石油和化工設備2013年第16卷設備管理SHELL煤氣化裝置裝備管理特點黃世剛(甕福集團天?；?，貴州福泉550501)[摘要] 對She11煤化工裝置裝備管理的特點進行了分析，借鑒國內(nèi)有關Sshe11氣化爐近年來裝備管理經(jīng)驗，提出了Shell煤化工裝備管理的要點和思路。[關鍵詞]煤化工; Shell; 氣化爐;設備管理;經(jīng)驗近十年來，由于能源危機等尚嚇氣去單冷中氣氏縮執(zhí)多種因素促使煤化工生產(chǎn)在國內(nèi)發(fā)展很快，各種煤化工技術在各過也陳樂/中壓藥汽，地都有應用，其中shell煤粉加壓氣化技術在國內(nèi)已有20余套裝置氣體返回臭投產(chǎn)。經(jīng)過各工廠的努力，shell煤氣化裝置長周期運行已逐步正常，多數(shù)單位連續(xù)運行已突破100高E/中氏藥汽天，至2013年9月 國內(nèi)己有裝置連續(xù)運行316天，有些開車較早的單.原鈄謀三毆燕及器位對煤氣化裝備的管理進行了有”益的探索，但如何提升shell煤氣.石灰石|1| 5化裝備管理水平、提高裝置安全運轉率、降低生產(chǎn)費用仍為各廠敞冷段二毆哉發(fā)器謀粉制備設備管理的難題,/面鎖1 Shell氣化工 藝和氣化爐結構.特點一謀帥壓及比-段革及器Shell工藝是原煤在磨煤工序進行干燥、制粉，煤粉通過加壓r原網(wǎng)臺成氣輸送到氣化爐煤燒嘴，煤粉在壓/治屏力4MPa、溫度1500"C的氣化爐L熱]初步水處哩中，與O2和蒸汽進行燃燒，生成合成氣和灰渣、飛灰。合成氣在治迪氣化段頂部利用來自濕洗段的較飛灰 一低溫的合成氣進行急冷，將溫度高壓名氣降到900C，隨后在合成氣輸送段、氣體返回段、合成氣冷卻段中，進一步將溫度降低到350°C左怕鹵右，從合成冷卻器底部流出。大非污水部分各種不能燃燒的組分以熔渣| 中國煤化工的形式從氣化爐的底部排出，同渣水一并從渣池作者簡介:黃世剛CNMHC歷，高級工程師。在甕福集團從馬:MYH底部排出氣化爐，部分熔渣以飛灰形式存在，通第12期黃世剛SHELL煤氣化裝置裝備管理特點-71-過急冷段、輸送段、合成氣冷卻段后，隨合成氣排粉流量測量儀表、煤粉閥、煤灰渣閥、硬密封儀出氣化爐，并被收集在下游的飛灰脫除系統(tǒng)中。表球閥、鍋爐給水循環(huán)泵、恒力吊、激冷氣壓縮Shell氣化爐的結構由氣化爐、輸氣管和合成機等設備需進口，對企業(yè)經(jīng)營成本影響較大。設氣冷卻器三大部分組成?？傮w結構由外殼和內(nèi)件備維修管理面對著批量小、設備高效利用、檢修構成。外殼承受靜壓力，內(nèi)件形成氣化空間、爐速度要快、維修費用不斷壓縮的多方壓力。如氣渣收集空間、氣體輸送通道和保護屏。合成氣冷化爐設計中使用了9管，國內(nèi)供應困難，對今后卻器內(nèi)設有兩段蒸發(fā)器。氣化爐內(nèi)件是一臺膜式設備材料、備品備件的國產(chǎn)化增加了難度。水冷壁及水管型冷卻器，安裝在整個氣化爐外殼2.4設備維修技術水平的要求更高。氣化爐把氣中。在內(nèi)件中強制的冷卻水循環(huán)而吸收熱量，產(chǎn)化段、氣體冷卻器通過輸氣管連接為一個整體，生中壓蒸汽。內(nèi)件與壓力殼體間有750 mm的環(huán)形設備結構復雜，重量加大。為提高氣化溫度，設空間以便氣水管線的進出和分配器、集氣箱的布備制造中選材級別提高，較多使用了Incoloy和置。合成氣冷卻器采用性能可靠的恒力吊進行浮Inconel合金，后期維修難度大。動支承。氣化爐包括81臺(套)設備，按工藝功3煤氣化裝置裝備管理的工作思路能分為氣化反應段、急冷段、輸氣管段、氣體返為提升煤氣化裝置裝備的管理水平，應從以回段、冷卻段、輔助設備等6部分。下幾個方面入手。2 Shell煤氣化裝備管理的難點3.1建立和完善檢修協(xié)作網(wǎng)絡2.1以氣化爐為核心的關鍵設備具有大型化、集中殼牌煤氣化是國內(nèi)近十年陸續(xù)投入運行的，化、精密化、智能化的特點，僅氣化爐的控制連各單位在裝置建設時從人員精簡和優(yōu)化出發(fā)，機鎖回路多達800余套。