GSP气化工艺煤粉锁斗下料问题分析及优化.pdf

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1、第4期(总第173期)煤化工No．4(TotalNo．173)2014年8月CoalChemicalIndustryAug．2014GSP气化工艺煤粉锁斗下料问题分析及优化李蓉，陈鹏程，张庆龙，徐磊(神华宁夏煤业集团煤化工烯烃公司，宁夏银川750411)摘要结合神宁集团5O万t／a煤基烯烃项目气化炉运行情况，分析了GSP气化工艺煤粉锁斗下料的常见问题，从日常运行维护和检修技改方面，提出了建议和优化措施：严格控制煤粉指标、优化工艺设计、把控检修质量和规范操作等。通过采取相应措施，基本稳定了煤粉锁斗下料，较好解决了煤粉系统波动

2、的问题。关键词GSP气化工艺，煤粉，锁斗，下料，优化文章编号：1005—9598(2014)一04—0013—04中图分类号：TQ546文献标识码：B神宁集团50万t／a煤基烯烃项目气化工艺采用压，通过开启下路及上路升压气体阀，缓慢对锁斗升西门子加压气流床气化技术(以下简称GSP)，是国内压，至给料容器的操作压力升至约4．45MPa(G)后，打首套商业化运行的干煤粉气化工艺，具有煤种适应性开锁斗和给料容器的压力平衡管线，使锁斗和给料容宽、碳转化率高、有效气产率高和比氧耗低等优点。自器的压力相等，此时锁斗处于下料备用状态，当

3、收到2010年l1月煤基烯烃气化装置投料试车以来，诸多给料容器低料位信号时，开启下料阀，煤粉通过锁斗问题制约着装置长周期运行，通过试车及运行过程中与给料容器的卸料管线，进入给料容器，下料完毕后，不断总结、积累和借鉴国内气化装置运行经验，历经关闭锁斗与给料容器之间的所有连接阀，开启卸压技术攻关和不断技改，部分问题已得到解决，目前可阀，开始卸压，至0．15MPa(G)时，开启最终泄压阀，实现5台气化炉4开l备运行，并创造了气化炉单炉将锁斗的压力卸至常压，至此完成一个循环周期。煤连续运行1633h和4炉连续运行643h的记录。然

4、粉锁斗工艺流程示意图见图1。而煤粉锁斗下料问题仍未彻底解决，诸如锁斗下料不畅、煤粉锁斗疏松元件破损及锁斗阀门故障率高等问题仍然存在，因此，分析煤粉锁斗下料问题产生的原因，优化和解决煤粉锁斗稳定下料问题是GSP气化工艺值得关注和研究的课题之一。高1GSP气化工艺煤粉锁斗工艺流程锁斗内的煤粉通过顺控循环，实现对给料容器不间断供料。整个过程包括4个阶段：进料、升压、下料、卸压，周而复始循环进行。具体工艺流程为：当某锁斗直卸压后，压力与煤仓压力(常压)相同时，该锁斗开始进料，依次开启锁斗与煤仓隔室的连接阀，煤粉依靠重力下降到锁斗，

5、待锁斗的料位达到一定高度，停止气体过滤器下料，锁斗和煤仓的连接阀依次关闭，然后对锁斗升图1煤粉锁斗工艺流程示意图收稿日期：2014—03—27作者简介：李蓉(1984一)，女，宁夏固原，助理工程师，硕士，2006年本科毕业于中国石油大学(北京)，现从事煤化工生产技术工作。E-mail：Lirongaza@163．tom。～14煤化工2014年第4期化炉跳车，3炉搅拌器发生故障后，煤粉管线流量变2煤粉锁斗下料常见问题及原因化趋势如图3所示。2．1锁斗下料不畅●常见问题：煤粉锁斗下料不畅，容易在下料锥部形成“架桥”，需要通过关

6、闭平衡阀及现场敲打管线才删珊{能下料，若处理不及时，会导致给料容器低料位气化炉负荷降低，存在气化炉主烧嘴跳车的风险。集原因分析：出现煤粉锁斗下料不畅，与煤粉流动性及人工操作方法有很大的关系。吴跃等n认为对于同一种煤粉，粒度及其分布、水分含量是影响煤粉流间／min动性的主要因素，煤粉粒度越小、分布越宽、水分含量一-～第1根煤粉管线流量一·一第2根煤粉管线流量越高，其流动性越差，这主要是因为粒度太小，易造成一·一第3根煤粉管线流量煤粉压实、抱紧；水分含量高，会出现煤粉结拱、架桥图33炉搅拌器发生故障后煤粉管线流量变化趋势图等现

7、象。同时操作人员不当的操作方法，如锁斗手动原因分析：截止目前，GSP气化装置共经历了沙升压过程中，下路升压气体量低于上路升压气体量，粒布气板、金属丝网布气板等六代煤粉锁斗疏松元件也易造成锁斗内的煤粉被压实，导致下料不畅，进而的更换、技改，但仍未找到一种既能满足孔隙率要求，造成煤粉流量大幅波动，存在跳车风险。2炉煤粉锁又能保证使用强度的疏松元件，来延长使用周期。综斗下料不畅，引起第1根煤粉管线流量与煤粉发生偏合6种疏松元件的结构及使用情况，造成疏松元件损差，第1根煤粉管线流量与煤粉的偏差变化趋势如图坏的主要原因是疏松元件处在

8、高速流动的煤粉介质2所示中，布气板阻力、强度设计不满足要求，导致脱落、鼓包及煤粉进入疏松元件筒体，造成通道堵塞。＼从图3可以看出，3炉给料容器搅拌器运行正常＼时，3根煤粉管线流量波动幅度小，而当给料容器搅：lj4】j牧堡拌器故障后，给料容器内煤粉的流化态瞬间被破坏，3根煤粉管线流量大幅度波动，第1根煤粉