劉紀(jì)辰

(河南龍宇煤化工有限公司，河南 永城 476600)

1 粉煤加壓輸送工藝流程

龍宇煤化工有限公司煤氣化裝置采用原殼牌干煤粉氣化技術(shù)，經(jīng)過(guò)磨煤及干燥系統(tǒng)后，經(jīng)合格的煤粉輸送至煤粉貯倉(cāng)V1201A/B中，通過(guò)重力作用進(jìn)入煤粉鎖斗V1204中，待煤粉鎖斗V1204充滿(mǎn)煤粉后，關(guān)閉其余所有的低壓設(shè)備閥門(mén)。通過(guò)向V1204中沖入二氧化碳，使V1204壓力升至與煤進(jìn)料罐V1205壓力相等，一旦煤進(jìn)料罐V1205達(dá)到低料位，煤粉鎖斗V1204與煤進(jìn)料罐V1205下料閥將打開(kāi)；待煤粉鎖斗V1204下料完成后，煤粉鎖斗V1204與煤進(jìn)料罐V1205進(jìn)行隔離，V1204將壓力分3次泄至粉煤貯倉(cāng)過(guò)濾器S1201A/B中，粉煤經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入煤粉貯倉(cāng)V1201A/B中，二氧化碳?xì)怏w排放到大氣中。煤進(jìn)料罐V1205內(nèi)溫度為80 ℃，壓力為4.5MPa的煤粉在煤循環(huán)/給料程序13KS0011/12/13/14的控制下，經(jīng)過(guò)計(jì)量和調(diào)節(jié)后分別進(jìn)入燒嘴。當(dāng)煤粉循環(huán)時(shí)，通過(guò)減壓管減壓，返回至粉煤貯倉(cāng)。煤進(jìn)料管的壓力通過(guò)12PDICYA0128/0228分程控制在與氣化爐壓力成比例，壓力低時(shí)通過(guò)12PV0128A/0228A補(bǔ)入氮?dú)猓瑝毫Ω邥r(shí)通過(guò)12PV0128B/0228B放空至布袋過(guò)濾器S1201A/B中。

2 粉煤加壓輸送系統(tǒng)存在的問(wèn)題

2.1 布袋過(guò)濾器S1201A/B粉煤堵塞、結(jié)塊影響系統(tǒng)運(yùn)行

粉煤加壓輸送系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 粉煤加壓輸送系統(tǒng)工藝流程

在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，由于煤粉加壓系統(tǒng)的載氣為二氧化碳?xì)怏w，4.5 MPa的二氧化碳?xì)怏w排放至常壓設(shè)備布袋過(guò)濾器S1201中，吸收了S1201空間內(nèi)大量的熱量，使布袋過(guò)濾器S1201中的溫度降低，導(dǎo)致煤粉出現(xiàn)板結(jié)、潮濕等問(wèn)題，造成S1201下料困難，料位堆積，長(zhǎng)時(shí)間不處理會(huì)導(dǎo)致S1201料位堆積，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致煤氣化裝置被迫停車(chē)。

2.2 煤粉鎖斗V1204充氣錐破損、笛管脫落

煤粉鎖斗V1204內(nèi)部充壓由4根長(zhǎng)度2.5 m的笛管組件組成，底部充氣錐為原燒結(jié)金屬原件。在正常運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)行時(shí)間超過(guò)100天后，頻繁出現(xiàn)V1204下料不暢，笛管脫落導(dǎo)致堵住V1205下料口，氣化裝置出現(xiàn)被迫停車(chē)、充氣錐破損等問(wèn)題。

2.3 煤粉鎖斗V1204泄壓管線磨損泄漏

由于煤粉鎖斗V1204泄壓分三步泄壓，原泄壓管線設(shè)計(jì)為V1204泄壓出口延伸5 m左右豎管，之后由三路斜管與豎管焊接分三路進(jìn)行泄壓。由于V1204在泄壓過(guò)程中可能挾帶少量煤粉，在泄壓過(guò)程中對(duì)泄壓管線出現(xiàn)沖刷，經(jīng)常出現(xiàn)豎管與斜管連接處磨損泄漏，泄漏后需進(jìn)行在線泄壓補(bǔ)焊，導(dǎo)致煤粉下料不及時(shí)，氣化爐負(fù)荷被迫降低。

