56天然氣化工(C1化學與化工)2012年第37卷煤氣化高溫熱水器防沖擋板技術(shù)改造呂世斌,徐慶,王環(huán)宇,柳奉謙(華亭煤業(yè)集團有限責任公司甘肅華亭煤電股份有限公司煤制甲醇公司,甘肅華亭744100摘要:對多元料漿氣化灰水處理系統(tǒng)氣化高溫熱水器及高溫熱水器內(nèi)防沖擋板多次沖刷損壞的原因進行初步分析,提出相應(yīng)的防治方案。通過對氣化高溫熱水器防沖擋板的技術(shù)改造,其易沖刷損壞得到有效的抑制,并針對此次改造的結(jié)果進行總結(jié)關(guān)鍵詞:煤氣化;高溫熱水器;灰水處理系統(tǒng);防沖擋板;磨蝕速率;甲醇廠中圖分類號:TQ223121;TQ5156文獻標識碼:B文章編號:1001-9219(2012)045603華亭煤業(yè)集團有限責任公司60萬a煤制甲黑水處理系統(tǒng)、細渣過濾系統(tǒng)。醇項目氣化裝置采用西北化工研究院的多元料漿氣化技術(shù)灰水處理系統(tǒng)是其主要組成部分擔負1高壓閃蒸單元工藝流程著回收本工序氣化爐和碳洗塔送來的黑水熱量,將氣化高溫熱水器(C140A/BC)和高溫熱水器水中的酸性氣體解析出來,進一步濃縮黑水并分離(C1402ABC)是氣化裝置灰水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)出較于凈的灰水,供系統(tǒng)循環(huán)使用的任務(wù)備。來自氣化爐激冷室的黑水(234,T℃,60MPa,多元料漿氣化灰水處理系統(tǒng)設(shè)置3套,其中灰183m/h)經(jīng)減壓至12MPa,進入氣化高溫熱水器閃水澄清及細渣過濾1套。單系列灰水系統(tǒng)主要包蒸,閃蒸氣從氣化高溫熱水器頂部送出。洗滌塔括:高壓閃蒸單元、低壓閃蒸單元、真空閃蒸單元和(C30A/BC)底的黑水(2126℃,595MPa,80m3h)C1401AC1402A氣化高溫熱水器高溫熱水大小p2400 mmx 12024 mm大小q1600mm×8120mm體積44.1m體積:13.m設(shè)計溫度:190℃設(shè)計溫度:190℃設(shè)計壓力:1.2/-0.1MPa設(shè)計壓力:1.2/-0.IMPa保溫情況:全保溫保溫情況:全保溫頂部出料至E1402水1301換冷縫浪C102異水臺F101[醫(yī)部出料至C1403底部出料至C1403A五沉渣沖圖1灰水處理系統(tǒng)高壓閃蒸單元工藝流程示意圖收稿日期:0120328作者簡介:呂世斌(1968)男,碩士經(jīng)過減壓至1MPa后進入高溫熱水器,在高溫熱生,高級機電工程師;*聯(lián)系人:電郵xqg067cn@163com。水器中,一部分水閃蒸成為蒸汽,連同少量氣體以廠方第4期呂世斌等:渫氣化高溫熱水器防沖擋板技術(shù)改造57及閃蒸氣從高溫熱水器頂部送出。兩個高溫熱水器磨損、沖刷,導致短期內(nèi)防沖擋板多次被沖穿或沖底部的液體及細渣經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥進入低溫熱水器掉,同時設(shè)備筒體和補強板也多次被沖穿,嚴重影(C1403A/B/C)。響系統(tǒng)運行周期。2011年4月和10月份裝置大檢2故障記錄及臨時性補救措施修期間通過拆檢程控閥發(fā)現(xiàn)閥芯及密封面沖刷嚴重,部分密封面必須更換才能使用。2010年11月項目投產(chǎn)以來,氣化裝置運用進一步分析發(fā)現(xiàn),黑水中含有大量煤渣懸浮固年多時間內(nèi),灰水處理系統(tǒng)多次發(fā)生氣化高溫熱水體,固體多為細碎的熔融玻璃體狀細渣,硬度較高器及高溫熱水器入口防沖擋板被沖穿或沖掉,甚至且卷度不均粒徑在08Am~20μm,其黏度遠大于水設(shè)備筒體被沖穿等事故,直接導致氣化裝置非計劃的黏度,細渣含量在40g/m2350g/m3。