2010第四届焦化年会论文集 (70)

2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 300 电捕焦油器 焦油器故障的原因及改进措施 黄长胜 1 李成峰 1 亓 栋 1王广思 2（ 国际焦化有限公司 ， 272100； 庄市燃气总公司 ， 272000； ） 【 摘 要 】 通过对 电捕焦油器 故障现象的原因分析， 采取了相应 解决 措施， 改造后 的 生产实践 证明 ， 不仅 较好 地 解决 了 电捕 焦油器 的安全稳定运行 ，而且有效地提高了 电捕焦油 器后煤气的 质 量 。 【 关键词】 电捕 焦油器 焦油堵塞 接地 故障 改进措施 山东兖矿国际焦化有限公司是由 兖矿集团有限公司 、日本伊藤忠和巴西 家合资建设的年产 200万吨焦炭和 20 万吨甲醇的煤化工企业，该企业拆迁 了德国凯萨斯图尔焦化厂的 炉及其配套的煤气净化系统，新建了年产 20 万吨 用 焦炉 煤气 制甲醇 的 生产 装置。焦炉 于 2006 年 6 月 投 产 ， 甲醇 装置也于同年 12 月 16 日投产，通过一年多的运行，对焦炉的运行认识逐步加深，相应的配套装置也 在 逐步完善。 由于在德国原设计的 焦炉煤气只 用 作燃料燃烧 ，而 我公司需将剩余的焦炉煤气用于 生产甲醇， 因此 对焦炉煤气的 质量 要求 就更高 。 从实际运行情况看，煤气净化 程度 不 能达到 生产 甲醇的 要求 ， 为 进一步 提高焦炉煤气 的 净化 程度，我们 一方面 选择 技改项目 的 技术 方案，另一方面对现有的 煤气净化 系统进行优化，尽可能 地 达到原设计的 操作 指标 。众所周知， 电捕焦油器 操作 的好坏 对煤气净化起到 十分关键 的作用 ， 为此 。 我们 对电捕焦油器投产 以来 所 出现的 问题 进行 了 总结 和 分析， 并采取了相应的改进措施，实践表明，改进后的电捕焦油器 达到 了 长期稳定运行的目标。 现将我们的体会介绍于后，供同行参考。 规格 我公司有 3 台 电捕焦油器 ， 3 开 不 备， 每台 直径 4210 高 13000装 蜂窝 210 个 ， 镍铬 吊丝直径 5 重锤重量 有 2 层 气体 分布板 。电捕焦油器的 进出口 煤气 管 直 径 进上出 。氨水冲洗管 直径 15板冲洗 管 直径 部冲洗 管 直径 6 个喷嘴 。 绝缘箱 用 电加热，顶部通入氮气，温度 80 100， 氮气保护 使用 常温氮气减压 蒸汽间接加热到 80 加入到绝缘箱 ，流量 50m3/h， 电捕 阻力 500焦炉煤气 处理量 42065h， 设计压力 为 作压力 为 计温度 120 ， 绝缘箱 工作温度 90 ，煤气 温度 21 28 。 额定二次电压 定二次电流 840加热器电压 500V，功 率 顶部清洗喷洒液压力 捕焦油器 筒 体使用 10的 板焊接而成 ，焊缝系数 计风压 400N/震烈度 7 度。 工艺连锁 条件 有：煤气中氧含量 V%）、初冷器前煤气吸力 电捕焦油器 下部压力 缘箱温度 70 。 煤气 含 氧量测 定由 煤气鼓风机出口两个顺磁氧分析仪提供 ， 电捕焦油器工艺管道布置见图 1，系统流程框图见图 2。 