煤氣化裝置的控制系統(tǒng)比電儀維修隊伍大部分或全部外協(xié)社會資源。為保較復雜，I/O點 多達3000多個，采用串級、前饋、.障裝置的正常運行，對維修網(wǎng)絡的建立提出了更分程、比值調(diào)節(jié)及順序控制(15個)和邏輯控制高要求，由于裝備的技術愈發(fā)復雜，加之對企業(yè)(50多個)，通過分散型控制系統(tǒng)(DCS)、緊人力成本的控制愈發(fā)嚴格，國內(nèi)各裝置汽化爐等急停車系統(tǒng)(ESD)、可編程邏輯控制(PLC) ,煤氣化設備維修的社會化協(xié)作程度越來越高，催實現(xiàn)生產(chǎn)過程的集中監(jiān)控和管理，其規(guī)模和復雜生了諸如耐火材料、爐體、特種控制閥門、陶瓷程度在國內(nèi)化工行業(yè)單套裝置較少見。這些設備濾芯等專用設備維修隊伍，各工廠也建立了不同對生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運行影響重大，稍有故障將造的維修網(wǎng)絡和供應鏈。有些單位采取固定一一個日成裝置停車和安全隱患。2.2煤氣化設備結構復雜，關鍵設備氣化爐、輸氣常維護隊伍，穩(wěn)定兩三支外協(xié)隊伍，確保停車后8~ 10h到廠進行搶修工作。管、合成氣冷卻器在煤氣化框架中為連成-體，3.2 Shell煤氣化裝置初期和中長期設備管理的重點三臺設備共有200多個管口，設備結構和受力情況復雜，對材料的要求高，內(nèi)件組裝對外殼接管的煤氣化裝置運行初期以解決設備問題、工藝標高及方位要求極為嚴格。煤氣化框架高100余運行中的技術問題以及備件問題為主，如S1501米，為鋼筋混凝土和鋼結構混合結構，安裝設備飛灰過濾器、磨煤機、氣化爐的爐管泄漏、燒嘴數(shù)量多、重量大、與框架的連接形式復雜。需采罩、撈渣機、壓縮機、煤粉管線閥門等問題的處用有限元模型從結構的動力特性、變形、強度、理，隨著國內(nèi)各裝置連續(xù)運行超過100天最多達到建筑結構與氣化爐及地震對其影響等方面進行模316天，各單位裝置的設備和工藝瓶頸問題已被突擬分析。裝置疲勞設備多，共有13臺疲勞設備，破，裝置已逐步由應急檢修轉為計劃檢修了。對設備制造和檢修提出了更高要求。設備管理中心應就設備的可靠性、連續(xù)性、2.3煤氣化裝備維修費用高，一次系統(tǒng)大修費用通備件的壽命進行分析和評估。氣化爐內(nèi)各測溫點常高達1500萬元以上。引進的設備和儀表較多，是了解氣化爐是否正常運行的重要指標，發(fā)現(xiàn)異煤氣化關鍵設備為氣化爐、輸氣管、合成氣冷卻常要立即查找、分析原因并及時處理;為防止受器的內(nèi)件、飛灰過濾器的內(nèi)件以及點火燒嘴、開熱面管束內(nèi)壁積卡V吃' 中國煤化工氣化爐58套振打渣灰裝置部件必須工燒嘴、煤燒嘴、煤流量控制閥、煤三通閥、煤緊密接觸，否則MHCNMHGCNMH9爐膜式壁石油和化工設備-72-■設備管理2013年第16卷及蒸發(fā)器循環(huán)鍋爐水共有748條循環(huán)水回路，為平來也在做國產(chǎn)化備件的認證工作，從認證單位備衡各水路的流量，不使發(fā)生偏流，導致膜式壁及件的使用效果看，備件品質可滿足生產(chǎn)需要。蒸發(fā)器燒損，在各水路入口管都裝有- -個孔板，(4)制定煤氣化備件儲備定額。因煤化工裝置在氣化爐投用前，必須對各回路進行流量測試，專用設備和備件較多，消耗水平各廠參差不齊，保證水路暢通。如有堵塞，要及時進行處理，否維修周期差別較大，各工廠在配件更換和檢修周則將導致氣化爐爐管內(nèi)水氣化劇烈沖刷內(nèi)管壁導期上，取得了一些經(jīng)驗，在制定完整的備件儲致管子泄漏。備定額存在困難的情況下，可對關鍵備件如燒嘴3.3以煤氣化為核心的系統(tǒng)檢修思路罩、燒嘴、濾棒、磨滾、滴管、煤粉鎖斗閥、反煤氣化裝置檢修組織與氮肥企業(yè)和石化企業(yè)吹閥等制定儲備定額。有許多不同，檢修的核心和控制節(jié)點主要在氣化(5)優(yōu)化備件庫存。