CN102041105B - 气化炉降压吹扫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气化炉降压吹扫方法。该方法首先是通过降压提高气体瞬间通过气化炉合成气冷却器的流速，以高流速气体多带走一部分粘附在合成气冷却器管壁上的飞灰；并通过停两个煤烧嘴以降低合成气冷却器的进出口温度，尤其是进口温度能降低100～120℃，以降低飞灰的粘性，减少合成气冷却器管壁上附着的飞灰。本发明方法在不停车的情况下利用加压的方法吹除合成气冷却器上粘附的飞灰，提高换热效果，以最经济的方法来提高装置的运行周期，减少了停车次数，提了高气化装置运行的质量。
Description
技术领域
本发明涉及煤气化领域，具体涉及一种气化炉降压吹扫方法。
背景技术
煤气化技术是一种最洁净的煤炭综合利用技术，能够避免煤炭直接燃烧产生的污染，采用该技术主要是将煤炭转化为含有H2和CO的粗合成气，然后作为工业原料，最终加工成各种化工产品。从煤气化技术发展进程来看，早期的煤气化都是使用块煤和小煤粒作为气化原料制取合成气，称为第一代煤气化技术。
新世纪初，我国的煤化工行业进入一个新高潮。煤气化的关键设备—气化炉，目前引进、上马10余套，投煤量1000～2000t/d。壳牌煤气化技术是世界上最先进的洁净煤气化技术之一，具有原料利用率高、消耗低、节约资源对环境友好等显著的优点。
壳牌煤气炉主要有气化炉本体，输气管和合成气冷却器组成，Shell粉煤气化炉相对于其他类型气化炉具有碳转化率高、煤种适应性广、有效气含量高、环境污染小等优势，因而在最近几年得到国内化肥、甲醇、发电行业的推崇。但由于其运行经验少，设计上还有不完善之处，造成现已开车的多套装置运行周期较短，经济效益受到影响。各Shell气化炉用户通过不断地技术改造、经验交流，陆续解决了飞灰过滤器滤芯损毁、烧嘴罩烧蚀、激冷气压缩机故障等诸多问题。目前来看，合成气冷却器(SGC)积灰问题却愈来愈突出，成为制约装置长周期运行的最大障碍。以河南某50万t/a甲醇煤化工装置为例，截至2009年9月，装置因SGC积灰造成的停车占总停车时间高达63.8％。如何减少飞灰在冷却器换热管表面积聚，避免结垢，成为各Shell气化炉用户亟待解决的问题。由于高温下的飞灰具有黏结性，不同的煤种的灰分黏结性也不同，积灰主要表现在合成气冷却器上。合成气冷却器一旦出现积灰现象会产生以下不良后果：①合成气冷却器出口温度升高，给后***带来隐患；②合成气冷却器一旦积灰换热效果就会大幅度的降低,副产蒸汽的温度降低大量蒸汽放空,造成蒸汽浪费。发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种气化炉降压吹扫方法，该方法可防止飞灰在合成气冷却器上积灰，提高了换热效果，保证煤气化装置能够长周期运行。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
降压吹扫主要是两方面的原理相结合，首先是降压提高了气体瞬间通过气化炉合成气冷却器的流速，气体流速高时，能多带走一部分粘附在合成气冷却器管壁上的飞灰；其次停两个煤烧嘴会降低合成气冷却器的进出口温度，尤其是进口温度能降低100～120℃，这样会降低飞灰的粘性，减少合成气冷却器管壁上附着的飞灰。
气化炉降压吹扫主要包括以下步骤：
（1）联系调度，空分启动事故氮泵补充氮气量，甲醇已做好减负荷和甲醇二氧化碳退出的准备，热电做好蒸汽管网波动的应对措施；
（2）把氮气缓冲罐V3054的压力提到6.8～7.6 MPa，并减少汽包的补水量汽包的液位控制在62～65%，先停一个气化炉烧嘴，甲醇和气化开始慢慢降低装置的压力，从3.80～3.90 MPa降至3.45 MPa；
（3）各厂和气化各岗位根据工况做调整，待工况稳定后，联系调度再停对面的一个烧嘴；
（4）待气化炉的压力降到3.45MPa后，联系调度快速投用停掉的两个煤烧嘴；
（5）氧负荷在13.0～13.5 KG/S之间运行30分钟左右根据降压吹扫的情况，待气化炉出口温度低于310℃时，开始提气化炉到原来的负荷；
（6）气化炉慢慢由N2工况倒成CO2工况，甲醇、空分、蒸汽***调整到正常。
本发明具有积极有益的效果：
1.在不停车的情况下利用加压的方法吹除合成气冷却器上粘附飞灰，提高换热效果，以最经济的方法来提高装置的运行周期，减少了停车次数，提了高气化装置运行的质量。
