气化炉压差升高因素及处理方法

德士古煤气化装置高温高压下生产, 而且生产量大, 在日常的生产维护当中, 必须密切注意其每个参数的异常变化, 这样才能确保整个装置的长周期稳定运行。在气化炉的各个参数当中, 气化炉压差就是其中一个应该特别注意的参数, 本文结合本公司生产实际, 对气化炉压差升高原因及处理方法作分析介绍。

气化炉主要由燃烧室和激冷室组成, 燃烧室在上, 激冷室在下。燃烧室与激冷室之间由燃烧室的锥底相互隔开, 燃烧室与激冷室之问通道是渣口, 渣口的下面是激冷环, 激冷环下面连接着下降管, 下降管的下端深入到激冷室的正常液位以下。下降管的外面是升气管, 上升管与下降管同心。出气化炉的合成气、熔渣、飞灰通过渣口进入激冷环和下降管, 并在下降管的引导下进入到激冷室的液面下, 合成气离开下降管后在激冷室的水中经下降管以外、上升管以内的环形通道鼓泡上升后逸出水面, 到上升管顶部有折流挡板折流后到合成气出口, 出口有冲洗水冲洗此处的渣以及粉尘。下降管的冷却水从炉外供入并通过激冷环把冷却水均匀地分布到下降管的内擘上, 沿下降管落入激冷室的水中, 并通过出水量维持一定的激冷室液位。激冷室底部的渣和水经过收渣阀门进入锁斗系统, 最后将灰渣排至捞渣机中。

在我们的日常操作过程中, 常会发生气化炉压差升高的问题, 现在就此问题进行分析和讨论。

首先渣口部分堵塞, 排渣不畅:一种可能是由于气化炉操作温度不当而引起的。气化炉温度的控制原则就是在保证液态排渣的情况下尽可能维持较低的温度, 一般在灰熔点之上50℃, 但是如果温度控制过低, 渣的流动性就会变差, 在锥形渣口处就会越积越多, 导致渣口减小, 气体在燃烧室停留时间增长, 使得气化炉的温度和压力都上升。另一种可能是由于德士古烧嘴张角增大引起的。德士古烧嘴的张角有严格的设计尺寸, 在运行较长的时间以后, 烧嘴磨损, 张角增大, 燃烧效果不好, 高压下带向炉壁的灰渣就会增加, 当渣积到一定的程度, 在重力和气体冲击力的双重影响下, 积渣顺着炉壁流向渣口, 渣在渣口处聚积, 渣口随之变小。

出现渣口不畅的情况时, 应该及时调整氧煤比, 提高炉膛温度, 缓慢熔渣。这个过程不能太急, 而且, 加氧要严格遵守多次少量的原则, 避免造成渣口再次缩小, 因为这时渣量加大。同时注意炉温的变化趋势, 如果发现及时, 通过提高氧煤比, 一般在七八小时内就可恢复, 当渣口恢复正常, 气体成分也相对稳定了, 可以适当减小氧煤比, 再观察几个小时, 确认无反复迹象, 恢复到正常操作温度运行。因为煤质的不稳定性, 操作中很难确定一个相对恒定的温度, 我们只有通过气体成分, 渣样根据经验作出判断。同时我们也要注意捞渣机系统的灰渣多少、渣质、色泽, 大小等等, 为我们的氧煤比控制提供参数依据等, 适当调控工段的氧煤比, 避免因为氧煤比太低或一时的太高将渣口堵塞, 为气化炉的连续运行留下隐患。

其次下降管堵塞也是造成气化炉压力升高的因素之一。当进激冷环的水流量不足、激冷水在环上分布不均匀或者因为激冷环有堵塞的情况下, 都有可能发生熔渣附着在下降管上, 后继的的灰渣粘附在其上, 进而使得下降管的通道变小, 相对减少了流量, 在负荷不变的情况下, 燃烧室的压力相对有所提升。若长时间的堵塞会造成下降管烧穿, 给安全生产带来严重的挑战。所以在气化炉备炉的过程中, 做好水分布实验, 检查是否有鼓包、激冷水偏流等现象, 以免为生产留下隐患, 另一方面密切关注系统的水质、过滤器的压差, 尤其是出现断流, 如有不妥, 应及时采取措施, 以免留下后患。

再次激冷室液位高也会发生压差偏高。为安全起见, 我们必须定期冲洗并校正液位计, 为操作人员提供准确的参数依据, 使得作出正确的判断。若是液位升高, 可以适当的降低激冷室液位, 维持工况所需要的液位。

最后合成气出口管线不畅堵塞也会引起压差升高:气化炉用水属于灰水的循环利用, 在运行较长时间后, 水质逐渐变差, 气体在流出气化炉的过程夹带的细灰就会在工艺气出口处聚积慢慢地堵塞该通道的流通面积, 造成气化炉压差逐渐增大, 表现为在收渣阶段锁斗压力高, 我们可以此来作为是不是工艺气出口堵的依据。造成此方面主要有两个原因, 一者是因为烧嘴长时间运行张角, 雾化效果不太好, 使得水煤浆燃烧不充分, 反应不完全, 大量的细灰渣进入激冷室, 在合成气长时间的作用下将细灰积累的合成气出口管线, 使得气化炉压差增高;另外一方面, 冲洗水管线的冲洗水流量不足也会使得合成气出口累积堵塞。在这两方面的原因要求工艺人员根据情况及时作出相应的处理, 以保证系统的安全生产, 损失最小化。

因为气化炉压差的升高, 给我们的生产留下了隐患, 这使得我们必须做好开车前的更方面准备工作, 比如煤质的参数分析、激冷水的分布实验、灰水管线的清洗等。

本文只对出现过的几种情况作了简要分析, 但是出现气化炉压差升高的频率最多的是燃烧室渣口堵, 所以我们在选用煤的时候慎重, 尽力选用精洗煤、灰分低的煤种, 同时也要将我们的经验多作总结, 相互交流, 应用于实践, 从而为公司降低成本、促进生产, 为企业赢取更多的利润。

摘要：结合神木化工生产实际情况, 从多个方面对德士古气化炉压差升高现象及其原因进行了全面的分析和总结, 为德士古气化炉操作提供一定的借鉴。

关键词：德士古气化炉,压差,原因,处理