3 粉煤加壓輸送系統(tǒng)優(yōu)化改造

3.1 布袋過(guò)濾器S1201A/B工藝優(yōu)化

①S1201錐體的伴熱熱源由0.7 MPa低壓蒸汽改為5.0 MPa中壓蒸汽，提高設(shè)備本體溫度。S1201錐底至X1205直管段的伴熱熱源由電伴熱改為中壓蒸汽伴熱。②取消動(dòng)設(shè)備X1206旋轉(zhuǎn)給料機(jī)，在S1201下料口處一處帶盲板的斜三通及雜物、煤塊清除手孔，便于堵塞后及時(shí)進(jìn)行清堵。③在X1205至V1201的下料管線及V1201與S1201平衡管線分別加設(shè)低壓氮?dú)饬骰祾吖芫€，防止下料管線及平衡管線堵塞。④新增低壓氮?dú)鈸Q熱器，對(duì)S1201AB、S1103AB反吹氣，對(duì)X1205AB吹掃氣，V1201AB底部流化氣進(jìn)行加熱，使低壓氮?dú)鉁囟瓤刂圃?0 ℃左右，以提高S1201內(nèi)部溫度。

3.2 煤粉鎖斗V1204優(yōu)化改造

①V1204充壓過(guò)程中，降低V1204充壓閥門(mén)12PV0102的開(kāi)度，防止大量氣體進(jìn)入，造成笛管的振動(dòng)，12PV0102的開(kāi)度，最大開(kāi)度至35%。②在12PV0102主路管線上增加旁路，正常運(yùn)行時(shí)旁路微開(kāi)，保證有氣通過(guò)，防止出現(xiàn)煤粉倒入到笛管中。③對(duì)V1204內(nèi)部充氣笛管進(jìn)行改造，將V1204內(nèi)部笛管的長(zhǎng)度由原來(lái)的2.5 m減短至1 m，將笛管充氣管上孔徑擴(kuò)大到Φ5 mm，在上下笛管的兩段各開(kāi)4個(gè)Φ10 mm的孔徑，確保充壓時(shí)笛管與V1204壓差保持均衡，防止笛管損壞。④將V1204充氣錐改為多孔板式，使用304鋼板制作多孔板式充氣錐，先在多孔板上鉆Φ4 mm的孔，孔與孔之間的孔距為14 mm，孔和孔之間以三角形的形式進(jìn)行排列，與充氣錐本體焊接處25 mm的范圍內(nèi)不允許轉(zhuǎn)孔，以保證多孔板的強(qiáng)度，防止其充壓時(shí)損壞。⑤新增V1204充壓氣體二氧化碳過(guò)濾器，對(duì)二氧化碳?jí)嚎s機(jī)來(lái)的二氧化碳?xì)怏w中的油分進(jìn)行過(guò)濾，防止二氧化碳?xì)怏w中的油進(jìn)入V1204，與煤粉接觸堵塞充氣錐和笛管，造成壓差過(guò)高，損壞充氣錐和笛管。

3.3 煤粉鎖斗V1204泄壓管線優(yōu)化改造

將煤粉鎖斗V1204原泄壓管線45°斜三通改成90°等徑三通，并將管道壁厚由原12 mm改為16 mm。

4 改造后運(yùn)行效果

①通過(guò)將布袋過(guò)濾器S1201伴熱由低壓蒸汽改為中壓蒸汽，增加氮?dú)饬骰?，提高低壓氮?dú)鉁囟鹊却胧?，將S1201內(nèi)部溫度保持在80 ℃以上，解決了煤粉鎖斗V1204泄壓時(shí)造成S1201內(nèi)部溫度低煤粉結(jié)塊堵塞問(wèn)題。②對(duì)煤粉鎖斗笛管和充氣錐改造，有效地解決了充氣錐、笛管易損壞問(wèn)題，保障了煤粉加壓輸送系統(tǒng)下料的穩(wěn)定運(yùn)行，為煤線的穩(wěn)定運(yùn)行打下了較好的基礎(chǔ)。同時(shí)，下料的順暢減少了操作工的反復(fù)排堵，頻繁的閥門(mén)動(dòng)作，延長(zhǎng)了閥門(mén)的使用壽命。③通過(guò)對(duì)煤粉鎖斗V1204泄壓管線改造后，解決了煤粉鎖斗泄壓管線頻繁泄漏的問(wèn)題，自改造以來(lái)已連續(xù)運(yùn)行超過(guò)1 000天未出現(xiàn)泄漏。

5 結(jié)語(yǔ)

粉煤加壓輸送系統(tǒng)是干粉煤氣化裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)粉煤加壓輸送系統(tǒng)的優(yōu)化改造，保障了粉煤加壓輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為煤氣化裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員不需每天處理S1201堵塞的問(wèn)題，極大地減少了現(xiàn)場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)工作強(qiáng)度，改善了現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境。