论文部分内容阅读
摘 要：随着不可再生能源的逐渐减少和环境污染的情况加重，将不可再生的煤炭资源转化为可充分利用的便利能源成为研究人员的议题。其中，煤气化作为能够高效利用煤炭资源的绿色加工方法，它也是被最优先考虑的加工方法。在我国，化工合成用原料气、生产城市煤气、联合循环发电用燃气和综合利用是煤气化使用的主要用处。
关键词：水煤浆气化炉；问题；改进
前言
煤浆制备系统是煤浆气化系统的重要组成部分，连续稳定的制备、输送、存储高浓度水煤浆是气化炉安全稳定长周期运行的必要条件之一，也是企业降低成本增加效益的重要举措。公司自开车以来，煤浆制备系统经常遇到堵煤、供水不足、磨机出料槽泵输送能力差等一系列限制产量、增加能耗、增大安全风险等问题。
1 世界上单炉最大规模水煤浆气化炉投入运行
最近，从恒力石化（大连）炼化有限公司2000万t/a炼化一体化项目现场传来消息，世界上单炉最大规模水煤浆气化炉投入运行，单炉生产有效气（CO+H2）20万Nm3/h。该技术由华东理工大学洁净煤技术研究所和兖矿集团有限公司共同开发。双方联合组建的煤气化团队再次把多喷嘴对置式水煤浆气化技术创造的单炉生产16万Nm3/h有效气产量推向新的高度，保持了技术的国际引领地位，是我国企业和高校合作的典范。恒力石化（大连）炼化有限公司是我国聚酯化纤行业龙头，业务涵盖炼油化工、芳烃、PTA、涤纶长丝、工程塑料、聚酯薄膜和热电等产业领域，是我国最早、最快实施聚酯化纤全产业链一体化战略发展的企业。恒力2000万t/a炼化一体化项目是我国对民营企业开放的首个大型炼化项目。恒力石化项目气化装置共建设6台升级版的直径为3.88m多喷嘴对置式水煤浆气化炉，首台气化炉于2019年2月15日一次投料成功。
2 煤浆制备系统常见问题
2.1 设备运行方面问题
（1）隔膜式磨机出料槽泵运行不稳定。磨机出料槽的液位与磨机出料槽泵的转速属于串级控制，当磨机出料槽泵输送能力差时，磨机出料槽液位升高，泵的转速因串级控制也会升高，泵的电流明显降低。（2）磨煤机供水不畅。主要表现是磨煤机供水流量调节阀全开，甚至调节阀副线手阀全开，进磨机补水量仍然不够用。（3）磨机气动离合器跳车频繁。（4）添加剂泵运行不稳定。
2.2 煤浆制备工艺方面问题
（1）磨煤机供煤不畅。这是煤浆制备系统常见问题，主要在煤称重给料机内堵煤、磨煤机进口溜槽堵煤。（2）煤浆粒度不合适，主要是粗颗粒偏多。现象是通过滚筒筛溢流管落下的大颗粒偏多，滚筒筛的筛孔有堵塞现象。（3）煤浆大槽浓度低于磨机出料槽浓度。
3 为连续稳定的制备、输送、存储高浓度水煤浆所做的技改措施
3.1 设备技改
（1）煤称重给料机安装皮带偏移报警。当皮带偏移时触发报警，中央控制室可以第一时间发现，第一时间处理，避免原料煤从皮带边缘滑落，填满称重给料机。（2）对磨机钢棒的填充量进行调整，由120t增至140t，同时严格把控原料煤的粒度，经滚筒筛过滤出大于3mm的粗颗粒的量明显减少，煤浆的粒度分布符合工艺指标。（3）磨机气动离合器气源改为仪表气源管网提供。气动离合器再未因气源压力波动或者气源管线有轻微的漏气而跳车。
3.2 工艺技改
（1）新增设磨机供水备用管线。为连续稳定的为磨机提供研磨水，新增设磨机供水备用管线，同时在新管线及原有管线上，增设清洗管线的手孔和短节。新管线与旧管线可以在线切换。制浆系统再未出现因补水不足而减产的现象。（2）在称重给料机进磨机的溜槽中间段增设供水管线。原供水管线在溜槽下部进水，现两根管线同时供水入磨机，用水的流动性带动煤进入磨机内。溜槽堵煤现象基本杜绝。（3）增设六台国产离心式低压煤浆泵。针对隔膜式低压煤浆泵运行不稳定的情况，增设六台国产离心式低压煤浆泵，同时也起到备用泵的作用，离心煤浆泵操作简单、输出稳定，叶轮累计运行时间可达4000h，现已作主泵使用。
