壳牌粉煤加压气化装置运行中出现的问题及应对措施

黄国俊 李冬萍

摘要：在中国粉煤加压气化技术已经有了很大程度的发展，但我国的壳牌粉煤加压气化装置在运行过程中由于受到各方面因素的影响，很容易出现问题，其不仅会影响壳牌粉煤加压气化装置的运行效率，而且还有可能危及人们的生命安全。因此，需要对壳牌粉煤加压气化装置运行阶段常见的问题进行分析，并提出有效的解决对策，以更好地提高壳牌粉煤加压气化装置运行效率。

关键词：煤粉;开工烧嘴;螺旋输送给料机

【中图分类号】TQ545

【文献标识码】A

【文章编号】2236-1879（2018）13-0145-01

引言：

伴随我国能源需求量的日益增加，对煤加压技术的研发与应用提出更高的要求。从我国当前煤加压气化技术应用现状看，取得较多突破性成就，在加压固定床、加压流化床等技术上应用都较为广泛，且强调在气化炉上不断完善。

1加压固定床气化技术

1. 1 Φ100mm加压小试气化技术研究。Φ100mm加压小试气化技术的研发，主要为解决中试气化技术下试验成本高、耗时长等问题，不利于大量煤种试验的开展。从该技术下的装置看，气化炉以5.OMPa作为设计压力，3.OMPa作为运行压力，在出灰、进料装置上都较为完善，可长时间试验。加之设计中为防止有炉内悬空、挂料情况发生，可将搅拌破粘装置设置于炉顶部，并将自动分析系统、自动检测控制系统配置其中，有助于试验数据的收集。该装置近年来在国内许多地区投入应用，在多次煤种试验中能够发现，在煤种变质程度较高情况下，煤气CH4含量保持降低趋势，且此时气化强度不高，降低焦油生产率，提高产气率。同时，在降低汽氧比情況下，煤气中C02、CO分别处于下降、增加趋势，此时煤气热值上升。对于这些试验结果，一定程度上可反映出小试气化技术操作汽氧比较低，主要归因于气化中有较大的散热量。正因散热量大，导致气化炉消耗蒸汽时，煤气氧耗问题较为严重。研究发现，解决该问题中可考虑辅以加压活性试验、加压低温干馏试验，其获取的数据能够用于加压气化工程研究。

1. 2中650mm中试气化技术研究。该技术在国内应用较早，自上世纪70年代，国内便有研究强调在民用煤气生产方面引入Lur-gi气化技术，由此便出现中650mm中试气化技术。技术应用中采用中试装置气化炉，以2. 0MPa～2.5MPa作为运行压力，2m燃料层高度，且保持850m3/m2.h～1500m3/m2.h气化强度.可达到200kg/h～500kg/h耗煤量。从近年来中650mm中试气化技术在国内较多地区的应用情况看，取得的成果较为理想。实践研究发现，装置运行较为稳定，即使工艺条件不同，汽氧比仍可达到最佳，且应用过程中无需将搅拌装置配置其中，可投入实际使用中。

2运行中出现的问题

2.1壳牌煤气化因其采用粉煤为原料，对煤种的使用性比较广，不同的厂家，因设计煤种不同，气化装置的设计不尽相同，开车初期由于对壳牌工艺了解不深，对煤质控制不严，多次因煤质波动造成气化炉堵渣或气化炉过烧，水冷壁浇注料严重脱落等问题。

2.2螺旋输送给料机是煤粉制备单元中的关键设备，主要将煤粉袋式过滤器收集下来的煤粉经过螺旋输送给料机输送到下游或是分配到煤粉加压输送的另一个系列，在开车过程中多次出现螺旋输送给料机故障，造成气化炉减负荷的事故。

2.3开工烧嘴是壳牌煤气化装置的关键设备，运行的好坏直接关系到开车的进程，也是壳牌关键设备中操作最困难，技术要求最高的设备，各厂家在这个设备的操作中都出现大大小小的困难，点火过程中经常出现烧毁，延长开车时间的问题。