2.减小因积灰停车次数提高了公司经济效益；
3.合成气通道畅通后，高温的合成气可充分与管束中的饱和蒸汽换热，将个过热蒸汽的温度提高到367～395℃左右，以满足后***的需要；
4.使用本发明方法可避免气化炉因积灰问题造成的停车，提高了气化炉的运行周期。以改造前气化炉运行周期20～40天计算，每年将进行6～9次停车清灰，改造后气化炉运行周期按80天计算，每年将进行4次左右停车，将减少2～3次停车时间，每次开停车及检修费用大概300万左右，改造后每年至少可以节约成本900万左右。
具体实施方式
实施例1 壳牌气化炉降压吹扫试验
2010年9月26日河南龙宇煤化工气化炉合成气冷却器积灰较严重，合成气冷却器出口温度365～373℃（跳出连锁是380℃），当时气化炉的氧负荷是15.1KG/S，合成气冷却器的进口温度在650～660℃，过热蒸汽的产量在86～92T/H，温度在320～330℃；按照下述降压吹扫步骤和措施实施降压吹扫：
（1）联系调度，空分启动事故氮泵补充氮气量，甲醇已做好减负荷和甲醇二氧化碳退出的准备，热电做好蒸汽管网波动的应对措施；
（2）把氮气缓冲罐V3054的压力提到6.8～7.6 MPa，并减少汽包的补水量汽包的液位控制在62～65%，先停一个气化炉烧嘴，甲醇和气化开始慢慢降低装置的压力，从3.80～3.90 MPa降至3.45 MPa；
（3）各厂和气化各岗位根据工况做调整，待工况稳定后，联系调度再停对面的一个烧嘴；
（4）待气化炉的压力降到3.45MPa后，联系调度快速投用停掉的两个煤烧嘴；
（5）氧负荷在13.0～13.5 KG/S之间运行30分钟左右根据降压吹扫的情况，待气化炉出口温度低于310℃时，开始提气化炉到原来的负荷；
（6）气化炉慢慢由N2工况倒成CO2工况，甲醇、空分、蒸汽***调整到正常。
在吹扫过程中，合成气冷却器的进口温度降低到532～541℃，出口温度降低到308～311℃，过热蒸汽的产量降低到48～54T/H，温度在336～340℃；运行约30分钟后，投煤烧嘴恢复到原来的工况后，合成气冷却器的进口温度不变在650～660℃，出口温度提高到317～322℃，过热蒸汽的产量提高到82～86T/H，温度在356～365℃；通过降压吹扫的实施，气化炉合成气冷却器进出口的温差提高40～50℃，过热蒸汽温度提高30～35℃，积灰情况明显缓解。
Claims (4)
1.一种气化炉降压吹扫方法，包括以下步骤：
（1）联系调度，空分***启动事故氮泵补充氮气量，甲醇***做好减负荷和甲醇、二氧化碳退出的准备，热电***做好蒸汽管网波动的应对措施；
（2）把氮气缓冲罐V3054的压力提升到6.8～7.6 MPa，并减少汽包的补水量，使汽包的液位处于满负荷的62～65%后，先停一个气化炉烧嘴，甲醇化和气化开始慢慢降低装置内的压力，从3.80～3.90 MPa降至3.45MPa；
（3）各厂和气化各岗位根据工况做调整，待工况稳定后，联系调度再停对面的一个气化炉烧嘴；
（4）待气化炉的压力降到3.45 MPa后，联系调度快速投用停掉的两个气化炉烧嘴；
（5）氧负荷在13.0～13.5 KG/S之间运行30分钟左右根据降压吹扫的情况，待气化炉出口温度低于310℃时，开始提气化炉到原来的负荷；
（6）再将气化炉由N2工况逐渐倒成CO2工况，甲醇、空分、蒸汽***调整到正常；
所述气化炉为壳牌气化炉。
2.根据权利要求1所述的气化炉降压吹扫方法，其特征在于，在所述步骤（2）中停烧嘴后立刻提氧煤比，开始提快一点每分钟0.002，稳定后小幅调整每分钟不超过0.001。
3.根据权利要求1所述的气化炉降压吹扫方法，其特征在于，在所述降压吹扫过程中如果发生跳车，按紧急停车处理。
4.根据权利要求1所述的气化炉降压吹扫方法，其特征在于，在所述降压吹扫过程中当过热蒸汽升温≥400℃时，手动调整13PV0040B阀，防止因升压过快而导致过热蒸汽温度升高过快。
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| 牛玉奇等.Shell气化炉合成气冷却器积灰原因及应对策略.《化肥设计》.2009,第47卷(第4期),第22-25页. |
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