4 煤浆制备系统现存问题
经以上的设备、工艺技术改造，目前可实现高浓度水煤浆的连续、稳定生产，工人的工作环境得到改善，同时劳动量也大幅度降低。但仍存在一定问题。针对以下问题，本文提出合理化建议，在之后的技改中会进一步实现。
4.1 磨煤机滚筒筛内负压偏低
当负压低时，滚筒筛内的蒸汽及有毒有害气体易逸出，对人身健康有害，同时不利于觀察煤浆的状态。合理化建议：更换功率更大的抽引电机，保持负压稳定，消除健康安全隐患。
4.2 磨煤机大小齿轮干油喷雾系统经常出现故障
当喷雾系统出现故障时，现场控制器出现黑屏、死机现象。喷雾系统不工作，严重影响磨煤机大小齿轮的使用寿命。合理化建议：现用喷雾系统是进口设备，检修和更换配件的周期长，建议更换为国产设备。
4.3 添加剂泵检修频率高
添加剂泵是隔膜式计量泵，与磨机一一对应。现经常出现隔膜的破损、补油阀损坏、调节流量旋钮松动等问题，造成添加剂泵不能稳定运行，添加剂量波动。流量大时造成添加剂的浪费，流量低时煤浆煤浆流动性、稳定性、泵送性差。合理化建议：改为由两台离心泵提供添加剂，一开一备，在进每台磨机的支路上安装流量调剂阀组。
结束语
可以看出，对水煤浆气化工艺做了针对性的技术改良之后，进一步深入优化了气化装置在运行时的可操作性，极大地延长了其运行周期。另外，可以充分保证该装置在使用时拥有较高的安全性，整体的运行状态也将更为稳定。综合上节约了运行所需的成本，同时赢得了良好的发展环境及可观的经济效益。
参考文献
[1]袁悦婷，袁秋华，李伟斌，姚根有，潘登峰.煤气化技术及气化炉实际应用现状综述[J].化工设计通讯，2019，45（01）：15-44.
[2]马园媛，赵岐.煤气化技术的现状及发展趋势[J].化工管理，2018（21）：202
关键词：水煤浆气化炉；问题；改进
前言
煤浆制备系统是煤浆气化系统的重要组成部分，连续稳定的制备、输送、存储高浓度水煤浆是气化炉安全稳定长周期运行的必要条件之一，也是企业降低成本增加效益的重要举措。公司自开车以来，煤浆制备系统经常遇到堵煤、供水不足、磨机出料槽泵输送能力差等一系列限制产量、增加能耗、增大安全风险等问题。
1 世界上单炉最大规模水煤浆气化炉投入运行
最近，从恒力石化（大连）炼化有限公司2000万t/a炼化一体化项目现场传来消息，世界上单炉最大规模水煤浆气化炉投入运行，单炉生产有效气（CO+H2）20万Nm3/h。该技术由华东理工大学洁净煤技术研究所和兖矿集团有限公司共同开发。双方联合组建的煤气化团队再次把多喷嘴对置式水煤浆气化技术创造的单炉生产16万Nm3/h有效气产量推向新的高度，保持了技术的国际引领地位，是我国企业和高校合作的典范。恒力石化（大连）炼化有限公司是我国聚酯化纤行业龙头，业务涵盖炼油化工、芳烃、PTA、涤纶长丝、工程塑料、聚酯薄膜和热电等产业领域，是我国最早、最快实施聚酯化纤全产业链一体化战略发展的企业。恒力2000万t/a炼化一体化项目是我国对民营企业开放的首个大型炼化项目。恒力石化项目气化装置共建设6台升级版的直径为3.88m多喷嘴对置式水煤浆气化炉，首台气化炉于2019年2月15日一次投料成功。
2 煤浆制备系统常见问题
2.1 设备运行方面问题
