浅谈水煤浆气化渣水系统管路磨损及堵塞的优化改造.pdf

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1、化工设计通讯第４１卷第１期·４８·ＣｈｅｍｉｃａｌEｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ２０１５年２月櫉殶櫉櫉櫉櫉櫉殶櫉櫉煤化工櫉櫉殶櫉櫉櫉櫉櫉殶櫉浅谈水煤浆气化渣水系统管路磨损及堵塞的优化改造周宇，李剑晖（神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古包头０１４０１０）摘要：水煤浆气化装置渣水系统的高温高压黑水中含有较多固体颗粒，黑水在流动过程中，经过一段时间的累积会造成管道和管件磨损穿孔、管道结垢、排水不畅甚至整个管路堵塞的情况，而一旦出现此类情况，需要退料停车处理，造成原料的大量浪费，检修工作量的成倍增加。针对此类严重制

2、约长周期平稳运行的工况，提出一系列优化改造措施，延长了整个系统的运行周期，达到了节能降耗、增产增效的目的。关键词：磨损；堵塞；优化改造中图分类号：ＴＱ５４７．８＋１文献标志码：Ｂ文章编号：１００３﹣６４９０（２０１５）０１﹣００４８﹣０３TechnicalTransformationonPipingWearandBlockageinCoalWaterSlurryGasificationSystemＺＨOUYu,LIJian﹣hui（ＢａｏｔｏｕＣｏａｌＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，ＬｔｄｏｆＳｈｅｎｈｕａＧｒｏｕｐ，ｂａｏｔｏｕ

3、，０１４０１０）Abstract:Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｓｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｎｔｅｃｈｎｉｃａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｎｐｉｐｉｎｇｗｅａｒａｎｄｂｌｏｃｋａｇｅｉｎｃｏａｌｗａｔｅｒｓｌｕｒｒｙｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｅｎｅｒｇｙｉｓｓａｖｅｄａｎｄｏｕｔｐｕｔｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Leywords:ｗｅａｒ；ｂｌｏｃｋａｇｅ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ０引言２水煤浆气化装置自运行以来，渣水单元管路系统遇到的主要问题ＧE公司的水煤浆加压气化

4、技术，是将加压后的水煤浆与来自空分装置的纯氧在气化炉内燃２.１管路系统磨损烧产生水煤气，水煤气经激冷洗涤后送至变换单２.１.１管道磨损。由于渣水系统中含有固体颗元。煤浆气化的同时产生大量炉渣，这些炉渣的粒，运行中对流经管道都有不同程度的磨损，高压主要成分是煤中的灰份、难熔的矿石以及部分冲闪蒸罐到低压闪蒸罐的黑水管线、调节阀后的管刷下来的炉衬材料。大部分的炉渣经过自然沉降道、管道走向变化处及管道截面突变处等压降较由捞渣机排走。炉渣经过激冷和洗涤后，产生含高处的管道磨损更为明显。原始设计时管道的厚细小颗粒的高温高压黑水，此股黑水送渣水处理度考

5、虑不足，也是造成管道泄漏的重要原因。系统，经四级闪蒸降温和热回收，将黑水中的大部２.１.２管件磨损。渣水系统中弯头、三通等处受分细渣分离出来。经渣水系统分散剂处理后，部介质冲刷严重，一个原因是原始设计壁厚考虑不分水循环送回气化系统继续使用，少部分送到污足，再就是由于黑水含固量较高，当黑水通过弯水处理系统。渣水系统示意图如下图１：头、三通时，由于离心力和惯性力等撞向管件的内收稿日期：２０１５﹣０２﹣１５作者简介：周宇（１９８５－），女，内蒙古包头市人，助理工程师，主要从事煤化工方面的工作。第１期周宇等：浅谈水煤浆气化渣水系统管路磨损及堵塞的

6、优化改造·４９·图１煤气化渣水系统示意图壁，一部分颗粒沿着管壁滑动，一部分形成撞击，蒸后，其含固量逐渐上升；同时随着压力的逐渐降最终使得管件内壁拐弯处形成凹坑、滑道等。经低，黑水流速逐渐趋于缓和，这些因素都加速了管统计，３个月左右的时间就会造成管件弯道处道内壁的结垢、挂渣。因而在渣水系统中越是后磨穿。面流程的管道其结垢越厉害。经过近几年的运２.１.３阀门磨损。阀芯及阀座磨损严重，由于阀行，沉降槽出口的输送管道会完全堵塞，以至造成门反复开关调整工况，而长时间的磨损，会导致密整个渣水系统的停车，被迫对管道进行高压清洗封面形成划痕以及凹槽，有时

7、甚至将阀体磨穿，导检修。致阀门内漏或外漏，使得阀门作用失效，最终导致２.３动设备损坏设备单体无法切出，给检修工作带来很大困难。在渣水后系统沉降后，沉降槽里的含渣浓度２.２管路系统堵塞达到２０％～４０％，如此高浓度的渣水很容易结成２.２.１盐类垢挂壁堵塞。由于黑水中含有细灰，大块垢，而挂在沉降槽内壁上的大块垢随着重量而且系统水质在内部循环时，钙镁离子不断累积。越来越大、温度的冷热变换，会导致大面积的垢块随着磨损程度的加剧，管道内壁的粗糙度不断升从内壁上脱落，直接导致沉降系统负荷增大。随高，黑水中的钙镁离子形成的盐类垢很容易在管着沉降槽底部的

8、黑水浓度越来越高，沉降槽内部道内壁附着形成垢团；同时随着温度升高，更多的刮耙不断提升，到达超负荷后会导致刮耙力矩过盐类从水中释出，而部分细灰会夹杂着释出的盐大，扭断联轴节，损坏减速机轴承，甚至