德士古水煤浆气化装置高压煤浆泵运行探讨.pdf

第 3 7 卷第 1 期 化肥工业 2 0 1 0 年 0 2 月 德士古水煤 浆气化装置高压煤浆泵运行探讨 黄剑平 中石化金陵分公 司 南京2 1 0 0 3 3 摘要阐述了水煤浆气化装置在试运行过程中多次遇到的高压煤浆泵工作不正常问题 对影响高压煤浆泵 安全 稳定运行的各种因素进行分析 通过有针对性的技术改造和优化工艺操作 保证了高压煤浆泵安全 稳定 运行 关键词高压煤浆泵分析措施 I n q u i r y i n t o Ru n n i n g o f Hi g h Pr e s s u r e Co a l S l u r r y P u mp f o r Te x a c o Co a l W a t e r S l u r r y Ga s i fie r J i n l i n g P e t r o c h e mi c a l L i m i t e d C o r p S I N O P E C N a n j i n g 2 1 0 0 3 3 Ab s t r a c t A d e s c ri p t i o n i s g i v e n o f t h e e q u e n t i r r e g u l a r r u n n i n g o f the h i g h p r e s s u r e c o a l s l u r r y p u mp i n the t r i a l o p e r a ti o n o f the c o a l wa t e r s l u r r y g a s i fie r S O a n a n a l y s i s i s c a r r i e d o u t o f t h e v a r i o u s f a c t o r s tha t a ff e c t the s a f e a n d s t e a d y o p e r a ti o n o f t h e p u mp T h r o u g h a p p r o p r i a t e t e c h n o l o g i c a l t r a n s f o r ma t i o n a n d o p t i mi z a t i o n o f p r o c e s s c o n d i t i o n s t h e s a f e a n d s t e a d y o p e r a t i o n of the p u mp i s a s s u r e d Ke y wo r d s h i g h p r e s s u r e c o a l s l u r r y p u mp a n a l y s i s me a s u r e s 中石化金陵分公 司气化装置采用美国德士古 公司的水煤浆加压气化技术 以煤 石油焦和纯氧 为原料 年产 3 0 0 k t 合成氨和 3 0 k t 氢气 采用激 冷流程 气化压力为4 0 M P a 表压 气化温度为 1 4 0 0 系统 配置 3台气化炉 3台洗涤塔 正 常生产时均为2开 1 备 同时配置 2 套闪蒸系统 气化装置的主要任务是把制浆岗位生产的煤浆通 过高压煤浆泵加压打人气化炉 与空分生产的氧 气在气化炉内进行部分氧化反应 生产出以一氧 化碳和氢气为主要成分 的工艺气 洗涤后送往净 化工段 同时回收 利用系统排出的黑水 并将粗 渣和细渣从系统中分离出去 1 问题简述 自2 0 0 5 年9月2 6日 煤气化装置开始投料试 运行以来 在 1年的试运行期 间多次出现 因高压 煤浆泵工作不正常而导致 系统停车的事故 表 本文作者的联 系电话 0 2 5 