2.4气化炉实际运行负荷达不到设计值，即使短时间达到100%负荷，13TI0019温度超过750℃，合成气冷却器很快就会出现积灰问题，不能达到长周期运行要求。运行振动大，频繁故障无法运行的问题。

3壳牌粉煤加压气化装置运行中问题的应对措施

3.1煤种适应性问题的应对措施。在进行分析后我们可以发现，对于煤种的采用是极其关键的，由于不同来源的煤种对于仪器的影响的不同，如果在实际的生产过程中不能够将煤种采用确定下来，就会出现灰渣较多的问题，甚至会出现气化炉负荷达不到指定值的现象，但是对于渣灰的处理要求却在超设计值的运行的范围内运行着，这样来说就会造成巨大的问题，就会导致后续的运行和处理让我们束手无策。另外由于对于壳牌气化装置的不足会出现将原料煤当做燃料煤的问题，这样会导致气化装置的不稳定，增加问题出现的几率。

甚至会因为煤质均匀性的问题和石灰石使用错误等问题对气化炉的稳定运行不能做到详细的控制和掌握，这样来说，如果问题严重可能会出现停车的问题，那么开车就会出现严重的损害。处理措施在最初的过程中就是应当将煤质进行良好的控制，保证人炉的煤的均一性，对于原料煤的水分、挥发分、灰分等各种数据都做好控制。同样，在炉温的控制上也要详细考虑各种参数，对于温度的处理也要进行控制，寻找合适的煤种.为后续的持续发展做出努力。

3.2螺旋输送给料机技术不足的解决措施。处理措施：对于螺旋输送给料机来说，长轴过长是仪器的固有劣势，但是通过一定的改造会降低对于轴承的影响，当然对于轴承进行定期加油也是较为重要的手段，这样会极大地降低故障率，也会延长更换时间，而经过实际操作来看，这样做使得煤粉的流动更为顺畅，故障对于生产的影响也就会得到根本性的解决。另外，也要提升操作人员的操作水平，让操作人员对于机器有更加深入的了解，加强重视，这样对于故障的排除是极其重要的，也是解决故障问题的重要手段。

3.3开工烧嘴在开车中问题的解决方法。处理措施：许多企业都会出现开工烧嘴的问题，在解决中是要有一定的技术支持的，从设计的源头上改变开工烧嘴会使得问题的出现得以解决，让燃油和空气分别走两个通道，让其在烧嘴外混合，就可以避免对烧嘴的损害，同时利用节流膨胀原理可以使介质自然冷却，可以避免造成烧嘴燃烧，进而就可以解决烧嘴在运行中出现的问题，这也是对于壳牌粉煤加压气化装置中一个较为重要的处理方式，成功率几乎为百分之百，但由于现实因素的限制我们还难以将其进行推广，所以我们要在这些方面做出更多的努力。

结束语：

针对壳牌粉煤加压气化装置开车后陆续暴露出的问题，在对产生这些问题的原因进行认真分析的基础上，提出了相应的解决办法并实施改造，达到了长周期高负荷稳定运行目的。

参考文献

[1]王玉倩.大型煤气化技术发展现状[J].煤炭加工与综合利用，2013（04）：58-64.

[2]隋林，甄广利，姜阳，关于煤锁气回收装置在鲁奇碎煤加压气化技术中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2013，33（16）：96.

[3]李剑峰，兖州矿区煤化工研究新成果[J].通用机械，2013（05）：48-50.

[4]蒋旭，刘景武，厉彦忠.煤气化工艺及配套空分设备流程选择[J].气体分离，2012（06）：21-29.

[5]胡小玲，吕品，粉煤加压气化工艺粉煤制备系统的热力计算分析[J].硫磷设计与粉体工程，2012（06）：10-12+1.

[6]姜磊，赵旨厚，李超跃.粉煤加压气化制备合成气技术[J].内蒙古煤炭经济，2012（09）：76-77.