第54卷第1期化肥設計Feb.20162016年2月Chemical Fertilizer Desig59多噴嘴水煤漿氣化重要設備的在線清洗孔德升,孫化祥,馮國印(新能風凰滕州能源有限公司,山東滕州277527)摘要:分析了多噴嘴水煤漿氣化裝置在運行中遇到的二級滾筒篩堵塞、廢水換熱器堵塞和酸性氣冷凝器腐蝕內漏的原因,采取了一系列改造措施,實現(xiàn)了鎖斗沖洗水換熱器、廢水換熱器和酸性氣冷凝器在線沖洗(吹掃)、滾筒篩在線清理,在運行中取得了較為理想的效果關鍵詞:二級滾筒篩;堵塞;換熱器;在線清洗doi:10.3969/j.isn.1004-8901.2016.01.015中圖分類號:TQ546文獻標識碼:B文章編號:1004-8901(2016)01-0059-03On - line Cleaning of Key Equipment of Multiple Nozzle CWS Gasification Process PlantKONG De-sheng, SUN Hua-xiang, FENG Guo-yingzhou Energy Co, Ltd, Tengzhou Shandong 277527 ChinaAbstract This article analyzed the reasons of the two-stage drum screen blocking, waste water heat exchanger blocking and internal leakage of acid gasdenser, a series of reforming measures were taken to realize on ine cleaning purging ) of lock hopper flushing water heat exchanger, waste water heatKeywords: two-stage drum screen; blocking; heat exchanger; on ine cleaningdoi:10.3969/.issn.1004-8901.2016.01.016新能鳳凰滕州能源有限公司(以下簡稱“新能混合后,再經進料中空軸進入棒磨煤機筒體內部,鳳凰公司”)65ta精甲醇項目采用由華東理工大學在鋼棒與鋼棒、鋼棒與襯板間的擠壓、磨削作用下,和兗礦國拓科技工程有限公司共同研發(fā)的、具有我原料煤被研磨成具有一定粒度分布、較高濃度的水國完全自主知識產權的多噴嘴對置式水煤漿氣化煤漿,經與岀料端中空軸相連接的一級滾筒篩濾除工藝,自2009年12月首次投料成功運行以來,遇大顆粒,進人磨煤機出料槽,再由低壓煤漿泵加壓到了二級滾筒篩堵塞、鎖斗沖洗水換熱器堵塞、送至二級滾筒篩再次精過濾除去大于8目的大顆廢水換熱器堵塞和酸性氣冷凝器結垢腐蝕內漏等粒,自流進亼大煤漿槽儲存,由高壓煤漿泵加壓送問題,增加了檢修清理和維護的成本,嚴重制約了氣化爐與空分來的高純度氧氣在高溫高壓下發(fā)煤漿濃度的提高和系統(tǒng)的長周期高效穩(wěn)定運行。