根據(jù)化工腐蝕性停車,給公司生產(chǎn)經(jīng)營造成嚴重影響。相關(guān)理論:當沖刷磨損的流體流經(jīng)殼體表面時造表12011年氣化高溫熱水器及高溫熱水器成沖刷磨損的主要因素在于流體流速,其次與介質(zhì)防沖擋板損壞情況的懸浮物濃度、殼體表面直徑等也有一定的關(guān)系。故障記錄在較高流速下,特別是當介質(zhì)中含有懸浮固體時,時間設(shè)備修復措施磨損顯著加快,隨流速的增加,碳鋼和鑄鐵等合金C1402B防沖擋板被沖穿d≈10mm的圓孔設(shè)更換防沖擋的磨蝕速率增加幾倍甚至幾十倍。另外,黑水中酸2010-1220C1401BC1402B備筒體和補強板沖穿,板,補焊設(shè)備性成分如HS、NH3等酸性氣體超標也加速對防沖人孔磨損45mm,筒體,史換補強板和人孔擋板腐蝕的一個重要因素。Cl401B防沖板沖掉灰水處理系統(tǒng)高壓閃蒸單元防沖擋板損壞嚴檢修拆檢發(fā)現(xiàn)C1401C防沖擋板沖掉,C1401B重,檢修工作量大。本公司主要采取以下兩種方案2011413C40CC1401B防沖擋板沖穿d≈7mm方案一,更換解決:的圓孔,補強板磨友補強板方案一:將防沖擋板的結(jié)構(gòu)由原來的單層變?yōu)?mI拆檢設(shè)備發(fā)現(xiàn)C1401A雙層結(jié)構(gòu),內(nèi)層(靠近汽液進口)的防沖擋板為孔2011-6-10C1401AC1402A脫落,C1402A防沖擋方案板,孔徑8mm,孔間距25mm,邊緣40mm部分不開板沖穿損壞孔,采用可拆卸結(jié)構(gòu),外層擋板不開孔。內(nèi)外層擋板C1401A防沖擋板被沖20!H-8-5Cl401A掉,設(shè)備筒體補強板和方案二并補抗磨蝕采用堆焊5mm厚的碳化鉻,擋板基層厚度焊觀察孔觀察孔被沖穿和材質(zhì)不變。防沖擋板結(jié)構(gòu)如圖2所示。C1402C防沖擋板被沖011-12-29CI402C掉,設(shè)備筒體補強板和補焊觀察孔觀察孔被沖穿3原因分析及改造方案氣化爐和碳洗塔黑水排量過大,壓差大,排水閃蒸氣量大、流速大,易導致防沖擋板損壞。多次拆檢設(shè)備發(fā)現(xiàn),防沖擋板被沖穿為d=4mm的圓孔,分廿析認為防沖擋板損壞嚴重的主要原因在于氣化高溫熱水器入口黑水減壓閥(PV1401A/B/C)和高溫熱堆爃mm碳化锪注:·號按原圖水器入口黑水減壓閥(PV1410A/BC)為單座文丘里角閥,黑水減壓為一股壓力為12MPa流速很快的圖2防沖擋板結(jié)構(gòu)示意圖汽液兩相流,由于兩調(diào)節(jié)閥距離設(shè)備筒體距離過近方案二:通過更改設(shè)備入口管道調(diào)節(jié)閥的方法(分別為300mm和220mm),閥后管道不能充滿介(即將調(diào)節(jié)閥安裝位置由EI28750mm移至質(zhì)導致較高流速并含有大量細渣的汽液兩相流直EL21700mm,安裝方式由側(cè)進底出,水平安裝改為接沖刷到防沖擋板上,增大對減壓閥、防沖擋板的側(cè)進底出、豎直安裝,如圖3、4所示),在黑水入口廠方58天然氣化工(C1化學與化工)2012年第37卷140IAc141A4"|2.5④*9p圖3氣化高溫熱水器入口管道變更示意圖4氣化高溫熱水器圍堰結(jié)構(gòu)示意圖管道進行降壓,使人口壓力稍大于設(shè)備內(nèi)壓力,同防沖擋板和設(shè)備筒體減薄量在測厚儀上基本反映不時在設(shè)備內(nèi)黑水入口處增設(shè)圍堰使入口管道充滿出,方案二很好地解決了氣化高溫熱水器防沖擋板黑水,利用水的粘滯力逐級衰減減壓黑水的動量,損壞的問題,防沖擋板的使用壽命由原來的20天左以防止黑水直接沖擊防沖擋板或設(shè)備筒體。