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收稿日期2013-10-21 作者简介杨路( 1989) , 男, 技师, 助理工程师。 渣口压差对系统的影响 杨路 ( 新能凤凰能源有限公司,山东 滕州277527) 中图分类号tq 546 文献标志码 b 文章编号1004 9932( 2014) 03 0025 02 渣口压差作为气化炉控制中的一个重要参 数,它能直观地反映出气化炉的运行状况。但由 于种种原因,有时压差表测得的数据并不能准确 地反映气化炉的实际状态,所以在操作上还要根 据其他工艺参数 ( 如气体成分和渣样等)的变 化进行综合分析判断,及时处理好气化炉的各种 突发状况。 1烘炉时渣口压差升高 渣口压差在气化炉正常运行时可以准确地显 示出渣口与合成气出口压力之差,但是在气化炉 烘炉时系统压力为负压,且系统压差较小,渣口 压差不能正常显示,因此,在烘炉过程中出现问 题时就不能再依靠渣口压差进行判断处理。 1. 1事故经过 2011 年 7 月 4 日夜班接班后,气化炉 b 温 度1 000 ,恒温 20 min。上班交班前 0. 5 h 因 气化炉液位过高造成气化炉回火,控制室手动关 闭液化气流量调节阀,调小负压并及时调整气化 炉液位至烘炉液位,气化炉温度由 1 000 下降 至 920 。为了交班前能够升至 1 000 ,气化 炉重新点火后 5 min 之内液化气流量恢复到灭火 前流量,0. 5 h 后升至 1 000 。夜班接班后按 照 30 /h 速度升温,由于上班液化气流量控制 过大,气化炉温度仍处于快速上涨的趋势。夜班 现场人员接班前预检时,发现渣口周围有少许挂 渣,但影响不大。1: 30 气化炉温度上涨缓慢, 维持在 1 060 ,控制室人员逐渐增大液化气流 量,并联系现场人员调整配风,炉温继续上涨, 同时现场人员反映渣口周围挂渣情况严重。2: 00 气化炉温度上升至1 080 ;2: 10 气化炉温度不 再上升反而略有下降,降至 1 078 ,中控加大 液化气流量并调整负压,温度仍不见上涨; 2: 30气化炉温度已下降至 1 069 ,合成气出口 温度下降 2 ,渣池温度下降 1 ;2: 45气化 炉温度下降至 1 047 ,合成气出口温度又下降 3 ,联系现场查看原因,发现渣口还有 300 mm 厚的积渣。控制室将液化气流量由 130 m3/h 减至 85 m3/h,负压由 1. 2 kpa 提至 3. 0 kpa, 并加大压缩空气用量,保证液化气燃烧充分。 3: 00气化炉温度呈上涨趋势,5: 30气化炉炉膛 温度升至 1 100 ,恒温,不再继续升温。 1. 2分析及处理 由于上次停车为紧急停车,气化炉没有进行 升温处理,导致气化炉炉壁上挂有大量的积渣。 气化炉升温时由于温度逐渐上升,达到渣熔融温 度时炉壁上的挂渣顺炉壁向下流动。由于渣口处 的温度相对较低,熔融状态的渣在流经渣口时堆 积在此处。气化炉重新点火后升温速度过快,加 剧了气化炉渣熔融的速度,导致大量的积渣短时 间内堆积在渣口处,影响废气的流通,废气无法 及时排出,新鲜的空气无法进入,导致液化气燃 烧不完全,无法释放出全部的热量来维持气化炉 炉膛内的温度。 此次对投料前炉温要求太高,今后烘炉的最 高温度应控制在1 100 。此次事故中渣口压 差表无法正常使用,未能给操作提供任何帮助, 对此可结合气化炉炉膛内部温度、合成气出口温 度以及渣池温度综合判断。假如炉温处于高温 区,出现两者同时下降,且加大液化气流量温升 不明显时,基本上就可判断为渣口堵塞。 2生产时渣口压差升高 2. 1事故经过 2012 年 10 月 19 日系统更换煤种,煤质出 第 3 期 2014 年 5 月 中氮肥 m- sized nitrogenous fertilizer progress no. 3 may 2014 现变化,灰熔点上升至 1 300 ,a、b 双系统 100%负荷运行;19 日 17: 00 a 系统 ch4呈上涨 趋势,由 700 10 6 上升至 900 10 6。