多系列煤气化装置捞渣机设置方式浅析

杨德兴

(中石化宁波工程有限公司，浙江 宁波 315103)

捞渣机是灰渣环保处理、优化系统水质和改善现场环境的重要设备，在粉煤气化、水煤浆气化等工艺中广泛采用。捞渣机一般不设备机，运行中经常出现爬链、断链、捞渣量减少和刮板脱落等问题，当捞渣机出现故障时，会影响锁斗排渣对系统运行造成威胁，使系统水质大幅波动[1]。针对捞渣机故障频发的现象，工程设计中需考虑应对措施，当捞渣机出现故障时，需设置相关的应对方案，使不因为捞渣机故障而停气化炉。

1 捞渣机运行概况

捞渣机位于锁斗下部，是实现粗渣与灰水分离的重要运转设备，由渣池、捞渣机前舱、脱水段和集渣斗4 部分组成。锁斗内的灰渣随灰水周期性(28min 集渣阶段，2min 排渣阶段)排入捞渣机前舱内，在重力作用下，灰渣沉降至底部由刮板捞出脱水后，经集渣斗进入渣车外送。要求每个集渣周期(约30min)。

结束时，捞渣机内的灰渣能够全部捞出，上层含固量较少的灰水经连通捞渣机前舱和渣池的溢流阀进入渣池，由渣池泵加压送入渣水处理循环利用[2]。

由于捞渣机内部介质含固量高、易腐蚀，在长期高负荷运行时，会出现爬链、断链、联轴器断裂、刮板销腐蚀和头轮断齿等问题。现以3台气化炉(2开1备)系列装置运行为例，单系列中设置1台锁斗、1台渣池、1台捞渣机、2台渣池泵。以此为基准阐述捞渣机设置方式。

2 事故渣池方案

图1 事故渣池方案系统简图

事故渣池方案为在气化界区范围内设置事故渣池，当捞渣机故障时，渣水需要切换排往事故渣池，事故渣池收集的粗渣由抓斗起重机装车外运。

3 捞渣机互备方案

捞渣机互备方案为1#锁斗的渣水可以去1#、2#渣池；2#锁斗的渣水可以去2#、3#渣池；3#锁斗的渣水可以去2#、3#渣池。在1#、2#系列渣池泵出口阀前设置跨线1；在2#、3#系列渣池泵出口阀前设置跨线2。对各系列在线运行情况分析如下：

图2 捞渣机互备方案系统简图

3.1 当1#、2#系列运行，3#系列备用

3.1.1 1#捞渣机出现故障

当1#捞渣机出现故障后，可将1#锁斗的渣水切换至2#渣池，将2#两台渣池泵打开运行。

此时可通过跨线1，将部分渣水分至1#系列；也可不打开跨线1，将1#、2#系列的渣水均送至2#系列下游，此时设计中要考虑管线的尺寸。

3.1.2 2#捞渣机出现故障

当2#捞渣机出现故障后，可将2#锁斗的渣水切换至3#渣池，开启3#渣池泵，通过跨线2将渣水回送至2#系列下游。

3.2 当1#、3#系列运行，2#系列备用

3.2.1 1#捞渣机出现故障

当1#捞渣机出现故障后，可将1#锁斗的渣水切换至2#渣池，开启2#渣池泵，通过跨线2将渣水回送至1#系列下游。

3.2.2 3#捞渣机出现故障

当3#捞渣机出现故障后，可将3#锁斗的渣水切换至2#渣池，开启2#渣池泵，通过跨线2将渣水回送至3#系列下游。

3.3 当2#、3#系列运行，1#系列备用

3.3.1 2#捞渣机出现故障

当2#捞渣机出现故障后，可将2#锁斗的渣水切换至3#渣池，将3#两台渣池泵打开运行。此时可通过跨线2，将部分渣水分至2#系列；也可不打开跨线2，将2#、3#系列的渣水均送至3#系列下游，此时设计中要考虑管线的尺寸。

3.3.2 3#捞渣机出现故障

当3#捞渣机出现故障后，可将3#锁斗的渣水切换至2#渣池，将2#两台渣池泵打开运行。

此时可通过跨线2，将部分渣水分至3#系列；也可不打开跨线2，将2#、3#系列的渣水均送至2#系列下游，此时设计中要考虑管线的尺寸。

3.4 当只运行1#系列运行，2#、3#系列备用

当1#捞渣机出现故障后，可将1#锁斗的渣水切换至2#渣池，开启2#渣池泵，通过跨线1将渣水回送至1#系列下游。

3.5 当只运行2#系列运行，1#、3#系列备用

当2#捞渣机出现故障后，可将2#锁斗的渣水切换至3#渣池，开启3#渣池泵，通过跨线2将渣水回送至2#系列下游。

3.6 当只运行3#系列运行，1#、2#系列备用

当3#捞渣机出现故障后，可将3#锁斗的渣水切换至2#渣池，开启2#渣池泵，通过跨线2将渣水回送至3#系列下游。

3.7 当1#、2#、3#系列均运行

3.7.1 1#捞渣机出现故障

当1#捞渣机出现故障后，可将1#锁斗的渣水切换至2#渣池，将2#两台渣池泵打开运行。

此时可通过跨线1，将部分渣水分至1#系列；也可不打开跨线1，将1#、2#系列的渣水均送至2#系列下游，此时设计中要考虑管线的尺寸。

3.7.2 2#捞渣机出现故障

当2#捞渣机出现故障后，可将2#锁斗的渣水切换至3#渣池，将3#两台渣池泵打开运行。

此时可通过跨线2，将部分渣水分至2#系列；也可不打开跨线2，将2#、3#系列的渣水均送至3#系列下游，此时设计中要考虑管线的尺寸。

3.7.3 3#捞渣机出现故障

当3#捞渣机出现故障后，可将3#锁斗的渣水切换至2#渣池，将2#两台渣池泵打开运行。

此时可通过跨线2，将部分渣水分至3#系列；也可不打开跨线2，将2#、3#系列的渣水均送至2#系列下游，此时设计中要考 虑管线的尺寸。

4 结语

通过上述分析，为应对捞渣机故障而导致气化炉停车工况发生，设计中可采用事故渣池方案及捞渣机互备方案，采用事故渣池方案时应注意渣池的容积，渣斗的电机功率；若采用捞渣机互备方案时，事故渣池可做小，在具体操作中可能需要开启备用系列的渣池泵，并且注意渣池泵出口管线的管径选取。