減壓后右提高到現(xiàn)在的6個月,每年可減少氣化裝置非計高速黑水流進入充滿黑水的管道,黑水介質(zhì)質(zhì)點會劃停車10次以上,有力地保障了灰水處理系統(tǒng)長周產(chǎn)生內(nèi)摩擦反抗質(zhì)點間的相對運動達到降低流速期穩(wěn)定運行每年可節(jié)約生產(chǎn)成本3000萬元以上,為的目的,利用液體這種粘滯作用減緩對管道和防沖公司創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益和社會效益。擋板的沖刷和腐蝕。5結(jié)語4改造后的效果方案二基本解決防沖擋板易損壞的問題,但此通過實際運行來看:方案一在一定程度上延長技術(shù)改造方案缺乏更精確的數(shù)據(jù)計算論證,今后要了防沖擋板的使用壽命,但未徹底解決此問題,防沖加強對氣化高溫閃蒸單元的黑水成分定性分析,特擋板仍存在被沖穿或沖掉的現(xiàn)象。為此,華亭煤業(yè)公別是黑水pH值流速、固含量等,定期對防沖擋板司釆用方案二對A套氣化高溫熱水器進行改造,并和設(shè)備易損蝕部位測厚,分析損壞規(guī)律,尋找更為通過裝置實際運行情況來檢驗改造后的效果以決定切實可行的防治方法。其他設(shè)備是否也采用此方案進行技術(shù)改造。改造后參考文獻裝置運行期間,高壓閃蒸單元閃蒸效果和原設(shè)計值[1]HE畢勒D維斯騰貝格合理的防腐設(shè)計M趙克清,接近,符合工藝條件,停車后拆檢設(shè)備觀察,防沖擋譯北京化學工業(yè)出版社,1990板無明顯損壞,用測厚儀對原易損壞部位進行測厚,2]陳小華.高壓閃燕罐殼體損壞防治對策團大氮肥2004,27(5:336-338Revamp of anti-scouring baffle of high temperature water heater in coal gasification systemLU Shi-bin, XU Qing, WANG Huan-yu, LIU Feng-qian,Coal to Methanol Company of Gansu Huating Coal and Electricity Co, Ltd, Huating Coal Industry Group Co, Ltd, Huating 744100, China,Abstact: The causes of repeated damage of the high temperature water heater and its anti-scouring baffles in the ash watertreatment system of Multi-Component Slurry Gasification (MCSG)were analyzed, and some measures were put forward to solve theroblem. After revamping the anti-scouring baffles, the damage easily caused by scouring was suppressed effectively, and therevamping results were presented.Keywords: coal gasification; high temperature water heater; ash water treatment system; anti-scouring bafe; abrasion ratemethanol plant廠方