德士古水煤浆气化装置气化炉过氧问题的探讨.pdf

2 0 0 9年 4月 第 3 2 卷第 2 期 怠 舷 l ar g e S c a l e Ni t r o g e n o us F e r t i l i z e r I n d u s t r Ap r 2 0 0 9 Vo 1 3 2 No 2 德士古水煤 浆气化 装置气化炉过氧 问题 的探讨 黄剑 平 中国石油化工股份有限公 司金陵分公 司煤化工运行部 江苏南京 2 1 0 0 3 3 摘要 阐述水煤浆气化装置在试运行过程中多次遇到的气化炉过氧而导致大幅度超温问题 分析造成 气化炉过氧的各种因素 采取有针对性的技术改造和优化工艺操作措施 达到保证气化装置气化炉安全 稳定 运行 的 目的 关键词气化炉过氧分析措施 金陵分公 司化肥联合车间水煤浆气化装置采 用美 国德士古发展公司的水煤浆加压气化技术 以煤 石油焦和纯氧为原料 年产合成氨 3 0 0 k t 和 氢气 3 0 k t 采用激冷流程 气化压力为 4 0 MP a 气化温度 1 4 0 0 C 系统配置 3台气 化炉 3台洗 涤塔 正常生产时均为两开一备 同时配置 2个闪 蒸系列 气化装置的主要任务是把制浆装置生产 的煤浆通过高压煤浆泵加压打入气化炉 与空分 装置生产的氧气在气化炉内进行部分氧化反应 生产出以 C O H 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 水煤浆气化装置 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 a的试运行期 间 气化装置气化炉多次出现因为过氧而导致的大幅 度超温 甚至在洗 涤塔 发生闪爆 的停车事故 表 1 造成气化炉 的炉 内件 洗涤塔的塔 内件 安全 阀 出口管线等设备不同程度的损坏 气化炉的运 行时间偏短 气化装置不能长周期运行 使得装置 的非计划停工次数过多 能耗大幅度攀升 表 1 2 0 0 5年 9月至2 0 0 6年 1 2月气化炉过氧情况 注 非气化炉过氧原因造成 的气化装置停车未作统计 2 原 因分 析 2 1 对工艺状况判断不准确 因为水煤浆装置是新装置 操作水平和技能 较为欠缺 因此 在水煤浆装 置的具体操作过程 中 有时候对工艺状况判断不够准确 时机把握的 不好 处理过程中的某些操作方法不当 造成水煤 浆装置气化炉在发生过氧 的时候不能够及时 准 确地采取有效措施 导致 了气化炉发生大幅度超 温甚至在洗涤塔发生闪爆事故而使装置停工 2 2 制备的水煤浆质量不稳定 在水煤浆 的制备过程中 限于操作技能水平 外供煤的煤质 供磨煤机磨煤用的工艺水水质 水 量的稳定性 制浆添加剂的使用量 系统掺用石油 焦 比例不稳等原 因 造成制备 的水煤浆质量不够 稳定 煤浆特性也时常发生波动 这就影 响到高 压煤浆泵输送煤浆 的量不稳 使气化装置的氧煤 比控制比较困难 2 3 电磁流量计示值不准确 气化炉煤浆的流量计为分别设在高压煤浆泵 出口管线上和炉头煤浆管线 上的 2只 电磁流量 计 由于煤浆的特性 电磁流量计虽然在投料前用 水标定过 但在使用一段时间以后 会因为被煤浆 糊住探头而发生流量计示值不准确 这就使得对 收稿 日期 2 0 0 8 0 8 1 7 收到修改稿 日期 2 0 0 9 0 1 1 8 作 者简介 黄剑平 男 1 9 7 0年 l 2月生 工程师 1 9 9 1 年毕 业 于兰州化工学校 1 9 9 9年毕业于南京大学 大专 现为中国石油化 工股份有 限公 司金陵分公 司煤化工 运行部空分 气化工 区生 产副 主管 联系电话 0 2 5 5 8 9 7 1 3 2 4 E m a i l h u m a g j p j l p e c C O B 第 2 期 黄剑平 德士古水煤浆气化装置气化炉过氧问题的探讨 8 9 煤浆流量的准确判断非常困难 在发生 高压煤浆 泵打量不正常 的时候 煤浆流量计不准确更容易 造成气化炉的过氧 而且会影响操作人员的判断 2 4 高压煤浆泵工作不正常 在对 2 0 0 5 年 9月至 2 0 0 