气化炉 运行到后期高温热偶已经无法正常指示气化炉内 的温度。控制室单烧嘴增加氧气流量 30 m3, ch4稳定在 750 10 6。现场发现渣样异常,有 带小尾巴的黑色短玻璃丝,伴有 5 mm 不规则小 块渣出现。控制室继续增加氧气流量 30 m3,渣 口压差在 0. 04 0. 07 mpa 波动,并呈上涨趋势。 18: 30 b 系统 ch4呈上涨趋势,双系统 ch4控制 在 500 10 6。中班交班前 a 系统单烧嘴加氧 200 m3,b 系统加氧 220 m3,b 系统渣口压差 0. 15 mpa,a 系 统 压 差 0. 2 mpa。a/b 壁 温 300 ,均在高温下运行。夜班接班后 a 系统单 烧嘴加氧 20 m3,ch4控制在 400 10 6,b 系 统接班后加氧 40 m3。1: 00 b 系统加氧 40 m3, 渣口压差已经满量程,手动计算渣口压差为 0. 3 mpa,壁温 310 ;a 系统1: 15 加氧 20 m3, 1: 30 渣口压差瞬间下降至 0. 05 mpa,co2含量 瞬间由 15%上升到 16. 5%,渣口压差在 0. 05 0. 06 mpa 波动,现场测量壁温 295 ,呈下降 趋势,烧嘴冷却水回水温度下降 1. 5 。2: 00 b 系统加氧 20 m3,手动计算渣口压差为 0. 4 mpa, 仍呈上涨趋势。a 系统渣口压差仍稳定在 0. 05 mpa,壁温下降至 282 ,b 系统壁温上涨至 320 ,氧气流量调节阀开度为 100% 仍不能满 足要求,有的烧嘴氧气流量偏低 200 m3,导致 氧气不足、炉温波动。在渣口压差升高的过程 中,氧气流量偏低,气化炉温度瞬间下降。在氧 气压力提高的过程中,氧气流量属于过量的范 围,气化炉温度处于升高的过程。高温时大量的 熔渣顺气化炉炉壁下落,炉温低时大量积渣,堆 积在气化炉渣口。3: 00 b 气化炉渣口压差为 0. 6 mpa,壁温 350 ,气化炉手动停车。 2. 2分析及处理 同样的工艺条件,a 系统渣口压差处理正 常,而 b 气化炉最终被迫停车。当发现渣口压 差升高时,应采取提温熔渣的方式进行处理。提 温初期,由于气化炉炉壁挂渣较少,在加氧的过 程中幅度可以大一些,但是也不能过大,要时刻 注意气化炉炉壁温度和气体成分的变化。当渣口 压差大幅度波动出现下降时,说明:当前炉温 适合,挂渣的形态和流动性发生了变化,此时已 经有大量的熔融状的渣开始下落,加氧幅度应放 慢;炉壁上大量积渣,在重力的作用下离开渣 口。不论是哪一种原因,此时都应放慢加氧速 度。由于流场不同,气化炉拱顶处因受气流冲 刷,气化渣很难附着在炉壁上,此处挂渣量相对 较少;筒体自上而下温度递减,特别是取压口向 下至锥底直管段是管流区,导致此处挂渣量较 多;而锥底处呈 45,重力较直管段影响减弱, 只能依靠角度向下流动,所以在炉温升高后大量 熔融状渣堆积在此处,越积越多。当渣口压差开 始出现波动时不应再加氧,或者放缓加氧速度, 以免造成更严重的渣口堵塞。 当渣口堵塞时,烧嘴压差也会起连锁反应, 随渣口压差的波动而波动。这种波动极易造成烧 嘴回火,烧坏烧嘴。长时间在这种状态下运行, 烧嘴的使用寿命将大大缩短,同时高温操作对耐 火砖也不利。实践证明:气化炉温度每升高 10 , 则耐火砖寿命缩短 10%,运行温度升高 50 ,持续 3 5 d,拱顶砖寿命明显降低,拱 顶砖缝开裂甚至脱落。在今后的操作中应尽可能 早地熔渣,防止长时间在高温状态下运行。渣口 压差在这次事故中虽然处于正常指示的状态,但 是气体成分先于渣口压差反映出气化炉的工况。 3渣口压差为负值 3. 1事故经过 2010 年 11 月气化炉渣口压差频繁出现负 值,手动计算亦为负值,且持续时间较长。