用，可以减少有害物质的释放。

1 高温高压过滤器的结构和工作原理

高温高压过滤器是用来过滤高温高压气体的，所以自身的耐高温和耐高压性能比较好，在高温高压过滤器的内部，有许多组的微孔陶瓷滤棒，这是整个过滤器的核心，也是决定过滤作用好坏的关键。在过滤器的内部，每一组微孔陶瓷过滤棒都设置有反吹的功能，这样可以减少飞灰对过滤器本身的损害。在气体进入过滤器前，有一个温控装置，以便控制进入过滤器的气体的温度，从而提高过滤器的工作效率。在过滤器内部，还装有一定的保护气体，氮气作为一种温和气体可以对过滤器的内部结构进行一定的保护。图1描述的是高温高压过滤器及相关装置示意图。

2 高温高压过滤器出现故障的原因

2.1 反吹气压不符合要求

在高温高压变压器的使用过程中，最容易出现的问题就是断芯，这是最影响变压器工作效率的因素。反吹气压不高是造成滤芯断裂现象的一个重要因素，反吹气压的高低决定了陶瓷芯的使用年限，压力的高低都会影响过滤器的过滤芯的安全，如果压力太大，在变压器工作的过程中，就会折断变压器的滤芯，导致变压器不能正常工作，压力太低则不能很好地起到反吹作用，不利于变压器的正常作用的发挥。

图1 高温高压过滤器及相关装置示意图

2.2 反吹过程中造成芯管的堵塞

在反吹过程中，过滤器内部需要有一定的反吹气体，以便更好地达到反吹的目的。长期以来，高温高压的过滤器都是使用氮气作为反吹气体，但是这种气体成本较高，目前一般使用二氧化碳作为反吹气体，这种气体能够起到很好的反吹效果，经济也比较实惠，也能减少二氧化碳对环境的污染，但是二氧化碳存在一定的问题，这种气体本身是一种油性气体，在反吹的过程中，会粘上一定的污染物质，从而造成通气管道的堵塞，长期积累就会使得过滤器的过滤功能降低，持续地给过滤棒增加压力，造成过滤棒的损坏[1]。

2.3 过滤器的水汽系统出现问题

在壳牌煤气化的过程中，会产生大量的水汽，这些气体的产生是不可避免的，而水汽系统可以保证水汽不会发生泄露问题，但是一旦水汽系统出现问题，就会导致水汽的泄露，从而使大量的水汽进入到过滤器内部与需要过滤的气体相结合，增加了需要过滤气体的粘着性，使这些气体不断依附在过滤器的管壁上，造成管壁的不断增厚，使得可用空间不断缩小，降低过滤器的工作效率。

3 解决过滤器断芯断裂的有效措施

3.1 保证反吹气压的稳定性

反吹功能是一项很重要的过滤功能，也是过滤器的核心，但是在反吹过程中，由于气压的不稳定，或者气压参数的选取不恰当，使得气压对于过滤芯的损害更加严重，在使用过滤器的情况下，首先要保证过滤器的气压选取合适，当发现变压器的使用气压值太高时，要及时采取紧急措施，停止壳牌煤气化的进程，然后对变压器的压力进行重新选取，保证气压值得正常，以便减少变压器的断芯情况。当发现变压器的气压太低时，也要采取相应措施，提高变压器的工作电压，以便提高变压器的工作效率。当压力出现问题时，首先要对设备进行检查，一般情况下是气压阀出现了状况，导致了气压的泄露，在发生气压不稳定的情况时，一定要冷静地做出检查，不要慌乱处理，并及时检查出问题，然后采取必要的措施来解决问题，保证变压器的正常使用[2]。

3.2 选取合适的反吹气体

在变压器的使用过程中，反吹是一项很重要的功能，这是变压器正常工作的前提，反吹功能的正常发挥需要变压器内部有一定的反吹气体，这样反吹功能才能正常发挥。但是由于反吹气体使用不恰当，造成了需要过滤的气体粘着性增强，附着在吹气管的内壁上，造成堵塞。在过滤器的使用过程中，需要安装除二氧化碳的设备，二氧化碳是一种酸性气体，如果使用二氧化碳作为反吹气体，就会使得过滤气体的粘稠性增强，影响过滤器的使用年限，所以安装二氧化碳除去器是很重要的一个措施，一方面可以减少二氧化碳的进入，降低气体的粘着性，另一方面，也可以对过滤器本身做出一个保护，减少酸性气体对设备内部构件的腐蚀性，延长过滤器的使用寿命。除二氧化碳的仪器如果长期工作可能会出现问题，使得工作效率降低，所以在使用过滤器的过程中，要定期对除二氧化碳器做出检查和维修，以便保证其正常工作。

3.3 对水汽系统做出维护

在过滤器的使用过程中，需要保证进入过滤器的气体的干燥性，如果带着水汽进入过滤器，会对过滤器内部的构件造成一定损伤。水汽的进入也会让需要过滤的气体的附着能力加强，长期积累导致芯管的内部不断增厚，影响正常的使用功能。所以在过滤器的使用过程中，需要定期对壳牌煤气化的水汽系统做出检查，确保煤气炉水汽系统的正常功能，防止水汽泄露，这是一种预防的措施。当水汽系统出现问题后，要及时做出检查，找出系统出现问题的原因和地点，及时停止煤气化炉的工作，防止更多的气体进入过滤器，在确保水汽系统完全正常后再进行煤气化的工作，这样能有效减少水汽对于过滤器的损害，以便保证过滤器的正常使用。在过滤器的不断更新过程中，可以在过滤器内部安装干燥器，更好地减少水汽进入过滤器，进一步保证过滤器的安全[3]。

4 过滤器在使用过程中需要注意的事项

过滤器内部最主要的器件就是内部的陶瓷过滤棒，这是过滤器的核心，但是过滤棒由于材质的问题，在运输和使用的过程中非常容易出现破碎的情况，过滤棒的破碎会直接影响过滤器的使用效率。过滤器内部的过滤结构都是由过滤棒组成的，当一根过滤棒出现问题后，如果不能及时发现，就会造成更多的损失，所以在安装过滤棒时，一定要仔细检查，发现有问题的过滤棒，要及时做出处理，以防止出现更多的损失，过滤棒由于本身比较容易沾染灰尘，使得自身的工作效率降低，所以在安装过滤棒之前，一定要对过滤棒的表面做出必要的清洁处理，减少灰尘的带入，使得过滤器在工作时更高效。对于壳牌煤气化来说，过滤器是非常重要的，所以在实际的操作中一定要保证过滤器的安全，这样才能使变压器的工作效率不断提高，一旦过滤器在使用过程中出现滤棒的断裂，需要及时停止工作，做出处理工作，以延长过滤器的使用寿命，保证壳牌煤气化过程中的过滤安全。