6年 8月气化炉过氧 原因的调查统计过程 中 气化炉过氧原因统计见 表 2 发现引起气化炉过氧 的主要原 因是高压煤 浆泵工作不正常 即高压煤浆泵不打量或者是 打 量不稳 如果没有及时发现 准确判断 果断采取 措施 气化炉发生过氧而大幅度超温甚至在洗涤 塔发生闪爆就在所难免 表 2 2 O O 5年 9月至 2 O 0 6 年 1 2月气化炉过氧原 因统计 3 解决方案 3 1 增设 1 台电磁流量计 在高压煤浆泵出口管线上增设 1台电磁流量 计 这样就有 3台煤浆 流量计 有 2台参加系统 E S D联锁的三选二计量 在某 1台电磁流量计发 生计量不准确 的时候 还有另外 2台流量计可 以 显示 不仅增加 了可 以参考的计量 而且可 以把 不准确 的煤浆电磁流量计替换 出系统 E S D联锁 的三选二计量 以确保系统联锁的可靠性 不会发 生联锁误动作 3 2 在系统中增加氧煤 比报警 在系统加了氧煤 比报警 报警值 6 5 0 原来 的 联锁值 为 了方便对 D C S的监控 和操作 及时 准确的对生产装置发生的各种工艺状况改变进行 调整 对现有 的 D C S操作画面进行 了局部 修改 这样便于对 D C S主操作画面进行监控 操作 的同 时 还可以同时监控到高压煤浆泵 的电流 压力 压差等相关参数 对发生的工艺变化就可 以作出 及时的反应 3 3 对高压煤浆泵不正常的判断和处理 针对高压煤浆泵不打量或者是打量不正常的 判断和处理 经过多次的探讨和研究 总结出以下 经验 1 对于高压煤浆泵不打量或者打量不足 引 起的因素是多方面 的 可能是煤浆泵进 口管线堵 塞 或者进出口单向阀卡住不动作等 由于 目前 煤浆流量计的灵敏度和稳定性问题 往往煤浆流 量下降 了一段时间才有较 明显 的反应 如果煤浆 流量计波动大 则更难判断 因此 要第一时间作 出正确 的判断和处理 必须依靠其他参数 目前 发现对其反应最快 的因素有 气化炉工艺烧嘴压 差 高压煤浆泵出口压力与气化炉压力的压力差 相当于烧嘴的煤浆压差 煤浆泵 电流 其他如炉 膛温度 气化炉出 口温度 气化炉液位 气化炉黑 水温度 甲烷含量等都比较滞后 只能作为参考 不能当作发生流量突然下 降时紧急处理的依据 由于几个压力差只和煤浆体积流量有关 系 煤浆 的黏度和烧嘴的煤浆通道结构在较长一段时间内 是稳定 的 因此 某一压力差就对应着某一流量 在操作中要注意这种对应关系 为发生这类 问题 时的正确判断打好基础 另外 煤浆泵电流与煤 浆的流量和泵的出口压力成正 比 压力影响较大 流量影响和压力相 比相对小的多 若泵 的电流 突然下降一个 台阶 则说 明泵进 口管线堵或有进 口单 向阀卡住 相 当于一缸或几个缸 的出口压力 是零 并且会伴 随煤浆上 的几 个压差有较 大下 降 如果煤浆上的几个压差有较大下降 而煤浆 泵电流下降较小且在缓慢下降 同时相应煤浆 出 口管线压力在缓慢下降 则可能煤浆泵 出口管线 发生了泄漏或煤浆泵出 口单向阀卡住 2 考当发生煤浆泵不打量时 会 出现 以下现 象 几个压力差变小甚至立 即为零 若煤浆 泵电流立即有较大下降 说 明泵不打量是进 口管 线堵或者进 口单向阀卡住无法关闭引起的 若 电流开始无明显变化 但系统压力缓慢下降 电流 也随着压力缓慢下降 则说明出 口单 向阀被卡住 不能关 闭 这种情况发生的几率很小 若 电流 明显升高 则说 明出口单 向阀打不开 这种情况几 乎不会发生 煤浆流量计都下降 如果在 进 口压力表前堵塞 进 口压力会 明显降低甚至负 值 如果单向阀不动作 则有 阀况报警 泵 的转速和流量波动 比较明显 进 口管线堵 和进 口 单向阀卡波动情况最明显 3 当发 生煤浆 泵有 3个 以上缸 不打量 时 1 0 S 内未 自动恢 复 则立 即紧急停 车 如果是 2 个以下缸不打量 则立即将煤浆泵转速提到最大 并根据实际流量 3 0 s 左右要把实际氧煤 比恢复 到位 操作人员到现场处理 木锤敲击进 V I 管线和 单 向阀 该单 向阀不动作时 也可打开尾部导淋 并用细铁棍捣一下 有 时可能夹气或者一煤浆板 缸 舷 2 0 0 9 年第 3 