王彥濤

(河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司，河南濮陽(yáng) 457000)

河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司甲醇裝置是年產(chǎn)50萬(wàn)t的甲醇項(xiàng)目，其煤氣化裝置采用殼牌干煤粉氣化技術(shù)。該裝置于2008年5月開(kāi)始試車投產(chǎn)，至今已4年。其中12單元為干煤粉的加壓輸送單元，S1201是整個(gè)單元放空過(guò)濾器，采用袋式過(guò)濾器。整個(gè)12單元放空過(guò)程中夾帶的煤粉經(jīng)袋式過(guò)濾器S1201過(guò)濾后，重新返回該單元系統(tǒng)中。但是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，袋式過(guò)濾器S1201中出現(xiàn)煤粉結(jié)塊，堵塞現(xiàn)象。大量的煤粉聚集在袋式過(guò)濾器S1201中，嚴(yán)重的影響了正常生產(chǎn)，同時(shí)存在較大的安全隱患。針對(duì)以上問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際情況和工藝需要進(jìn)行改進(jìn)，并取得了成功。

1 工藝描述

由磨煤機(jī)磨制的合格煤粉存儲(chǔ)在煤粉儲(chǔ)倉(cāng)V1021中，由袋式過(guò)濾器S1201過(guò)濾下來(lái)的煤粉也將通過(guò)旋轉(zhuǎn)給料機(jī)X1206及螺旋輸送機(jī)X1205進(jìn)入煤粉儲(chǔ)倉(cāng)V1021中。煤粉儲(chǔ)倉(cāng)V1201和袋式過(guò)濾器S1201的操作壓力是常壓。

煤粉儲(chǔ)倉(cāng)V1201中的煤粉依靠重力流入煤粉鎖斗V1204中，煤粉鎖斗達(dá)到要求后，關(guān)閉低壓設(shè)備相聯(lián)的管線，然后按程序從不同管線充入高壓氮?dú)猓钡胶兔悍劢o料倉(cāng)V1205壓力相同(煤粉給料倉(cāng)V1205的正常壓力為4.4 MPa)，然后打開(kāi)平衡管線閥門12XV0126/0127。當(dāng)煤粉給料倉(cāng)V1205需要加入煤粉時(shí)，打開(kāi)12XV0131/0132，依靠重力讓煤粉進(jìn)入煤粉給料倉(cāng)V1205中。

當(dāng)煤粉鎖斗V1204中的煤粉完全進(jìn)入煤粉給料倉(cāng)V1205中后，隔斷與煤粉給料倉(cāng)V1205相聯(lián)的管線。煤粉鎖斗 V1204開(kāi)始依次由12XV0122，12XV0128和12XV0121/0122 3條不同管線泄壓，直至常壓狀態(tài)，然后再次與煤粉儲(chǔ)倉(cāng)V1021相連接。如此循環(huán)，將煤粉不斷的送入煤粉給料倉(cāng)V1205中，供氣化爐使用。

2 問(wèn)題描述

在正常開(kāi)車生產(chǎn)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)袋式過(guò)濾器S1201的壓差12PDI0110有原來(lái)的2～5 kPa，逐漸的上升至500～600 kPa?，F(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)袋式過(guò)濾器S1201底部的人孔后，發(fā)現(xiàn)在袋式過(guò)濾器S1201中有大量的煤粉，并且在袋式過(guò)濾器S1201底錐下部有較大的煤塊，數(shù)量也較多。它們聚集在袋式過(guò)濾器S1201底錐下部，堵塞了底錐，使上部的煤粉不能正常的下落。同時(shí)堵在袋式過(guò)濾器S1201底錐上部的煤粉也比較潮濕。由于不能正常的下落，這些煤粉由重力作用壓實(shí)后，連成一片，架在袋式過(guò)濾器S1201底錐頂部。即使把袋式過(guò)濾器S1201底部的煤塊清理后，也不能正常的下落，不得不人工清理。

3 原因分析

3.1 煤粉的原因

原煤中水分含量較高，氣化使用的原煤中，水分含量一般都在12%左右，有時(shí)候會(huì)達(dá)到15%，而磨煤系統(tǒng)溫度一般恒定103℃。在更換煤種時(shí)，特別是水分含量較高的煤種時(shí)，這個(gè)控制溫度顯得相對(duì)較低，這樣就使煤粉中水分含量較高。進(jìn)入12單元后，由于該單元溫度較低(70～80℃)，會(huì)有水汽生產(chǎn)，造成煤粉潮濕。

3.2 二氧化碳制冷原因

正常生產(chǎn)過(guò)程中，煤粉鎖斗V1204沖壓使用的是單純的二氧化碳?xì)怏w。煤粉鎖斗V1204在高壓狀態(tài)時(shí)，壓力為4.4 MPa。在泄壓至常壓狀態(tài)過(guò)程中，二氧化碳?xì)怏w易制冷，使空氣中的水汽凝結(jié)，與泄壓過(guò)程中帶出的煤粉混合，致使煤粉變的潮濕，黏結(jié)成塊。

3.3 伴熱問(wèn)題

袋式過(guò)濾器S1201原設(shè)計(jì)沒(méi)有伴熱，整個(gè)設(shè)備保持常溫。煤粉鎖斗V1204泄壓時(shí)，空氣中的水汽容易因制冷而凝結(jié)。