（1）隔膜式磨机出料槽泵运行不稳定。磨机出料槽的液位与磨机出料槽泵的转速属于串级控制，当磨机出料槽泵输送能力差时，磨机出料槽液位升高，泵的转速因串级控制也会升高，泵的电流明显降低。（2）磨煤机供水不畅。主要表现是磨煤机供水流量调节阀全开，甚至调节阀副线手阀全开，进磨机补水量仍然不够用。（3）磨机气动离合器跳车频繁。（4）添加剂泵运行不稳定。
2.2 煤浆制备工艺方面问题
（1）磨煤机供煤不畅。这是煤浆制备系统常见问题，主要在煤称重给料机内堵煤、磨煤机进口溜槽堵煤。（2）煤浆粒度不合适，主要是粗颗粒偏多。现象是通过滚筒筛溢流管落下的大颗粒偏多，滚筒筛的筛孔有堵塞现象。（3）煤浆大槽浓度低于磨机出料槽浓度。
3 为连续稳定的制备、输送、存储高浓度水煤浆所做的技改措施
3.1 设备技改
（1）煤称重给料机安装皮带偏移报警。当皮带偏移时触发报警，中央控制室可以第一时间发现，第一时间处理，避免原料煤从皮带边缘滑落，填满称重给料机。（2）对磨机钢棒的填充量进行调整，由120t增至140t，同时严格把控原料煤的粒度，经滚筒筛过滤出大于3mm的粗颗粒的量明显减少，煤浆的粒度分布符合工艺指标。（3）磨机气动离合器气源改为仪表气源管网提供。气动离合器再未因气源压力波动或者气源管线有轻微的漏气而跳车。
3.2 工艺技改
（1）新增设磨机供水备用管线。为连续稳定的为磨机提供研磨水，新增设磨机供水备用管线，同时在新管线及原有管线上，增设清洗管线的手孔和短节。新管线与旧管线可以在线切换。制浆系统再未出现因补水不足而减产的现象。（2）在称重给料机进磨机的溜槽中间段增设供水管线。原供水管线在溜槽下部进水，现两根管线同时供水入磨机，用水的流动性带动煤进入磨机内。溜槽堵煤现象基本杜绝。（3）增设六台国产离心式低压煤浆泵。针对隔膜式低压煤浆泵运行不稳定的情况，增设六台国产离心式低压煤浆泵，同时也起到备用泵的作用，离心煤浆泵操作简单、输出稳定，叶轮累计运行时间可达4000h，现已作主泵使用。
4 煤浆制备系统现存问题
经以上的设备、工艺技术改造，目前可实现高浓度水煤浆的连续、稳定生产，工人的工作环境得到改善，同时劳动量也大幅度降低。但仍存在一定问题。针对以下问题，本文提出合理化建议，在之后的技改中会进一步实现。
4.1 磨煤机滚筒筛内负压偏低
当负压低时，滚筒筛内的蒸汽及有毒有害气体易逸出，对人身健康有害，同时不利于觀察煤浆的状态。合理化建议：更换功率更大的抽引电机，保持负压稳定，消除健康安全隐患。
4.2 磨煤机大小齿轮干油喷雾系统经常出现故障
当喷雾系统出现故障时，现场控制器出现黑屏、死机现象。喷雾系统不工作，严重影响磨煤机大小齿轮的使用寿命。合理化建议：现用喷雾系统是进口设备，检修和更换配件的周期长，建议更换为国产设备。
4.3 添加剂泵检修频率高
添加剂泵是隔膜式计量泵，与磨机一一对应。现经常出现隔膜的破损、补油阀损坏、调节流量旋钮松动等问题，造成添加剂泵不能稳定运行，添加剂量波动。流量大时造成添加剂的浪费，流量低时煤浆煤浆流动性、稳定性、泵送性差。合理化建议：改为由两台离心泵提供添加剂，一开一备，在进每台磨机的支路上安装流量调剂阀组。
结束语
可以看出，对水煤浆气化工艺做了针对性的技术改良之后，进一步深入优化了气化装置在运行时的可操作性，极大地延长了其运行周期。另外，可以充分保证该装置在使用时拥有较高的安全性，整体的运行状态也将更为稳定。综合上节约了运行所需的成本，同时赢得了良好的发展环境及可观的经济效益。
参考文献
[1]袁悦婷，袁秋华，李伟斌，姚根有，潘登峰.煤气化技术及气化炉实际应用现状综述[J].化工设计通讯，2019，45（01）：15-44.
[2]马园媛，赵岐.煤气化技术的现状及发展趋势[J].化工管理，2018（21）：202