2 卷 块堵塞 如果仍不能恢复 则停车处理 表 3 技改前后气化炉过氧停车次数统计 以上经验通过推广 取得明显地效果 在气化 炉发生过氧现象时 造成气化炉大幅度超温甚至 洗涤塔闪爆的停工次数显著减少 表 3 4 结束语 通过对气化炉过氧问题原 因的分析 找出了 气化炉过氧的主要因素 针对性的采取 了相应的 措施 较好解决了气化炉过氧的判断和处理 使气 化炉 因为过氧而导 致停车的次数 明显减少 但 是 通过上述分析可以看出 引起气化炉过氧的原 因最主要的就是高压煤浆泵工作不正常 如何解 决 将是今后工作中的重要课题 DI SCUSS I ONS oN EXCES S o2 D 巨 XACo W A E R CoAL GAS I I i R Hu a n g J i a n p i n g C o a l C h e m i c a l O p e r a t i o n D e p a r t m e n t o fJ i n l i n g B r a n c h C o S I N O P E C N a n g 2 1 0 0 3 3 Ab s t r a c t De mo n s t r a t e d t h e s e v e r a l t i me s o f s e v e r e o v e r h e a t i n g o f g a s i fi e r d u e t o e x c e s s 02 d u ffn g c o mmi s s i o n i n g o f wa t e r c o a l s l u r r y g a s i fi c a t i o n p l a n t a n a l y z e d v a r i o u s f a c t o r s r e s u l t i n g i n e x c e s s 02 i n g a s ifi e r and t o o k r e l a t i v e t e c h n i c al r e v a m p and m e a s u r e s f o r p r o c e s s o p e ra t i o n o p t i m i z a t i o n t o e n s u r e s a f e a n d s t a b l e o p e r a t i o n o f the g a s i fi e r Ke y wo r d s g a s i fi e r e x c e s s 02 analy z e me a s u r e s 江海 牌尿素通过质量监督检查 2 0 0 9年 2月 1 9日 中国石油化工股份有限公 司九江分公司 江海 牌尿素顺利通过 了江西省九江市 质量监督局尿素产品质量现场抽检 在九江分公司化肥成品车间 九江市质量监督局检 查组对该公司 5 0 k g定量 包装的尿素产品进行了 现场抽样检 测 其 结果 为 尿素 总氮 N 含 量 4 6 5 缩二脲含 量 0 7 9 粒度为 9 7 4 水分含量 0 3 甲醛含量 0 2 6 产品批 次平均净重量为 5 0 0 0 1 k g 肥效稳定 颗粒均 匀 色泽晶莹 产品质量符 合 国家标准 均达到国家优等品指标 为此 国家化肥行业检 查组对九 江石化分公司给予 了高度评价 认为该公 司质量管理规范 尿素产品质量把关严格 不愧为 国家免检产品 九江分公 司始终把产品质量放在首位 坚持 用户满意是永远的追求 质量效益是永恒的主题 的质 量方针 通过提 高产品质量 精心打造品牌形象 主动赢得市场 该公 司通过改进尿素造粒工艺 成功地 攻克了尿素产品颗粒不均匀 粉 尘多 易粉化结块的生产 瓶颈 公 司进一步建立和完善严格的质量管 理体系 制定 了严于国家标准的产品质量 内控标准 将质量管理从产品 内在品质延伸到包装 储存 运输 等各个环节 实行全过程质量控制 对每 日尿素产品质量进行严格的检验控制 确保达到优等品的产品 才准予销售 出厂 产品质量一直稳居 国内同行前列 而深受农民朋友的欢迎 省 市质量监督局 国家