生部分氣化反應,生成以CO+H2為主要成分的合經過技術攻關,采取了一系列改造處理措施,實現(xiàn)成氣供裝置生產甲醇使用器在線沖洗歐掃、三級滾簡篩在線清理降低了2二級滾筒篩在線清洗改造設備檢修和維護的成本,消除了制約煤漿濃度提2.1二級滾筒篩運行概況升的重要因素,保障了系統(tǒng)的長周期、高效、穩(wěn)定二級滾筒篩是磨煤系統(tǒng)中精濾煤漿中大顆粒和運行,現(xiàn)年產精甲醇已突破74萬t。雜物的關鍵設備,從而避免大顆粒及其他異物卡住高壓屮畄向閱浩成高壓煤漿泵打量降低1磨煤系統(tǒng)工藝流程中國煤化工軟管隔膜破裂、燒嘴損原料系統(tǒng)將粒度<10m的碎煤間歇送入煤壞利CNMHG系列問題,在氣化裝置倉,煤倉中的煤依靠自身重力連續(xù)下落至煤稱重給的安全、穩(wěn)定、長周期運行中起到重要作用料機,經準確計量后與研磨水泵送來的工藝水、添加劑泵送來的添加劑一起經落煤管進入磨煤機入作者簡:孔德開(986年),男2074畢于山東化工技師學口處的鼓型給料器,經鼓型給料器內螺旋溜管充分化工段從事煤氣化生產工作化肥設計2016年第54卷由于提高煤漿濃度可以降低煤耗與氧耗、提升網,并在煤漿進人二級滾筒篩最后一道手動閥前増裝置生產能力、減小氣化爐上下溫差、改善爐內流加煤漿直接排入大煤漿槽的旁路管線,當運行篩網場和延長單爐運行周期,2013年新能鳳凰公司開展堵塞較為嚴重、制約煤漿濃度提升時,將煤漿不經煤漿提濃項目,通過磨杋調整添加鋼棒量、鋼棒級二級滾筒篩直接切亼大煤漿槽,經斷電和拆卸處理配優(yōu)化和原料煤進廠控制等技術攻關,磨煤機岀料后,采用吊車更換,換下的篩網用髙壓水槍清洗,清槽內煤漿濃度提升約2個百分點,二級滾筒篩卻出洗效果顯著,但在線更換工作量大,更換過程中篩現(xiàn)大量淌漿現(xiàn)象,造成大煤漿槽煤漿濃度一直不能體容易碰撞損壞,有異物掉亼大煤漿槽內的危險,提高。通過觀察更換下的滾筒篩,發(fā)現(xiàn)多數篩網被煤漿不經過濾直接進入大煤漿槽,高壓煤漿泵單向大顆粒及干固的煤漿所堵塞,篩網堵塞是造成二級閥大顆粒墊缸的風險增大。滾筒篩淌漿的根本原因2.4二級滾筒篩在線吹掃清理改造2.2二級滾筒篩堵塞淌漿原因分析在二級滾筒篩處平臺增設1臺空氣壓縮機,在二級滾筒篩堵塞分為2類:一類為大粒徑煤粒級滾筒篩頂部位置,均勻安裝1排4~5個噴嘴(以噴堵塞篩孔,煤漿顆粒以不規(guī)則多面體存在,粒徑為嘴大小和清理面積定),噴嘴與空壓機采用管線連2.5mm的煤粒很容易卡在篩孔中無法逃岀,造成篩接,每條管線上安裝1個手動閥,在線清理時,煤漿制孔有效面積減小,滾筒篩篩分能力下降,當累積堵備運行無需做任何調整,先啟動空壓機,待壓力正常塞面積較大時,合格水煤漿便會從二級滾筒篩大顆后,逐個打開進料端至出料端壓縮空氣閥門,對每粒岀口流岀,形成淌漿現(xiàn)象,只能通過降低煤漿流段區(qū)域篩網逐個清理,二級滾筒篩轉速l6rmi,每量、降低煤漿濃度和黏度的方法提高煤漿流通能次吹掃10s(滾筒篩約轉動3周),如改為電磁閥加力;另一類為煤漿干固形成堵塞,為防止沖洗水進PC控制系統(tǒng),可以實現(xiàn)自動化吹掃清理。二級滾筒入大煤漿槽,影響入爐煤漿濃度,設計中均未設置篩在線吹掃清理改造見圖1。