神华壳牌煤气化装置改造情况总结.pdf

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1、神华壳牌煤气化装置改造情况总结赵宗凯(神华煤制油化工陕西成阳化学工业有限公司，陕西成阳712000)摘要：结合中国神华煤制油公司鄂尔多斯分公司Shell粉煤气化装置长周期运行的实际情况，分析存在的问题，总结了近年来系统进行的技术改造与优化：关键词：Shell粉煤气化；技术改造；运行1概况鄂尔多斯神华煤直接液化项目是国内新建大型煤化工项目，规划煤液化工厂油品总生产能力为500万吨／年，分两期进行建设，其中一期100万吨／年。煤制氢装置是煤直接液化项目的主要生产装置之一，其任务是为煤液化装置和液化油提

2、质加工装置制氢装置提供氢气，分别称为第一、第二煤制装置(105／106单元)，单套制氢装置生产能力为287ffd(设计100％负荷)。每套制氢装置分为煤气化装置和净化装置两部分，其中煤气化装置采用Shell干煤粉加压煤气化工艺，设计单炉原煤用量为2000吨，天，单台气化炉的设计能力为有效气150，000Nm3／h，年操作时间8000小时。该炉采用干煤粉加压进料方式，纯氧作为气化剂，气化炉膛温度高达1400-1600％，压力3．96MPa，碳转化率高达99％以上，氧耗低、冷煤气效率高、液态排渣，有效

3、气体(CO+Hz)高达85％(干基)以上。在装置试车初期，由于存在设计不足、设备缺陷以及操作人员经验欠缺等问题，气化装置停车比较频繁，很难实现安稳长满优运行，给直接液化项目的试车也带来一定的不利影响。近年来，随着对装置逐步进行技术改造，消除瓶颈问题，同时加强人员培训，积累相关的运行经验，两套气化装置运行时间逐步提高，目前已达到百日运行常态化(A级连运)，105单元A级运行最长时间185天，106单元A级运行最长时间137天。虽与国内最好的运行记录仍有差距，但相信经过不断的探索与发展，装置运行会不断

4、进步，实现更好的运行记录。2装置存在的主要问题2．1合成器冷却器十字吊架积灰最初运行阶段因为对炉温控制经验不足，曾经多次发生十字吊架积灰的情况。十字吊架积灰后造成通道变小，合成气流速变高，系统阻力降增大，激冷气下降，如果长时间运行，十字吊架处水冷管将会磨损严重，甚至磨漏。同时激冷气下降还会导致合成器冷却器入口温度升高，系统被迫降低负荷运行。2．2高温高压陶瓷过滤器滤芯断裂飞灰高温高压过滤器是气化装置核心设备，主要作用是分离从合成器冷却器出来的合成气和飞灰。由于神华项目设计煤种灰分偏低，只有7％左右

5、，因此该过滤器只设计了15组陶瓷滤芯，其它同规模厂家的24组滤芯相比，少了接近37．5％。由于受当地煤质限制，装置在实际投产时使用的煤种灰分在12％左右，远高于设计煤种，导致高温高压过滤器设计余量不足，抗冲击能力较差。同时因为滤芯组数偏少，反吹阀动作频率高，达到了其它厂家的3倍多，因此阀门故障率高。在开车初期，滤芯出现频繁断裂现象，导致的停车次数占到了停车总数的1／3左右。2．3煤粉收集器布袋损坏煤粉收集器是磨煤及干燥单元的主要设备，主要作用是分离过滤磨机出ISl的煤粉和热惰性气体，分离后的煤粉送

6、入煤粉输送单元。试车运行阶段，煤粉收集器的布袋烧损现象严重，严重影响磨煤系统的安全、长周期运行，制约了装置负荷提高，甚至造成装置停车。2．4烧嘴头．烧嘴罩泄漏随着装置运行时间的增加，煤烧嘴的烧嘴头、烧嘴罩泄漏成为影响气化装置长周期运行的重大因素。在烧嘴头、烧嘴罩泄漏初期，泄漏的水汽对气化炉炉温变化较小，运行一段时间泄漏变大后，气化炉渣口堵渣现象频繁发生。为解决渣口堵渣的问题，气化炉需要提高炉温运行，这将导致气化炉壁挂渣变薄，水冷壁销钉磨损严重。炉温升高还会导致合成气冷却器入口温度升高，十字吊架处将

7、会发生积灰现象，最终造成负荷降低，装置停车。2．5捞渣机运行周期短原设计的捞渣机为刮板式捞渣机，设计负荷为25t／h，主要由驱动装置、刮板链条、壳(槽)体、贮水槽、放水阀(活动堰板)及控制系统等所组成。该捞渣机自2008年投入使用后，因设计出力偏低、部件材质不过关、工艺操作等原因，出现传动链卡链、绷断，斜升段轨道损坏、粉料盘损坏、减速机损坏、钢结构梁损坏等现象，当气化炉负荷到90％以上时，捞渣机的负荷很难满足生产要求。2．6滤饼机故障频繁S1702真空皮带过滤机是气化装置初步水处理单元的关键设备，

8、对气化水质有很大的影响，一旦皮带过滤机故障，将造成气化排放水质恶化，不能循环利用，在增大用水量的同时，还导致下游污水处理难度增加，工厂环保压力增大。2．7设备、管线泄漏煤气化装置工艺流程复杂，物料种类多样，试车初期泄漏发生频繁。既有含固气液相输送造成的设备及管线磨蚀泄露，又有合成气腐蚀造成的管线、仪表引压点泄漏，即污染了现场环境，又有可能引成工艺波动，严重的甚至造成装置停车。煤122f化工彳卵2015年7月气化装置因合成气管线泄漏曾经多次停车。2．8产气量未达到设计负荷神华项目单台