金属滤芯在壳牌气化炉除灰系统中的应用.pdf

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1、技术创新管理107金属滤芯在壳牌气化炉除灰系统中的应用孙卫军（中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司内蒙古鄂尔多斯017209）摘要：高温高压过飞灰滤器是壳牌煤气化装置的关键组成部分，滤芯做为飞灰过滤器的核心部件，其自身性能直接关系到高温高压飞灰过滤器运行状态。本文主要介绍高温高压飞灰过滤器工艺原理及流程，重点说明金属滤芯在壳牌气化炉除灰系统中的实际使用效果。关键词：壳牌气化炉金属滤芯陶瓷滤芯高温高压飞灰过滤器一、使用金属滤芯的背景神华壳牌气化炉配套过滤器S1501设计余量偏小滤芯负荷较高

2、，容易发生断裂。壳牌煤气化装置滤芯的损坏是导致飞灰过滤器故障停车的主要因素,因此滤芯的性能水平是飞灰过滤器能否长周期运行的关键。截止2013年1月神华壳牌气化炉由于滤芯断裂引起停车共16次，占停车总次数20%以上。陶瓷材料固有抗热震性差、脆、韧性差等缺点，决定陶瓷材料必将备新的材料取代。另外陶瓷滤芯价格过高，增加了装置运行维护费用。二、过滤器基本结构及工作原理四、金属滤芯运行状况分析壳牌煤气化工艺中主要去除飞灰的装置是高温高压过滤由下表2在负荷相当的情况下新金属滤芯首次使用差压较器，含飞灰的合成气

3、进入高温高压过滤器后，过滤下来的飞灰被陶瓷滤芯低2KPa，与陶瓷滤芯透气率相当；在使用过程中由于下部的飞灰收集罐收集，合成气从过滤器的上部排出进入下一气化炉内部水汽泄漏导致金属滤芯差压上涨，处理漏点后再次个工序。收集过飞灰的高温高压过滤器需要排除飞灰，飞灰通开工金属滤芯差压稳定。过滤后的气体通过洗涤塔洗涤后，水中过高温高压过滤器下部的飞灰收集罐排除到飞灰放料罐，然后固含量均低于10ppm，过滤精度相当。进入到飞灰汽提冷却罐中进行汽提，上部出来的气体去火炬烧金属滤芯在差压较高负荷较高以及反吹氮气中断

4、较长的情掉，下部出来的飞灰排出，用槽车运走。况下仍然没有发生断裂，与陶瓷滤芯相比抗冲击性更强。2012年11月11日106单元由于滤芯损坏停车，停车后进三、金属滤芯试用周期(表1)入S1501检查发现总共损坏12支滤芯，分别为1组2支、2组2支、8组2支、9组3支、11组3支，其中4、5、6、7组为金属滤芯，（176支清洗过一次，16支清洗过两次）并未损坏。表1金属滤芯试用周期使用周期（安装时间－取出时间）装置名称金属滤芯数量金属滤芯状态备注2010.11.22-2011.7.7106单元1组，共

5、48支全新装置正常停车检修取出2011.9.7-2012.1.8105单元5组，240支203支新，37支清洗过一次因陶瓷滤芯断裂停车而取出2012.3.31-2012.11.11106单元4组，192支176支清洗过一次，16支清洗过两次因陶瓷滤芯断裂停车而取出2012.7.14-2013.6.1105单元全套15组，共720支全新装置大修取出清洗表2金属滤芯与陶瓷滤芯运行对比名称使用起止时间氧负荷（%）激冷气量(Nm3/h)首次开车差压(KPa)稳定后差压(KPa)C1601洗涤水固含量(pp

6、m)金属滤芯（720支）2012.7.14-2013.687%2050008.419.3小于10陶瓷滤芯（720支）2012.11.14-2013.684%20500010.419.1小于10表3金属滤芯与陶瓷滤芯抗干扰能力对比名称单元日期反吹氮气中断前滤芯差压(KPa)反吹氮气中断后滤芯差压(KPa)反吹氮气中断时间(min)气化炉负荷滤芯损坏情况金属滤芯1052013.2.1925.330.3887%未损坏陶瓷滤芯1052008.7.824.128.2580%损坏5支1082013年第6期由图

7、1至图4可以看出金属滤芯使用后外表面薄膜层完整，未发生脱落，涂层厚度在150微米左右。陶瓷滤芯使用前100—200微米，使用后90—150微米，有一定减薄。由图5至图8可以看出使用后金属滤芯外表面为细小的煤灰所堵塞。内表面光洁，没有发现明显的腐蚀现象。滤芯差压变化情况分析滤芯压差跟面速基本呈线形关系，金属滤芯使用后的压差比新滤芯的压差增大一倍左右，比陶瓷滤芯低一倍左右。由图9及图10可以看出气化炉运行负荷在80%-90%之间，金属滤芯差压较陶瓷滤芯低2KPa-3KPa。滤芯过滤精度分析灰样种类未过

8、滤金属滤芯外侧陶瓷滤芯外侧性能的原灰滤饼层滤饼层平均粒度D50，μm72.5643.1923.928由于现场装置没有滤后粒度分析仪，无法对滤材过滤精度进行直接检测。通过对金属与陶瓷滤材表面粉尘粒度进行分析，金属滤芯外侧粉尘平均粒度比陶瓷滤芯外侧滤饼层的粒度要细小一些，这在一定意义上表明金属滤芯的过滤精度达到或超过了陶瓷滤芯的水平。六、金属滤芯试用评价金属滤芯首次考核评价运行时间从2010年11月22日起，运行装置为106单元，安装滤芯1组48支（整套装置共计15组720支），至20