淮化水煤浆加压气化装置运行及改进情况

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1、淮化水煤浆加压气化装置运行及改进情况许令奇(安徽淮化集团有限公司,安徽淮南)2004-07-16   淮化2000年建成投产的“18·30”工程是一套年产180kt合成氨，300kt尿素的生产装置。其中气化部分采用的是美国德士古公司水煤浆加压气化工艺，是国内继山东鲁南化肥厂、上海焦化有限公司、渭化化肥厂之后投运的第四套水煤浆加压气化装置。装置包括二套磨煤系统、三台气化炉系统及一套灰水处理系统。气化炉为二开一备，气化压力为4.0MPa，生产能力（H2+CO）为1264km3/d。   该工程于

2、1992年立项，国家计委于1994年批准项目建议书和可行性研究报告，1994年批准该项目的初步设计。于1996年动工兴建，2000年建成，2000年8月开始试车，9月全系统一次开车成功，当年12月通过性能考核。至今已运行三年半时间，其间对系统进行了大小几百项的改造，并成功地进行了义马煤中配入华亭、北宿、新河煤及石油焦的试烧工作，并创造性地掺烧了淮南、关桥精煤，于2003年达到了设计能力。三年来运行显示该装置具有生产能力大，安全稳定，操作弹性大的优点。1   制浆系统   自试车以来制浆系统操

3、作简单、运行较平稳，对煤种变化的适应性强，完全能满足气化对水煤浆的要求，并在正常生产中对江苏南京、山东济南、浙江句容等几家水煤浆添加剂进行了成浆试验，取得了满意的效果。水煤浆输送设备高低压煤浆泵选用荷兰的“奇好”泵，该泵运行稳定，故障率少，但由于设计、煤质等方面的原因，泵的易损件损坏较频繁，制浆系统易损件消耗见表1。   几年来，由于工艺、设计等方面的原因，制浆系统的问题主要表现在以下两个方面：①磨机进口溜槽设计时采用普通碳钢板，由于磨损、腐蚀等原因泄漏频繁，检修工作量较大；②钢棒使用到后期，

4、细棒、断棒在磨机中被磨成钢丝随煤浆带入煤浆泵,造成煤浆流量及烧嘴压差波动，给生产带来隐患。目前我们正准备针对以上出现的情况进行相应改造。   气化装置从2000年8月9日第一次投料起，至2004年4月，3台气化炉共投料近150次，投料成功率大于98%。单炉连续稳定运行时间为1154h。运行过程中，针对出现的问题，对装置进行了数百项技术改造，积累了较为丰富的经验，设备及备品、备件国产化率不断提高，德士古烧嘴、耐火砖、锁渣阀等关键设备已实现了国产化。原料使用上我们大胆尝试，分别于2000年11月进行

5、了义马煤配入50%华亭煤的试烧、2002年3月配入20%石油焦的试烧、2002年5月配入30%北宿煤的试烧工作，皆取得了成功，并在2003年创造性地配入淮南、关桥精煤进行试烧，还在试验室中进行了数十种配煤的成浆试验，为进一步拓展德士古气化用煤打下了基础。三年来无论在经济运行、计划停车率及单炉稳定运行等方面都取得了长足进步，三年中气化炉停车情况见表2，气化炉运行具有代表性的技术经济指标见表3。2.2  原料使用情况、问题及改进   从纯理论角度上说，德士古气化对煤种的适应性较广，但在实际生产中

6、，要保证系统长周期稳定经济运行，煤的质量是一个至关重要的因素。具体地说，煤的灰分、成浆性、灰熔点、粘温特性是影响德士古气化经济运行的几个重要指标。煤中的灰分虽不直接参加气化反应，但要消耗反应热，增加氧耗、煤耗。灰分多，渣量多，随渣而损失的碳也相应增加，且给锁渣系统及灰水处理系统的运行带来困难。成浆性能好的煤易制得较高浓度的煤浆，可降低制浆成本，煤浆浓度高，合成气中的有效气体成分（CO+H2）将增加。德士古气化为液态排渣，灰熔点高，操作温度就高。在正常生产条件下，耐火砖表面有一层煤渣层，适当的渣层

7、可以减缓气体和熔渣的冲刷，温度低时渣层较厚，温度高时渣层较薄，影响耐火砖的使用寿命，不利于系统的经济运行。煤的粘温特性也直接影响气化炉的操作温度，有时灰熔点低的煤，灰的粘性温度并不低，如义马煤其T4温度一般小于1300℃，但当温度在1400℃以上时，灰粘度较小，而低于1400℃，灰粘度急剧增大，流动性变差，故气化炉操作温度应综合考虑灰熔点和灰粘度。我厂设计用煤为义马煤，义马煤成浆性较好，但灰分、灰熔点较高，且煤质极不稳定，所以开车不久，我厂就在义马煤中掺入50%的华亭煤试烧并取得成功。进入200

8、1年后，义马煤质逐渐恶化，灰分高时可达30%，灰熔点高达1400℃，严重制约了气化正常运行，表现为1#、3#炉下降管烧结，气化炉炉砖蚀损严重，锁斗循环泵运行质量大大下降，捞渣机掉链频繁，灰水系统运行困难，给整个生产和管理带来极大的麻烦。为此我厂及时调运一批石油焦，掺入义马煤中，使整个原料的灰分下降到17%～20%，灰熔点在1250～1300℃，逐渐使生产恢复正常。因此煤种的好坏对整个气化装置的经济运行影响很大。   德士古煤气化对原料煤的要求，使单一的原料煤种较难满足系统正常运行的需要，采用配