wifi温控器
54化肥工业第45卷第4期
贾震宇
(大唐呼伦贝尔化肥有限公司内蒙古呼伦贝尔021012)
摘要针对熔渣-非熔渣水煤浆分级气化装置高压闪蒸罐闪蒸气存在带水带灰等问题，从煤质、系统平 衡等方面分析其原因、阐述其对气化装置运行的影响并给出相应的解决措施。通过现场改造和日常管理的优 化，使高压闪蒸罐闪蒸气带水带灰问题得到彻底解决。
油水冷却器关键词水煤浆气化；闪蒸气；带水带灰；原因分析
中图分类号:TQ546 文献标识码：B文章编号=1006-7779(2018)04-0054-03
调料盒Cause Analysis and Treatment of High
Pressure Flash Drum Flash Gas Entrained Water and Ash
J I A Z h e n y u
(Datang Hulunbeier Chem ical Fertilizer C o..,Ltd.,Hulunbeier021012%C hina)
Abstract I n connection witli the problem of flasli gas entrained water and asli of high pressure flasli drum in slag and non-slag coal water sli^rry staged gasification u n it,the causes are analyzed from the aspects of c oal quality，system b alan ce,etc.^its impact on the operation of tiie gasification unit is
elaborated,and relevant countermeasures are proposed.Through on-site renovation and daily
management optimization，the problem of water and ash entrainment of high pressure flash drum flash
gas has been solved com pletely.
Keyw ords coal water sli^rry gasification；flasii g a s;water and asii entrainment;cause analysis
大唐呼伦贝尔化肥有限公司的+ 18 •30”项 目（180 k t/a合成氨、300 k t/a尿素）以呼伦贝尔 当地褐煤为原料制备水煤浆，采用熔渣-非熔渣 水煤浆分级气化技术制备合成氨原料气，黑水处 理单元采用两级闪蒸工艺，变换单元采用宽温耐 硫变换工艺，气体精制单元采用低温甲醇洗联合 液氮洗工艺，氨合成单元采用国内先进的低压氨 合成技术，硫回收单元采用传统的三级克劳斯催 化反应工艺，空分 装置采用深冷法空气分离技术，尿素装置采用改良C〇2汽提工艺。该+18 •30”项目于2013年8月12日开始进行72 h性能标定 考核，全装置基本达到了设计能力，可实现安稳长 满优生产运行。
气化装置于2012年6月25日一次性投料成 功。由于首次采用褐煤制备水煤浆，制得的水煤浆浓度较低（质量分数<50%)，装置在运行中出 现一系列问题，如闪蒸气带水带灰、粗煤气带灰带 水、水煤浆浓度低、系统水过剩等。此后通过不断 的技术改造和优化，制约系统稳定运行的瓶颈问基。
1高压闪蒸罐闪蒸气带水带灰问题
由于气化装置采用褐煤所制得的水煤浆浓度 远低于设计值，使得系统热量不平衡、水系统不平 衡，出现闪蒸气过剩、高压闪蒸罐超压等问题。为 了解决高压闪蒸罐超压问题，在闪蒸气入除氧器 管线上增设1根放空管线，使高压闪蒸罐压力初 步得到控制，但闪蒸气放空管线经常出现带水带 灰现象，不仅造成环境污染、生产现场作业环境噪 声超标而影响员工的正常操作，而且工艺指标处
