Texaco煤气化炉激冷环失效原因分析及对策.pdf

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1、第1期(总第170期)煤化工No．1(TotalNo．170)2014年2月CoalChemicalIndustryFeb．2014Texaco煤气化炉激冷环失效原因分析及对策李聿营(中国石化齐鲁分公司第二化肥厂，山东淄博255400)摘要介绍了Texaco煤气化炉激冷室的工作机理。结合齐鲁Texaco煤气化炉激冷环的结构特点和使用状况，阐述了激冷环的主要失效模式及危害，从高温烧蚀、结垢堵塞、冲刷腐蚀等方面进行了失效机理分析；提出了提高材料的性能参数、控制激冷环加工质量、应用激冷环的隐蔽技术、稳定工

2、艺操作、改善激冷水质、加强定期维护等对策措施，以延长激冷环的使用寿命，实现煤气化装置的长周期运行。关键词Texaco煤气化炉，激冷环，失效模式，机理，对策措施文章编号：1005—9598(2014)一O1—0039—04中图分类号：TQ545文献标识码：B中国石化齐鲁分公司第二化肥厂煤气化装置采1Texaco煤气化炉激冷室的工作机理用美国GE公司Texaco煤气化技术，3台2800mm气化炉，日投煤量1700t，每小时产有效气(c0+H2)Texaco煤气化炉的燃烧室与激冷室合为一体，激10万ra3

3、／h，用于33万t／a丁辛醇0X0合成原料气，同冷环是二者之间的连接通道。在燃烧室内，水煤浆与时生产50000m3／h氢气外供。该装置于2008年10氧气混合后，在1350℃左右的温度下进行气化反月24日投产，是中石化继金陵、南化之后再次采用水应。反应后的高温粗合成气和熔融态的灰渣经激冷环煤浆气化装置，也是国内继渭化、惠生公司等之后采出气化炉燃烧室，沿下降管进入激冷室，与水直接接用Texaco6．5MPa水煤浆气化技术的装置。触，同时发生相变和热质传递。激冷室主要由激冷环Texaco水煤浆加压气化是

4、洁净煤气化技术之一，和下降管两部分组成，激冷环与燃烧室底部托砖板连具有高效、低污染、易自动控制等优点，核心设备气化接固定，隐蔽于锥底砖的保护之下；下部与下降管连炉是整个装置中关键设备，其运行工况极为苛刻，高接，引导高温熔渣和气体进入激冷窒水中。激冷水泵温(1350℃)、高压(6．5MPa)、强还原气氛和液态酸从炭黑洗涤塔底部，把激冷水送人激冷环，激冷水经性排渣，并伴随着固体、液体、气体的高速冲刷，且在激冷水室36个布水孔喷射进入激冷室，迅速降低激开停车时，有较大的温度和压力波动等。激冷环是连冷环表面

5、温度，激冷水温略为上升，再由8．9mm宽的接燃烧室和激冷室的通道，一旦失效，会在激冷环附环形槽缝流出，沿下降管内表面呈膜状下流，与工艺近结渣堵塞通道，使高温粗合成气和液态熔渣发生偏气并流接触。该水膜避免了高温气流与下降管直接接流，加剧对激冷环和下降管的高温烧蚀和冲刷磨损，触，达到保护下降管的目的。经过激冷室后，工艺气温大大降低其使用寿命，影响气化炉操作的稳定性和煤度急剧降低并增湿，同时除去大部分炭黑和灰渣，以气化系统的运行周期。满足后续工段的需要。本文根据煤气化炉激冷室的工作机理和激冷环的结构特点，

6、结合齐鲁煤气化装置激冷环的使用状2Texaco激冷环结构特点及使用情况况，找出其主要的失效模式，并通过原因分析，提出延长激冷环使用寿命的措施，从而实现煤气化装置的长2．1激冷环结构特点周期稳定经济运行。齐鲁Texaco煤气化炉采用“C型”激冷环(见图收稿日期：2013—10—26作者简介：李聿营(1972一)，男，山东昌乐，高级工程师，硕士，1994年本科毕业于大连理工大学化工机械系，主要从事煤化工设备技术管理工作．E-mail：qlehjdb@163．eom40一煤化工2014年第1期1)，主要由

7、4根激冷水进水总管、半圆环管、布水内环蒸单元来高压灰水以及变换单元来高压冷凝液。激冷和激冷水室等部件构成。激冷水从进水总管进入激冷水是含有气／液／固三相的介质流，其固体悬浮物和水室，然后经布水孔冲击布水内环和半圆环管，从半浊度较高，而且液相中含有ca、Mg、C1一、s2-C032~,NH(圆环管与下降管之间的间隙(以下称环隙)流下。激冷等多种离子。环布水孔规格为36×14mm，与之对应加工清洗孔2．2．2激冷环使用状况为36×3／4的管螺纹孔；布水孔方向为与激冷环中齐鲁Texaco煤气化装置运行以来

8、，多次发生因心切向24。、与加工清洗孔轴线斜上2。进水，经布激冷环失效导致系统停车情况。激冷环失效主要表现水内环折流发散，从而有效地减轻了激冷水对半圆环为激冷水量大幅下降，系统负荷降低；激冷环泄漏挂管的冲刷，也使得激冷水在半圆环管内旋转流动，通渣、气化炉渣口或下降管堵塞，导致炉膛燃烧室压力过环隙后，在下降管内壁上形成旋转向下的水膜，更升高，系统无法维持正常生产。有利于保护下降管。半圆环管采用整体锻件加工成尺激冷环失效模式主要为半圆环管表面龟裂严重，寸为4762．2mm