二級滾筒篩在線沖洗管線,當二級滾筒篩停車時間較長時,殘留在篩孔網上的煤漿失水固化,造成篩網有效面積大幅減小,篩分能力大幅下降,再次投S1102用時依靠煤漿自身沖刷無法疏通清理。2.3傳統(tǒng)清理方法2.3.1機械清理法傳統(tǒng)清理大顆粒的方法是機械清理,即將特制大顆粒工具插入篩孔,采用物理敲擊,使篩孔中的干固煤漿和大顆粒投入篩網內,通過旋轉篩網使大顆粒通過排出口排出,清理過程中大顆粒會重復堵塞篩孔,清理勞動強度大,工作效率低,不僅容易損壞篩網,還有異物掉入大煤漿槽的危險。圖1二級滾筒篩在線吹掃清理改造2.3.2沖洗水沖洗法2.5在線吹掃改造優(yōu)勢部分廠家在二級滾筒篩下增加蝶閥,蝶閥上管(1)可以實現(xiàn)二級滾筒篩在線清理,對煤漿制段側面配有去地溝的排放管線,管線上安裝有蝶閥,備運行工況和負荷不會造成任何影響,采用壓縮空煤漿制備工序停車后,將二級滾筒篩下蝶閥關閉,排氣清理,避免沖洗水進亼大煤漿槽造成煤漿濃度降放管線上的蝶閥打開,利用磨煤機和低壓煤漿泵的沖低的事故,可實現(xiàn)隨時清理。洗水即可對二級滾筒篩進行沖洗操作,其具有設計簡(2)清理效果好。壓縮空氣出噴嘴后壓力迅速單、操作靈活的優(yōu)點,但蝶閥密封性不好,沖洗水會泄降低,體力迅速膨脹,流速加快,沖擊力強,噴嘴安漏進入大煤漿槽,造成入爐煤漿濃度降低,在開、關蝶裝在頂部,垂直向下噴射,加上煤漿和煤粒自身重閥時,附著在管線內壁的干固煤塊脫落掉入大煤漿力中國煤化工槽,有堵塞高壓煤漿泵入口管線的風險。CNMHG觜少。高壓水沖洗噴2.3.3在線更換高壓水槍清理法口徑小,理山小,而女女衣噴嘴較多,成本高為避免沖洗二級滾筒篩時,沖洗水進入大煤漿(4)改造簡單,成本低。只需增設1臺空壓機槽造成煤漿濃度降低事故的發(fā)生,新建設項目中往和若干噴嘴往取消了在二級滾筒篩下增加蝶閥和沖洗水排水(5)相比機械清理和吊裝換篩操作,不會損壞管線的設計,新能鳳凰公司早期配備了一個備用篩篩網,操作簡單,工作量極小第1期孔德升等多噴嘴水煤漿氣化重要設備的在線清洗3灰水換熱器自沖洗改造氣體隨產生的大量水蒸氣在熱水室與返回系統(tǒng)的灰水直接接觸換熱,回收熱量,經酸性氣冷凝器冷3.1運行概況凝和酸性氣分離罐分離冷凝液后,不凝酸性氣體送灰水槽內較清潔的灰水經廢水泵加壓,分別經往變換汽提塔,運行中酸性氣冷凝器列管經常出現(xiàn)廢水換熱器和鎖斗沖洗水換熱器冷卻降溫至45℃內漏問題,大量閃蒸汽進入渣水框架循環(huán)水管線,送往廢水處理和鎖斗沖洗水罐,作為系統(tǒng)置換外排并在管線內積聚,引發(fā)氣阻,造成真空閃蒸冷凝器水和鎖斗間歇排渣用水,溫度高的廢水會抑制廢水廢水換熱器及渣水界區(qū)各機泵循環(huán)水供水減少,系處理生物菌的活性,甚至致其死亡,鎖斗沖洗水溫統(tǒng)運行出現(xiàn)紊亂。通過拆檢發(fā)現(xiàn),冷凝器內有大量度過高會造成鎖斗充壓困難,進而影響氣化爐正常積灰,灰垢層下有明顯腐蝕痕跡,判斷為垢下腐蝕,排渣,由于灰水中含有的細灰、鈣鎂離子較多,堿度由于輸送介質為有毒有害的H2S、CO等氣體,無法較高,經過換熱器后,細灰沉積或附著在換熱器封完全切出在線處理。