5 8 9 7 1 3 2 4 1 造成气化炉运行 时间偏短 气化装置不 能长 周期运行 使装置的非计划停工次数过多 2 原 因分析 2 1 煤浆槽搅拌器故障致使煤浆质量差 1 高压煤浆泵给料槽顶部搅拌器工作状况 不好 包括搅拌电机在工作中会发烫 搅拌器的轴 晃动 搅拌器的桨叶设计不够合理等 对煤浆槽内 的煤浆不能够提供 良好的搅拌效果 造成煤浆槽 内的煤浆特性变差 从而在煤浆槽内形成局部的 死浆 2 高压煤浆泵给料槽顶部搅拌器多次发生 断轴事故 3 因流动的水煤浆对搅拌器桨叶有很强的 磨蚀作用 因此煤浆槽搅拌器桨叶表面包覆着一 层塑料状的保护膜 但是在水煤浆搅拌器运行了 一 段时间以后 由于水煤浆的磨蚀性以及搅拌器 6 5 第 3 7 卷第 1 期 化肥工业 2 0 1 0年o 2 月 表 1 2 0 0 5年9月 一 2 0 0 6年 8月 气化炉非计划停车统计 桨叶内衬材料强度不够 造成搅拌器桨叶内衬材 料脱落 影响到高压煤浆泵的运行 2 2 操作人员操作技能欠佳 因为水煤浆装置是新装置 操作人员 的操作 水平和操作技能欠佳和分布不均 有时造成水煤 浆的制备不能完全符合设计要求 影响高压煤浆 泵的稳定运行 2 3 仪表 电器系统故障 煤浆泵电气柜工作环境差 造成煤浆泵变频 器工作不正常 变频器易受到外界因素干扰 电 压波动及电磁信号等 失电而造成煤浆泵跳车 此外还有电气 仪表接线接触不 良所引起的煤浆 泵跳车 并且由于供电系统只有两路总线 而煤 浆泵有 3台 必然有 2台煤浆泵在同一条总线上 如果这2台泵同时运行 其驱动电机电气控制系 统极易受到外电压波动的信号干扰 3 措施 3 1 煤浆槽搅拌器故障 1 针对高压煤浆泵给料槽顶部搅拌器工作 状况不好的情况 采取 了加强搅拌器电机基座和 搅拌器轴 严格控制煤浆槽液位等相关措施 为防 止电机发烫 采用了电机上部加装遮阳顶棚等相 关措施 较好地解决了煤浆槽顶部搅拌器工作状 态不好的问题 目前 煤浆槽搅拌器的工作电流 电机温度 搅拌器晃动情况均正常 2 针对煤浆 槽搅拌器断轴事故 利用装置 停工检修的机会 对断轴部位进行了仔细检查 发 6 6 现搅拌器轴的壁厚不够 轴位移太大 设计扭距太 小 要求供货厂商对搅拌器轴重新设计 更换后 的搅拌器轴运行情况很好 3 将煤浆槽搅拌器上的保护内衬材料去 除 检修中加强对搅拌器的检测和检查 在需要 更换搅拌器桨叶时 向供货厂商提出关于煤浆槽 搅拌器桨叶磨蚀强度的要求 3 2 提高操作技能 加强对操作人员的培训 重新配备各个班组 的人员 力求各个班组操作人员的操作水平和操 作技能较为平均 严格制订和控制煤浆制备过程 中的各项工艺指标 经过不断地试验 摸索出一 套经验 即通过调整煤浆制备过程中添加剂的加 入量 优化煤浆的浓度和黏度之问的关系 既保证 了水煤浆的流动特性 又保证了水煤浆的浓度符 合要求 3 3 仪表 电器 系统故障 针对煤浆泵不明原因跳车问题 会同仪表 电 气的有关人员共同分析商讨 鉴于高压煤浆泵的 驱动电机的电气柜工作环境恶劣 变频器易受到 外界因素干扰而失电 仪表和电气接线接触不良 以及供电线路引起的干扰问题 采取 以下措施 1 变频器前加 1个延时继电器 延 时时间 为0 5 s 由于干扰信号是瞬间产生的 这样可以 有效避免干扰信号对变频器的影响 也不会妨碍 正确的煤浆泵的停车信号 正确的停车信号持续 时间长 2 每台煤浆泵加 1 个电源切换开关 开车 前可选择任何一路电源 以保证2台煤浆泵不在 同一总线上 这样既可以减少干扰信号 又能提 高煤浆泵运行的稳定性 3 鉴于高压煤浆泵现场环境差和变频器柜 及控制柜密封防护等级低 建议将变频器柜及控 制柜移地 在移地未实施前 可先逐台设置隔离 罩并增加空调和换气扇 对变频器柜及控制柜加 强密封和清扫 