作者简介：贾震宇（1985—），男，总工程师，负责质量技术管理、机动和计划规划与发展等方面工作;jiahenyu2004@163
2018年8月贾震宇：高压闪蒸罐闪蒸气带水带灰原因分析及处理55
于不可控状态，生产管理十分被动。
2原因分析
(1)褐煤灰分含量高雪芙蓉冰车
褐煤灰分含量高，制得的水煤浆浓度低是闪 蒸气带水带灰的根本原因。气化装置制浆所用褐 煤灰分质量分数基本在14%左右，内水含量较 高，制得的水煤浆浓度低，导致闪蒸气过剩、系统 水过剩、黑水中含固量多、闪蒸系统处理负荷增 大。此外，气化装置灰水处理系统设计余量不足，原始试车时即出现高压闪蒸罐超压、灰水槽溢流 等诸多问题，后采取增设放空管线等措施消耗过 剩的闪蒸气，同时将一部分水以蒸汽的形式排放 至大气中。但是，当激冷水量不足时，气化炉、洗 涤塔排放的黑水含固量增大，高压闪蒸罐内的黑 7水无法实现良好分离，被闪蒸气以泡沫夹带的形 式由放空管带出，从而出现高压闪蒸罐闪蒸气带 水带灰 。
(2)激 水量
激冷水量少是闪蒸气带水带灰的主要原因。气化炉在开停车过程中，由于气化装置循环水温 差发生变化，管线内的垢片脱落并堵塞激冷水过 滤器或激冷环，导致激冷水量减少。在同等运行 负荷下，激冷水的减少将加速高压闪蒸罐锥底的 结垢速率，致使高压闪蒸罐出现排水不畅的问题，进而引发高压闪蒸气带水带灰。每年大检修 对高压闪蒸罐进行拆检，均发现高压闪蒸罐锥底 积灰、积渣及积垢较多，严重时与高压闪蒸罐人 孔口齐平。
(3)高压闪蒸罐锥底结垢导致排水不畅
高压闪蒸罐锥底结垢导致排水不畅是闪蒸气 带水带灰的次要原因。在水煤浆气化工艺中，高 压闪蒸罐锥底结垢现象不可避免，但可以采取合 适的措施降低结垢速率，如筛选适宜的分散剂、严 格匹配激冷水量与系统的负荷、严格控制高压闪 蒸罐压力、严格控制高压闪蒸罐液位等。
3造成的影响
(1)对环境造成污染
出现高压闪蒸罐闪蒸气带水带灰现象时，高 压闪蒸罐放空管线中排放的闪蒸气会飘至灰水处 理框架墙面、制浆框架墙面、气化框架墙面、气化装置管廊、气化装置周围照明设备上方、气化装置 周边的公用工程框架墙面等，久而久之高压闪蒸 气所到之处均被污染为黑灰，修复成本较高；此 外，高压闪蒸气夹带的小雾滴冷凝滴落至地面，夏 季造成地面积水，冬季造成地面积冰。无论是高 压闪蒸气还是蒸气夹带凝液，都会对现场环境造 成一定的污染，导致现场工作量增大，消耗的人 力、物力、财力均大幅增加，对公司的生产经营造 成一定的影响。
(2)生产现场作业环境噪声超标
出现高压闪蒸罐闪蒸气带水带灰现象时，往 往伴随着高压闪蒸罐超压，而高压闪蒸罐超压时 灰水处
理系统周边的噪声超标，多次噪声测量值 均高于70 dB，甚至可达到95 dB，严重影响操作 人员的正常操作。
(3)工艺指标处于不可控状态
超级电容器结构高压闪蒸罐液位超高时，闪蒸气带水带灰现 象最严重，此时高压闪蒸罐液位、压力、排水温度 等工艺指标均偏离正常值且无法调整，出现工艺 指标不可控现象。
4解决方案
(1)稳定煤种
严格控制气化用煤的灰分、水分、发热量等指 标，同时确保各项指标稳定，保证制得的水煤浆浓 度、黏度、品质、灰渣结垢主组分以及气化装置整 体工况等稳定。
(2)泄压操作的管理
在日常停车操作过程中，严格按照要求控制 系统泄压速率，防止激冷水中断，尤其是系统压力 在0.5 MPa时，极易出现激冷水中断现象。因此，每次停车时，要求车间管理人员必须监督整个泄 压过程，杜绝激冷水出现中断现象。
(3)激冷水系统的优化
用年 大检修 会，激 水管线 行
底清理，同时将激冷水过滤器整体放大以增大过 滤器流通面积，并将滤网孔由$ 4 mm扩大至 $8mm，以保证激冷水量充足，消除影响激冷水 量的瓶颈点。
(4)工艺管理的提升
由于制得的水煤浆浓度低，闪蒸系统闪蒸气 过剩，导致高压闪蒸罐超压，故通过增设放空管和
