航天炉粉煤加压气化装置运行分析

张艳青

（安徽昊源化工集团有限公司，安徽阜阳236000）

1 引言

伴随着航天事业的不断进步，各种新型工艺技术、材料以及设备得以出现，其中航天炉粉煤加压气化技术便是最为关键的高端技术之一，其主要根据煤制合成气技术加以研发，不但在航天炉方面具有一定的技术创新性，而且还充分发挥出传统技术的优势和作用，效果良好。有关调查资料信息显示，尽管航天炉相关技术没有通过大量的实验检测过，不过在针对航天工程项目的基本需要满足方面却表现突出，十分有助于推进我国的工业化发展进程。因此，深入探讨航天炉粉煤加压气化装置运行状况具有重要意义。

2 航天炉粉煤加压气化工作开展的装置要求

对于航天炉粉煤加压气化工作而言，一般来说，为了保证良好的运行效果，要求粉煤加压气化的装置功能正常、覆盖全面，主要涵盖四个不同的单元，具体来说依次为：以磨煤与干燥处理为主要任务的15单元；以粉煤加压与运输为主要任务的16单元；以粉煤气化为主要任务的17单元；以灰水与渣处置为主要任务的18单元。对于15单元而言，其中包括了两条生产运行线，即1开1备，以便达到维持装置持续运行的效果。对于装置当中的16单元来说，可以实现针对所储存粉煤的加压处理，完成之后，使粉煤被运输到料罐当中。对于17单元来说，属于粉煤加压气化装置的核心组成部分，可以发挥出一定的燃烧作用，并合理进行气激冷与相关设施的清洁处理。对于18单元而言，可以对装置实施黑水的有效处理，并且能够反复循环使用，节约了资源[1]。

3 航天炉粉煤加压气化装置的运行状况分析

本次研究将以安徽昊源化工集团企业的两套航天炉粉煤加压气化装置运行情况作为分析案例，该项目粉煤加压气化装置工程项目在2011年10月份正式开工，其中一期项目气化炉于2013年4月14日首次成功点火。该项目从基建到首次点火成功花费了一年多的时间。其二期项目也于2014年4月一次性点火成功。其两套航天炉粉煤加压气化装置2015年全年有效运行时间为354d，2016年全年有效运行时间为360d，2017年全年有效运行时间为361d。从2016年到现今，其单炉连续运行的最长时间高达320d，创世界气流床气化技术连续运行（A级）时间世界纪录[2]。

通过对炉温、煤质类型、磨煤颗粒以及合成气灰分的相关检测之后，经过系统地分析与商讨，使得航天炉粉煤加压气化装置得到了很大改进，采用了更为先进的技术，让航天炉粉煤加压气化装置可以有效适应不同的煤种类型，保持稳定运行，并使该周期获得了增加。从当前针对此航天炉粉煤加压气化装置的相关调查资料中可知，其单炉日处理煤量高达950t，其中每小时的产气量则为73000m3，此为标准状态下的产量，从而成功产出合成氨28t。以其年运行360d作为计算分析的前提，可以得出每年的合成氨生产量大概为241kt。从下表1中可知，2017年该航天炉粉煤加压气化装置的停车因素情况[3]。

表1 2017年该航天炉粉煤加压气化装置的停车因素情况

从上表1当中了解到，由于电器、仪表设备的因素导致1次停车故障，为氧气放空阀阀检故障连锁跳车；其中相关设备的故障因素导致停车故障出现2次，占据比例66.7%，皆因为长周期运行，设备存在隐患，计划停车检修。鉴于操控装置的熟练性与适应性程度的增强，操作工操控技能越来越熟练，操作经验也越来越丰富，在增强操作工艺的掌握与管控之后，因人为操控失误造成停车的情况逐渐被规避。所以，为了达到航天炉粉煤加压气化装置的运行周期延长的目的，应注重对电器、仪表设备的维护和管理，加强对设备的维护保养。

4 航天炉粉煤加压气化装置运行过程中存在的不足与解决对策

第一，在航天炉粉煤加压气化装置的运行过程当中会受到合成气带灰因素的不良影响，由此造成一定的问题，鉴于该影响问题的严重性，导致系统的阻力快速提高，对系统的长久运行产生了十分严重的阻碍影响。那么，对于此问题所采取的解决对策具体为：通过对文丘当中的洗涤器部件加以更换处理，并由洗涤塔替代文丘当中的洗涤器喷淋水装置，完成供给料泵的任务，从汽提塔当中抽取水之后，有效洗涤合成气。同时，使得系统当中的黑水排放量加大，从以往的15m3/h提升到不低于25m3/h，而激冷室外的相应排水量则从以往的130m3/h提高到165m3/h，使系统的水循环量得以增加。通过利用此解决对策，使得洗涤塔替代文丘里当中的洗涤器喷淋水装置，完成供给料泵的任务，虽获取到相应成效，不过却不够显著；利用对系统的水循环量增加的方法，使合成气的洗涤成效较为显著。当完成合成气带灰缺陷的处理之后，相关装置的运行稳定性便获得增强[4]。

第二，在航天炉粉煤加压气化装置的运行过程当中会受到磨煤机液压油站的油温太高的因素影响。鉴于磨煤机液压油站属于单台泵的运行方式，在设计油循环管路的过程当中，忽略了针对液压油的冷却处理因素的考虑，致使装置在运行的时候液压油的温度不断提升，最高达到了70℃。对于此问题采取的解决对策具体为：针对磨煤机液压油站，加大冷却器设备购买量，采用循环冷却水的方式，实现液压油的连续冷却处理[5]。通过利用此解决对策之后，液压油站的油温从70℃下降到40℃，从而确保了磨煤机的稳定运行，提高了安全，规避了故障风险。

5 结论

从此次论文的阐述和分析中可知，深入探讨航天炉粉煤加压气化装置运行状况非常重要，有利于确保航天炉粉煤加压气化装置的安全和稳定性。本文依据航天炉粉煤加压气化工作开展的装置要求，分析了航天炉粉煤加压气化装置的运行状况，并说明其中的不足与解决对策。望此次研究的内容和结果，能够获得相关部门人员的重视，并从中得到相应帮助，有效推进航天事业管理的改革进程。