改善其工作环境 此项工作在气 化炉停车检修期间逐一完成 4 针对导致高压煤浆泵停车的电气控制原 因较多以及变频器故障原因无法查明的情况 为 进一 步查明故障的原因 对高压煤浆泵电气控制 部分采用故障排除法 作如 下临时修改和完善 取 消变频器外部所有跳闸接点 即分别短接控制柜 第 3 7 卷第 1 期 化肥工业 2 0 1 0年0 2 月 上的停止按钮 仪表联锁跳闸接点 将仪表联锁跳 闸的接点改接至变频器 现场小控制箱和控制柜 上的泵停止按钮取消 泵启动按钮正常使用 停泵 时只需按下红色急停按钮 就可完成停泵操作 将 变频器故 障保护功 能 由 N O 修改 为 L A S T S P E E D 最后采集的速度信号 继电器状态信 号由 R E A D Y 修改为 L O S S O F R E F 信号丢 失 在输入的调速信号丢失时 最后的速度得以 保持 并在现场柜面板上设报警指标灯 通过以 上的改进措施 可以对高压煤浆泵电气控制部分 出现的故障进行判断 以求真正发现并且解决这 些故障 确保装置的稳定运行 4 结语 通过对高压煤浆泵运行中出现的问题进行分 析 找出了影响高压煤浆泵稳定运行的主要原因 采取了针对性措施以后 高压煤浆泵的运行一直 较为平稳 高压煤浆泵在开 停机过程中未发生问 题 在高压煤浆泵运行过程中 中控对高压煤浆泵 的转速升降操作也较为灵敏 改造情况良好 今 后工作中需要着重解决的是高压煤浆泵仪表 电 气系统故障的判断和排除 以及煤浆质量的优化 等问题 收稿 日期2 0 0 8 0 7 3 1 加压灰熔聚流化床粉煤气化实现工业应用 继 1 年前国内第 1 套加压灰熔聚流化床粉煤 气化工业示范装置 0 6 MP a 在石家庄金石化肥 有限公司试车成功之后 2 0 0 9年 9月 3日该技术 在晋煤集团 1 0 0 k t a 合成油示范工程项 目中再获 成功应用 装置各项技术指标达到设计要求 并成 功实现甲醇生产全流程贯通 实现了 三高 高 灰 高灰熔点 高硫 无烟煤的连续稳定气化 该项目共有6台灰熔聚气化炉 5 开 1 备 气化炉的操作压力为 0 6 M P a 13 处理晋城无烟 煤 1 6 0 0 t 干煤气产量为 1 2 5 0 0 0 m h 标态 配套 3 0 0 k t a 甲醇合成系统 加压灰熔聚气化工业装置 由中科院山西煤化 所 山西省粉煤气化工程研究 中心提供工艺设计软 件包和操作包 华泰工程公司 原化工部第二设 计院 承担工程设计和总包 该项 目的成功实 施 不仅首次实现了加压灰熔聚流化床煤气化技 术规模化和商业化应用 而且为我国大量 三高 煤的合理利用提供了先进可靠的工业气化技术 上海擎督信息科技公司金秋能源石化工作室 2 0 0 1 2 7 钱伯章 欢迎订阅 2 0 1 0年 化T 业 化肥工业 杂志是经原国家科委 原化工部批准 由上海化工研究院编辑出版的全国性刊物 主要报 道内容有 大 中 小型氮肥 磷肥 钾肥和复混肥 专用肥 企业的技术改造 节能降耗 生产管理等方面的 经验 国内外化肥工业现状和有关的科研成果及发展趋势综述 化肥企业开展多种经营 搞活企业的成功 经验 化工机械 仪器仪表 计算机应用 化学分析 科学施肥 安全生产 三废治理及其综合利用等 化 肥工业 是 小氮肥 的主刊 已连续两次被选列为全国中文核心期刊 继2 0 0 4年被国家科技部评为 中国 科技核心期刊 后 2 0 0 6年和2 0 0 8年连续 2 次被评为 中国科技核心期刊 美国 化学文摘 从 1 9 9 6年 开始摘录本刊内容 化肥工业 为双月刊 大 1 6开 2 0 0 8 年扩版至 7 2 页 国内外公开发行 双月的2 8 13出版 国内每期 定价 8 0 0 元 全年定价 4 8 0 o元 各地邮政局已于2 0 0 9年9月开始办理