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真空喷射系统消耗一定量的闪蒸气，彻底解决了 系统闪蒸气过剩的问题。同时，将高压闪蒸罐操 作压力控制在0.45 ~0.55M P a，出现排水不畅时 适当提高高压闪蒸罐操作压力，确保高压闪蒸罐 的排水量，防止锥底沉积灰垢。
(5)设备技改
采取的主要设备技改措施:①利用年度大检修 机会，将高压闪蒸罐锥底由焊接连接改为法兰连 接，便
于日常停车时对锥底进行清理;②高压闪蒸 罐至真空闪蒸罐的管线由水平布置改为有一定坡 度布置，防止垢片沉积;③将除氧器中的丝网填料 更换为固阀式塔盘，以增强除氧器除氧、除氨氮能 力，系统循环水中氨氮含量的降低能有效降低管道 结垢速率;④拆除沉降槽顶部的顶盖，利于降低灰 水温度，使系统灰水中的固体杂质能充分沉淀，以降低灰水的固含量，进而降低系统结垢速率;⑤真 空闪蒸罐压力控制在设计指标内，以降低系统循环 灰水的温度;⑥将现场闲置的2台阴离子絮凝剂泵 分别作为阳离子絮凝剂泵和分散剂泵的备泵，必要 时可适当增加分散剂和絮凝剂的投加量。
(上接第53页）
泄漏等故障时，检修的难度较耐火衬里高。
3.3.3冷却室对运行稳定性的影响
涂料过滤器晋华炉气化技术和G E德士古水煤浆加压半 辐射废热锅炉气化技术采用辐射废热锅炉回收热 量，但由于2种气化技术均采用液态排渣，辐射废 热锅炉表面不可避免地存在黏渣和积灰问题，随 着运行时间的延长，对换热效果的影响逐渐增大，对运行工况产生影响。同时，渣和灰对辐射废热 锅炉会产生腐蚀现象，国内某企业最早运行的辐 射废热锅炉已经因腐蚀而产生泄漏现象，且维修 用 高。
采用全激冷流程的关键点在于激冷环及下降 管的保护，运行过程中要防止激冷环的部分堵塞 而造成激冷水分布不均，从而引起下降管损坏，国内运行的气化装置中发生过类似事故。
3.4装置大型化分析
随着技术的不断发展，在保证技术成熟、稳定 运行的基础上，设备的大型化是企业降低投资成 本和运行能耗的有效措施，设备大型化是所有企 业及专利商共同追求的目标。
(6)运行维护的细化
计划停车更换烧嘴时，对高压闪蒸罐锥底进 行疏通，每次疏通用时4 h，可与更换烧嘴时间同 步进行。将闪蒸气带水带灰问题作为气化装置停 车的基本条件之一，出现闪蒸气带水带灰现象时 即停车、隔离，并对高压闪蒸罐进行彻底清理，此 项工作耗时15 ~20 h。
5结语
通过优化改造和日常操作控制的细化，目前 高压闪蒸罐锥底垢片脱落、排水角阀堵塞、超压、液位高等问题均得到了有效解决，灰水处理系统 已实现长周期稳定运行，彻底解决了高压闪蒸气 带水带灰 。
闪蒸气带水带灰的根本原因是褐煤灰分含量 高、制得的水煤浆浓度低，但系统结垢现象目前无法 从根本上解决，只能通过过程控制和强化管理手段 来缓解。通过近几年的运行摸索，气化装置已实现 一年一清理，但在一些细节上还有待进一步优化。
(收到修改稿曰期2018-05-23)
在目前运行的项目中，多喷嘴对置式水煤浆 气化技术最大的运行业绩为3 000t/d，G E德士 古水煤浆加压气化技术为2 000t/d，晋华炉气化 技术为1 000t/d。
4结语
多喷嘴对置式水煤浆气化技术和E E德士古 水煤浆加压气化技术与晋华炉气化技术相比，应用 业绩较多，技术相对成熟，生产运行中的众多问题 得以暴露和解决。与E E德士古水煤浆加压气化 技术、晋华炉气化技术相比，多喷嘴对置式水煤浆 气化技术在碳转化率、大型化及装置投资、运行能 耗等方面具有一定优势。晋华炉气化技术在合成 气热量回收利用方面比全激冷流程具有一定优势，但辐射废热锅炉流程生产的合成气水气比较低，在 变换工段的设计过程中需注意其造成的影响。
我国煤化工行业经历了多年的发展，在气化 技术的选择方面曾付出过沉痛的代价。因此，气 化技术的选择首先应建立在技术成熟可靠、运行 稳定的基础上，再从能耗等方面进行综合考虑。
(收到修改稿曰期2017-12-21)
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