氮气 冲洗用氨水管 高压 焦炉煤气 电缆 电捕焦油器 氨水 焦炉煤气 上窥镜 斜板冲洗管 回液管 下窥镜 液封槽 图 1 电捕焦油器工艺管道布置图 2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 301 初 冷器电 捕鼓 风机硫 化 氢洗 涤 塔氨 洗涤 塔苯 洗涤 塔气 柜电 捕焦 炉 气压 缩 机回 炉煤 气自 焦 炉 来 煤 气焦 炉 煤 气生 产 甲 醇煤 气 放 散原 三 开 不 备 ， 现 新增 一 台 并 联 运 行新 增 两 台图 2 系统流程框图 解决办法 油堵塞 在 电捕焦油器 的运行过程中， 到达沉淀 极内壁的焦油沿 壁往 下 流， 当 焦油的流动性好 时 会流 到 底部，并经 液封槽 和回液总管排出。 由于 我公司 电捕焦油器 捕集下来焦油 的 流动 性很差 ， 即使 斜板冲洗氨水 管 正常 冲洗 ，约一周后 仍 会出现内部放电 ，并发出 异常 声 响 。出现 这种情况 时 ，我们就安排 电捕焦油器 的冲洗，即将出口煤气阀门关闭， 从 电捕焦油器 顶部喷洒 热 氨水 ，用 热氨水冲洗 蜂窝和气体分布板，每次冲洗都 能排 出大量焦油， 每 次 冲洗 操作 约 需 1h， 再 经约 2 h 的自然降温后 ，打 开煤气 出口阀门 投入 正常 运行 。 每班还需安排 液封槽的冲洗，通过下 窥 镜可看到 管道是否畅通 和管内 焦油 的 积累情况 。当 电捕焦油器底部或 管内出现焦油堵塞时，可采取以下 两种方式 解决。 一是关闭下冲洗 管 出口阀 门， 通过 斜板 冲洗 管 向 电捕焦油器 通入 热氨水， 再 通过上冲洗 管 排 入液封槽 ，这样 可较好 地 加热 和 冲洗 电捕焦油器 底部 积存的焦油 ，同时也可以清楚 地 判断上下冲洗管线 的情况， 这 也是处理 上下 冲洗管堵塞的有效办法 。 二是关闭上冲洗 管 的出口阀 门 ， 热氨水 通 入 上冲洗管直接冲洗 电捕焦油器 内部，通过下 冲洗 管排 入液封槽 。当液封槽 中 累 积 的 焦油较多时，关闭上下冲洗 管的 阀门，切断与 电捕焦油器 的联系， 用热氨水 单独冲洗液封槽。 由于 上述 原因 ， 电捕焦油器 运行一直不正常，运行周期短，除每班 必须 冲洗 一次 液封槽外， 每 周 还 必须停车冲洗一次 电捕焦油器 ， 且 每次 都能 冲洗 出很多 焦油 。 说明 电捕焦油器底部的 焦油 不能 正常的 排出 ，而是粘附在蜂窝壁和气体分布板上 。 每次 打开 电捕焦油器 检查 也验证了上述判断 。 缘为零问题 在电捕出现问题后，我们最初均是采用先氮气保压试验，可以保压后在进出口加盲板进行隔绝，隔绝之后再打开人孔进行检查，处理完毕进行氮气置换，置换合格后抽盲板，然后开阀门投入运行，每次处理快的情况需要 16 小时，不顺利的情况需要 48 小时，即费时费力，安全措施 也不能完全保证，如果阀门关闭不严，加或抽盲板的过程中会出现煤气中氧气含量升高的情况，有时候还被迫终止。后来我们通过摸索，特别是电晕极丝改造后，每次处理极丝断的情况判断比较直观，处理也非常迅速，因此，后来我们采用了只做保压试验，只要保压试验正常，即使置 换不彻底也进行人孔的拆卸，人孔拆卸上严格规定了先打开上人孔，再打开下人孔的先后顺序，目的就是防止电捕自身形成烟囱效应，造成上人孔打开时出现煤气溢出影响人员安全，之后的每次处理都按照这个方案来执行，效果较好，处理快捷安全，还大大节约了维修成本，最快的一次从电捕退出运行到投入仅用了 2 小时 40 分钟。下面是我们出现的几种绝缘为零的情况。 晕极断丝 氮气加热系统 正常 时 ， 还频繁出现 电晕 丝断 的 问题 。 为此 ，我们于 2007 年 3 月 20 日 对 3 号电捕焦油器进行了 改造 ， 即用 4锈钢丝绳 替代 镍铬丝 , 电晕极的 自然垂直 度有 了 明显好转， 从而较好地 纠正了 镍铬丝不垂直带来的偏差 问题 。 