庫存控制一直 是企業(yè)管.爐.上，氣化爐升溫降溫時間較長，氣化爐檢修作理者的難題，通過庫存優(yōu)化保持庫存水平與備件業(yè)點相對集中在爐內(nèi)，交叉作業(yè)、高處作業(yè)，涉保障之間的最佳平衡。庫存定額的制定要受到多及焊接、氣化爐各部搭架子、爐管外觀和測厚檢種因素制約，實現(xiàn)庫存優(yōu)化的途徑，有些企業(yè)采查、熱處理、探傷諸多工序，檢修順序和調(diào)度組用供應商管理庫存(vendor Managed Inventory,織要認真安排，才能縮短維修時間、保障安全;VM1)，有些企業(yè)采用聯(lián)合庫存管理(jojntly氣化爐檢修涉及的專業(yè)有機械、電氣、儀表、焊ManagedInventory，JMI)模式， 各有其優(yōu)點。 企業(yè)接、耐火材料等，短時間投入大量檢修力量，檢可以根據(jù)自身具體情況進行選擇。修強度高，調(diào)度平衡難度大，專業(yè)外協(xié)工作量3.5實施設備管理信息系統(tǒng)建設提升設備管理水平大，須提前建立可靠的外協(xié)維修網(wǎng)絡?？刂葡到y(tǒng)自動化與管理信息化的融合，必氣化爐例行測厚和外觀檢查，工作量大，將帶動設備管理信息系統(tǒng)的發(fā)展。很多工廠已建殼牌給出了詳盡的檢查手冊，每次停車必須嚴格立了DCS、MES、OA、ERP、設備監(jiān)控系統(tǒng)及細致檢查，才能掌握管道變化趨勢，及時安排檢電子商務平臺，而國內(nèi)設備管理系統(tǒng)建設落后于修，保障設備安全。MES、OA、ERP等系統(tǒng)的建設，強化對設備狀態(tài)3.4建立完善高效的備件管理和供應體系分布與集中管控，是許多工廠面臨的問題。通過(1)規(guī)范設備配件倉儲管理。一級庫房管理模建設設備管理系統(tǒng)可以做到:式已成為現(xiàn)代企業(yè)的常用模式。提高備件質量、(1)實現(xiàn)信息的有效流通。通過系統(tǒng)下達檢減少流通環(huán)節(jié)、縮短供應周期。有選擇地同實力修計劃、工單計劃后，與此相關單位均可掌握和雄厚、信譽良好的供應商建立長期合作關系。利了解相關信息，根據(jù)職責分工及時組織和安排處用企業(yè)ERP建設契機，規(guī)范和優(yōu)化備件計劃、采.理，提高工作效率，徹底取消了紙版維修、檢修購、倉儲管理流程，提高工作效率。計劃;巡檢記錄、交接班記錄讓更多的人了解當(2)為加強配件管理的信息溝通，同相關企業(yè)前設備運行情況和存在問題。建立聯(lián)系，積極開展進口設備地區(qū)協(xié)作組或行業(yè)(2)提高工作效率、優(yōu)化資產(chǎn)管理和檢修管理協(xié)作組活動，進行配件余缺調(diào)劑和經(jīng)驗交流等活流程。通過系統(tǒng)平臺，保證了工作得到快捷及時動，實現(xiàn)企業(yè)備品配件資源共享，降低企業(yè)備件的處理，精簡和優(yōu)化了設備管理流程。通過各類儲備資金。國內(nèi)一些同系統(tǒng)的煤氣化企業(yè)，已經(jīng)工單的處理和查閱，可及時了解員工工作情況，試行一些關鍵備件分別備用，相互公開庫存，急起到了監(jiān)督管理作用。時互相調(diào)用，解決了設備應急。目前已有幾個工廠實現(xiàn)了資產(chǎn)管理、日常機(3)加快配件國產(chǎn)化進程。進口配件價格高、電儀檢修工單管理、設備缺陷報警、特種設備檢采購周期長，為緩解維修壓力，降低檢修成本，驗預警、檢修計劃管理、日常潤滑維護管理、機應加快配件國產(chǎn)化進程。進口配件國產(chǎn)化技術難電儀點檢交接班管理等功能，滿足了日常設備管度大、風險高、工藝復雜，應同制造廠密切配理需要，提升了工作效率，優(yōu)化和提升了煤氣化合，提高研制質量。建立進口配件國產(chǎn)化檔案，裝置裝備的管理中國煤化工對國產(chǎn)化配件質量進行長期跟蹤。殼牌公司幾年收稿日期: 2013-0MHCNMHG