11 月 2 日气化炉 b 烧嘴氧气流量调节阀在系统压 力不变的情况下保持阀位 90%,氧气流量 8 400 m3/h。在渣口压差由正常的 0. 04 mpa 下降至负 值的过程中,将氧气流量调节阀的阀位逐渐关小 到 86%,而氧气流量仍然为 8 400 m3/h,气体 成分正常,没有任何变化。 3. 2分析及处理 当渣口压差出现负值时,b 烧嘴的煤浆压差 也 0. 1 mpa,高压煤浆泵电流下降 1 a。烧嘴 压差低时,说明烧嘴的雾化效果差。当烧嘴压差 恢复正常时,氧气流量调节阀的阀位保持 86% 不变,氧气流量会瞬间下降 200 m3,此时 ch4 增加,待氧气流量调节阀的阀位恢复到 90%, 氧气流量随之恢复正常。在将氧气流量调节阀由 自动打成手动操作后,保持 90% 的阀位不变, 62中 氮 肥第 3 期 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 氧气流量趋于稳定。当煤浆压差低时,手动调节 氧气流量调节阀位,开至 90%,煤浆压差可恢 复正常,渣口压差也恢复正常。 当渣口压差为负值时,手动将取压口的氮气 开大,仍没有效果。由于取压口的位置靠近烧嘴 室,此处流场较为复杂,导致渣口的压差变为 负值。 4渣口压差波动 4. 1事故经过 2012 年 4 月,渣口压差在一定范围内波动, 且波动的范围较大,达到了 0. 02 mpa。检查气 化炉排水正常,没有带水现象,激冷水流量等各 项指标均指示正常,但是渣口压差仍在小范围内 波动。联系仪表处理,关闭取压点根部阀可以自 动回零,开大取压口氮气,压力可以上涨。 4. 2分析及处理 分析原因,可能是某种原因导致了取压点处 压力指示不稳,致使渣口压差始终处于波动的状 态。再次联系仪表处理,将取压点根部阀关闭, 在现场测量表处断开,有冷凝液排出。恢复后渣 口压差正常指示。 由于冷凝液的存在,在取压管道内冷凝液始 终处于一个不稳定的状态,会随着气体的流动而 流动,造成取压点处的压力随之波动,而且始终 处于一个滞后的状态,这就是渣口压差波动的根 本原因。虽然在操作上不能过于依赖渣口压差, 但是保证渣口压差的准确性也是较为重要的。 收稿日期2013-09-27 修稿日期2013-11-07 作者简介李倩( 1977) , 女, 四川成都人, 工程师。 结晶法生产硝酸铵钙工艺技术及经济分析 李倩 ( 四川川化永昱化工工程有限责任公司,四川 成都610301) 中图分类号tq 113. 7 +4 文献标志码 b 文章编号1004 9932( 2014) 03 0027 03 0引言 近年来由于农用硝酸铵的生产和销售受到限 制,为了满足国内市场对硝态氮肥的需求,一些 硝酸铵生产企业开始转产硝酸铵钙。转产硝酸铵 钙既避免了生产硝酸铵的不稳定性问题,又在产 品中增添了作物所需的有效养分 钙,产品投 放市场后供不应求。国内常用的硝酸铵钙生产方 法有硝酸磷肥副产法和硝酸铵碳酸钙混合法,这 2 种方法属于传统的复肥生产方法,即通过在硝 酸铵中添加含钙、镁元素的无机土壤调理剂而制 成,工艺成熟,但这 2 种方法生产的硝酸铵钙中 钙元素很难被农作物吸收,无效成分含量高。 本文介绍的结晶法硝酸铵钙生产工艺是一种 全新的正在工程化的新工艺。结晶法生产的硝酸 铵钙复肥产品为该产品两大类型中的第二类型, 即结晶型,产品是一种纯净、单一的物质,分子 式为 5ca( no3) 2nh4no310h2o,相对分子 质量1 080,含氮量为 15. 5%,其中 90% 以上为 硝态氮,含水溶性氧化钙 26%。这种硝酸铵钙 制造成本低,不含无效成分,肥效优于传统的硝 酸铵钙复肥。下面以100 kt/a 结晶法硝酸铵钙生 产装置为模型进行工艺技术介绍及经济分析。 1结晶法硝酸铵钙生产工艺 1. 1生产原料 结晶法生产硝酸铵钙复合肥,其氮素 ( n) 的主要来源有

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