切為旁路后,蒸發(fā)熱水塔易出頭或管束內形成堵塞,影響廢水和鎖斗沖洗水流現(xiàn)超溫超壓,為了克服酸性氣冷凝器結垢堵塞造成量,使用周期一般僅為1~2個月,便需要隔離切出腐蝕內漏的問題,對冷凝器進行改造,從而實現(xiàn)酸進行高壓清洗,工作量大,檢修維護成本髙,并影響性氣對換熱器進行定期反吹掃操作,解決換熱器積系統(tǒng)正常生產運行灰和垢下腐蝕等問題3.2廢水換熱器和鎖斗沖洗水換熱器自沖洗改造4.2酸性氣冷凝器在線沖洗改造方案每套鎖斗系統(tǒng)對應1臺鎖斗沖洗水換熱器,將每套閃蒸系統(tǒng)配置1臺酸性氣冷凝器,在換熱鎖斗沖洗水換熱器進口閥后管段改為三通管,一端器進口閥后管段改為三通管,一端連接進口閥連接進口閥,一端連接換熱器,一端通過安裝有球端連接換熱器,一端通過切斷閥門連接火炬放空管閥的沖洗排放管線引入地溝。線放空。廢水換熱器一開一備,將2臺換熱器進口閥后管4.3在線吹掃具體步驟段均改為三通管,一端連接進口閥,一端連接換熱器,根據冷凝器使用情況可以進行定期反沖洗,步端通過安裝有球閥的沖洗排放管線引人地溝驟如下。3.3換熱器在線沖洗步驟(1)打開冷凝器旁路閥,通過調節(jié)冷凝器后的根據換熱器使用情況可以進行定期反沖洗,新調節(jié)閥或手動閥開度保證介質的正常輸送流量能鳳凰公司每半月沖洗1次效果較好。沖洗步驟(2)關閉冷凝器進口閥。如下(3)逐漸打開進口三通處的反沖洗閥,對冷凝器(1)啟動備用廢水泵,同時滿足換熱器沖洗、鎖進行反沖操作,安全無害介質可以通過排放口觀察反斗沖洗水供水和廢水外排水量。沖效果,排放介質干凈后,關閉反沖洗閥停止沖洗。2)廢水換熱器切換為備用換熱器,原運行換(4)逐漸打開冷凝器進口閥。熱器進口閥關閉,出口閥保持打開;鎖斗沖洗水換5)緩慢關閉冷凝器旁路閥,通過調節(jié)冷凝器后熱器打開換熱器旁路閥,關閉進口閥,通過廢水流的調節(jié)閥或手動閥開度保證介質的正常輸送流量。量調節(jié)閥或手動閥開度保證介質的正常輸送流量(3)逐漸打開沖洗排放管線的手動閥,確認泵5結語不超電流,對換熱器進行反沖操作(1)通過壓縮空氣吹掃改造,二級滾筒篩堵塞(4)通過排放倒淋觀察排水變清后,證明沖洗問題得到了較好解決,停車吹掃后,二級滾筒篩較合格,關閉反沖洗閥停止沖洗。為干凈,無煤漿殘留和大顆粒堵塞現(xiàn)象。(5)原運行廢水換熱器關閉出口閥,鎖斗沖洗(2)灰水換熱器改造實現(xiàn)了利用自身輸送灰水水換熱器逐漸打開進口閥,關閉旁路閥對廢水換熱器和鎖斗沖洗水換熱器在線反沖洗,具(6)停廢水泵的備用泵,通過調節(jié)廢水流量調有時間短、效果好、改造簡單的特點,改造后廢水換節(jié)閥和鎖斗沖洗水罐加水閥開度保持灰水流量正執(zhí)常,并通過調節(jié)閥開度和流量判斷沖洗效果。中國煤化工半月在線反沖1次,通過抖CNMHG沖出,沖洗效果明顯,4酸性氣冷凝器在線吹掃改造及吹掃步驟見快恐奮垍舉現(xiàn)象(3)酸性氣冷凝器改造實現(xiàn)在線反吹掃后,再4.1酸性氣冷凝器運行概述未岀現(xiàn)冷凝器內漏和渣水框架循環(huán)水氣阻現(xiàn)象,拆多噴嘴水煤漿氣化工藝閃蒸系統(tǒng)采用蒸發(fā)熱檢冷凝器,內部積灰明顯減少。水塔,高溫黑水在蒸發(fā)室內減壓閃蒸,解析的酸性收稿日期:2015-07-31