但 2008 年 仍 先后出现 过 6 次 电晕 极 断 丝的情况 。 电晕极丝断有两种情况，一是打开电捕人孔后 ，通过下人孔可以发现气体分布板上有重锤或者一段带着吊环的极丝，根据位置可以准确看到对应的蜂窝位置，然后带着长管面具从上人孔探身到内部利用钩子2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 302 将尚挂在吊架上的断极丝吊出来，测量绝缘合格即行封孔完成一次处理；二是 打开人孔后不能明显的发现重锤或者带着吊环的极丝， 测量电捕内部 绝缘合格 ，但 开启 电捕 后的 二次 电压 仍 剧烈波动， 后再次仔细 检查 发现 是 电晕 极丝 断 ，但是重锤和带着吊环的 断极丝没有脱落下来，还是被下固定环卡住了，使难以发现极丝断，尚存的极丝也出现了一个非常特殊的情况 ， 就是在 不 加电时处于垂直状态，不碰壁，绝缘很好 ，但 加电 后因 出现 与蜂窝壁相 碰而 造成 接地 ，发现症结处理后恢复运行 。 缘套管击穿 出现 绝缘为零 ， 直接接地 的 情况 时， 大部分是 电晕 极 断 丝 造成的 ， 但也 有两次是 由于 电气进线的穿墙套管损坏 引起的。 缘子绝缘低 08 年 8 月 22 日 曾 出现内部绝缘为零的情况， 当时打开人孔后发现 由于电捕焦油器没有冲洗， 在没有冲洗的情况下 经过查找发现一根 电晕 极丝断 裂 ，处理后测量绝缘 5 回装人孔后进行了冲洗，但绝缘 仍为 零 ，怀疑是极丝的检查不彻底，随后对 内部 的 每根 电晕 极丝进行了确认，也专门清理了顶部的伞帽， 并打开上部的三个绝缘箱， 擦拭了三个绝缘箱 内的绝缘子 ，但绝缘仍然为零 。 后拆开穿墙套管测量 罐体内部合格，而绝缘套管绝缘为零，因为检修 时切断了 绝缘子的电源， 故 当时的温度 为 35。 恢复绝缘子的加热电源， 当 温度 升 到 80 后的绝缘 就 合格， 从而 说明绝缘子的温度控制十分重要。 11 月 18 日再次出现 电捕焦油器 停车冲洗后绝缘为零的情况，经 8h 后绝缘 恢复到 约 5 当时 以为冲洗不彻底， 经 再次冲洗后绝缘 仍是零， 其原因是 公司空分装置停车， 停止了 绝缘箱保护 用 的 氮气 供给 ，电捕焦油器 在 冲洗 时 水蒸 汽和 萘 蒸汽进入 绝缘箱 ，并在 绝缘子 上 冷凝 而 造成绝缘降低， 经 自然干燥后绝缘逐步恢复，在 电捕焦油器 冲洗 18h 时后 测量 绝缘，达到 了 30 运行 正常。 于工艺处理可靠的考虑，进出口应尽可能设置水封，便于安全 生产 ，即使需要加盲板也是在水封之后进行，更加安全，符合当前的安全生产的总体要求 。 电晕 极丝距离蜂窝底部出口处增加一个套环 （图 2） ，可以减少 电晕 极丝在气流波动 时 瞬时接触 沉淀极而 打断极丝 。并在 电晕 极下端 、 吊环以上加装内径 4 5壁厚 4长 200 300不锈钢套管，保护电晕极， 以 延长 其 使用寿命 。 图 2 电晕极加装套环和保护套管 于 目前的 煤气 处理气量 较 小， 电捕焦油器 三开没有备车 ，一旦 出现问题矛盾 就 更加突出，计划 新 增1 台 6 万 m3/h 的 电捕焦油器 , 四台电捕 并联运行 。 于 净煤气中含 焦油等杂质的影响，甲醇 装置 的压缩机运行周期短，故障率高 。 为此 ， 我们 在气柜后也 新 建了 2 台 电捕焦油器 ， 以改善煤气 压缩机的运行 条件 。 避免 绝缘子 因 受潮 而 引起击穿等 事故 ，用 氮气保护 绝缘箱的绝缘子十分重要， 可 采用电加热， 也可采用蒸汽加热，氮气出口温度约 80 ， 氮 气