4 改進(jìn)措施

4.1 工藝方面

4.1.1 控制調(diào)節(jié)好磨煤機(jī)出口溫度

在換新的煤種時(shí)，根據(jù)原煤分析中的水分含量多少，控制好磨煤系統(tǒng)溫度。若水分含量較高，可以適當(dāng)提高系統(tǒng)溫度。同時(shí)，適當(dāng)?shù)脑黾酉到y(tǒng)惰性循環(huán)氣體的排放量，這樣可以將惰性循環(huán)氣中的水汽有效的排出系統(tǒng)，避免水汽在整個(gè)磨煤系統(tǒng)中積累，使煤粉中的水汽含量較高。

4.1.2 改變煤粉鎖斗V1204沖壓氣體組分

為了降低煤粉鎖斗V1204泄壓過(guò)程中的制冷效果，將煤粉鎖斗V1204的沖壓氣體由單純的二氧化碳改為氮?dú)夂投趸嫉幕旌蠚怏w。氮?dú)獾闹评湫Ч榷趸嫉囊?，加入氮?dú)夂笥行У亟档土藲怏w減壓時(shí)水汽的凝結(jié)，減少煤粉的潮濕程度，降低結(jié)塊的可能性。

同時(shí)由于二氧化碳溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)的80℃(目前只能達(dá)到60℃左右)，因此對(duì)為煤粉鎖斗V1204沖壓的氣體進(jìn)行加熱，使其保證在設(shè)計(jì)溫度以上。這樣就使沖壓氣體本身含有較多的熱量，在泄壓體積變化時(shí)，能夠減少對(duì)外部環(huán)境熱量的吸收，減少外部環(huán)境中空氣水分的凝結(jié)，從而達(dá)到減少煤粉的潮濕程度的目的。

4.1.3 減少進(jìn)入袋式過(guò)濾器S1201中的煤粉量

在煤粉鎖斗V1204泄壓過(guò)程中，會(huì)有一定量的煤粉隨氣體一起進(jìn)入袋式過(guò)濾器S1201中。為減少泄壓過(guò)程時(shí)氣體中夾帶的煤粉量，煤粉鎖斗V1204在下料過(guò)程中，盡可能的保證下料完全。并且在下料完全后，打開(kāi)煤粉鎖斗V1204上部的反吹掃管線進(jìn)行吹掃，使煤粉鎖斗V1204中的煤粉盡可能的進(jìn)入到煤粉給料倉(cāng)V1205中，從而減少進(jìn)入袋式過(guò)濾器S1201中的煤粉量，降低結(jié)塊的機(jī)率。

4.1.4 保證袋式過(guò)濾器S1201底部吹掃氣正常

袋式過(guò)濾器S1201底錐底部設(shè)計(jì)有空氣炮，按照一定的頻率對(duì)袋式過(guò)濾器S1201底錐進(jìn)行吹掃，防止有煤粉滯留在底錐壁上?？諝馀跉庠磥?lái)自反吹氣緩沖罐，正常壓力在0.4 MPa左右。正常生產(chǎn)時(shí)要保證空氣炮氣源的正常壓力，防止空氣炮氣源壓力過(guò)低，空氣炮不能正常吹掃，使大量煤粉滯留在袋式過(guò)濾器S1201底錐處。

4.2 設(shè)備方面

4.2.1 袋式過(guò)濾器S1201加伴熱

在袋式過(guò)濾器S1201箱體外壁加伴熱管，特別是在袋式過(guò)濾器S1201底錐部分，加大量伴熱管，引低壓蒸汽對(duì)其進(jìn)行伴熱，使整個(gè)袋式過(guò)濾器S1201的溫度能保持在80℃左右。這樣由煤粉鎖斗V1204減壓過(guò)來(lái)的冷氣體進(jìn)入袋式過(guò)濾器S1201后，不會(huì)使袋式過(guò)濾器S1201的溫度降低太多，避免大量的水汽凝結(jié)而使煤粉潮濕結(jié)塊。

4.2.2 煤粉鎖斗V1204放空管線加伴熱

煤粉鎖斗V1204泄壓時(shí)分三級(jí)泄壓。第一級(jí)由閥門12XV0122處泄壓，使煤粉鎖斗V1204的壓力由 4.4 MPa降至 2.4 MPa。第二級(jí)由閥門12XV0118處泄壓，使煤粉鎖斗V1204的壓力由2.4 MPa降至0.8 MPa。第三級(jí)由閥門12XV0121/120處泄壓，使煤粉鎖斗V1204由0.8 MPa降至常壓，然后與煤粉儲(chǔ)倉(cāng)V1201對(duì)接下料。由于前兩級(jí)泄壓，壓力狀態(tài)較高，經(jīng)閥門和限流孔板減壓后制冷效果較強(qiáng)，故在其閥門后的管道上加伴熱管，并引低壓蒸汽進(jìn)行伴熱。這樣降低其減壓制冷效果，減少水汽凝結(jié)。

5 改進(jìn)效果

以上的改進(jìn)，在投入運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)袋式過(guò)濾器S1201中煤粉結(jié)塊現(xiàn)象幾乎沒(méi)有，煤粉能順利的進(jìn)入煤粉儲(chǔ)倉(cāng)V1201中，改造達(dá)到了改進(jìn)的預(yù)期目標(biāo)，滿足工藝的要求，降低了清理的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了大量的人力和材料，同時(shí)排除了設(shè)備的安全隱患。