影响壳牌气化炉长周期运行的因素

王 斌，吕梦莹

（濮阳濮耐高温材料（集团）股份有限公司，河南濮阳 457000）

0 引言

壳牌气化炉是荷兰壳牌公司推出的第二代气流床炉子，壳牌气化炉是水冷壁结构，气化炉内采用渣挡渣技术。气化炉反应温度（1400～1600）℃，碳转化率 99%，1 h副产中压蒸汽 110 t，气化炉可长时间运行不用另换备用炉。气化装置的一次开车费用（500～700）万元人民币，检修一次的周期比较长。因此壳牌气化炉长周期运行就尤为突出。结合自身工作体会，就影响壳牌气化炉长周期运行的因素等进行汇总，确保其正常运行。

1 设备管理

设备管理是长周期运行的保证，没有设备管理，长周期运行根本无从谈起，对于设备运行管理可分为两大类，一是关键设备，主要是指设备对整个生产流程影响较大，直接影响生产节奏的设备，一旦设备出现异常，将会造成较大影响或产生较大经济损失。二是一般设备，主要是指设备在整个生产流水作业中，不会出现影响生产节奏或不会造成经济损失的。二者是相辅相成的，原则意义上可以根据公司发展自由转换，如关键设备中有的则变成一般设备，但在现阶段公司发展情况，对于二者设备有一套不同的管理方法。

（1）关键设备管理方法。对于生产线上关键设备，从专业角度，结合设备厂家对于设备易出现问题点，应该将巡查点进行排列，并做成设备巡检记录表格，供各层次人员巡查过程填写，并在填写过程进行对标，例如，设备水温≤60℃，各层次人员巡检过程记录此处实际水温，超过标准值需要上报管理人员，采取相应方法进行调节。同时建立各层次设备巡查检验频次。主要分为员工自检、机修人员巡检和管理人员巡检3种，并制定各层次检查记录表格，做到设备巡检到位，点检到点，防止关键设备导致的生产线停止。

（2）一般性设备管理方法。对于通用设备，采取责任到人方式，将每个设备的润滑保养全部细化至责任人，做到量化到人，设备到人，每台设备都有人管理。

（3）监督体系管理。在基层车间层次上建立设备管理小组，并对设备管理小组成员做出详细的分工体系，明确工作职责。需要强调的是班组长负主要管理责任，设备出现问题小组内成员必须承担相应的责任。使得每个基层管理人员都能够更好的做好设备管理。

（4）设备管理是气化炉运行的关键因素。设备管理好坏的关键是设备正常备机率，关键设备能否正常运行关系到气化装置生产正常。设备维修质量是设备管理的重要环节。设备维修后能否达到预定的效果及预定的使用寿命，是维修的关键。在设备维修中一定要按照规定流程操作，关键点要把好关，保证维修质量。

（5）维护保养是设备管理的重要环节。设备维修中的维护保养是增加和延续寿命的有效途径，所以在现场不仅要有班组人员的巡检，还要定期加强专业设备管理人员对设备的检验，对有问题的设备及时检修，加大对设备的维护保养力度。定期、定人、定量对现场设备进行维护检查，设备出现损坏时要有专人负责，设备在运行中损坏，要能及时有效的组织人员抢修并保质保量完成检修任务，保证气化装置正常稳定运行。

（6）针对工艺要求进行的技术改造是设备管理的重要环节。根据生产的实际情况，针对方便生产、利于生产、利于安全，对局部进行有效的技术改造，使生产更加安全、稳定，方便工艺人员操作。例如，S1201（煤粉带式过滤器）的技改，S1201（煤粉带式过滤器）是12单元（煤粉加压给料系统）V1204(煤粉索斗)泄压过滤的设备，由于煤粉是CO2输送减压时易形成干冰与煤粉混合易结块，长时间12单元无法运行甚至有发生爆炸的危险。技改如下：S1201通体加班热、去掉X1205（旋转给料阀）、增大S1201（煤粉带式过滤器）底锥孔径加粗、增加检查窗口等。

2 原料煤管理

气流床炉子对煤质要求比较高，对原料煤的管理比较重要。壳牌气化炉是气流床炉子，是灰熔点以上操作，煤的灰熔点高要求气化反应温度更高。如灰熔点过高，要求气化炉操作温度就越高，一般气化炉温度要高于煤的灰熔点150℃以上渣才能顺利排出，易烧坏气化炉炉壁和烧嘴，温度过高还易使气化炉壁上的渣迅速流下，而容易堵塞渣口；灰熔点高，气化炉温度控制就高，在激冷段由于激冷气压缩机功率是一定的，所以合成气温度降不到900℃以下时，易造成十字架积灰，积到一定程度气化炉被迫停车清灰。如煤的灰熔点过低易出现飞渣，即灰渣粘在激冷段和输送段。主要是煤的灰熔点＜1100℃，灰中的有些微量元素不能被激冷气激冷成干灰，易形成飞渣堵塞激冷段等情况。此外原料煤灰分的黏温曲线也很重要，要黏温曲线平缓一些的，如果太陡易造成堵渣。

（1）选择优质的原料煤对壳牌气化炉长周期运行尤为重要。壳牌气化炉所选的原料煤，不仅要求热值、灰分低，还要求煤的灰熔点（1250～1300）℃，此时气化炉温度约为1450℃；每种煤的灰分控制在8%～15%；灰分中的酸碱比控制约1.6；硅铝比控制约2.1。在此中间气化炉温度控制适中，气化炉壁挂渣均匀薄厚适中。因为要求比较苛刻适合壳牌炉用的单一原料煤很少，所以大多数厂家选择用一种或多种煤来配煤，以解决原料煤单一的问题。

（2）原料煤入厂管理。原料煤入厂检查一定要严格，对于壳牌炉来说，1 t不合格的原料煤进入气化炉就可能直接把炉子堵死或者烧坏，再有气化炉用煤量较大，一般满负荷1 h约80 t（2000 t炉子），所以一定要严把原料煤的入厂关，防止不合格的煤进入厂区。

（3）配煤管理。大多数的煤是不符合气流床炉子使用的，所以采用几种煤来配成一种煤的方法来解决原料煤不合格的要求。严格制定配煤方案，通过多家审查以使新煤在可用范围内，配煤时严格认真，配出煤堆要切头去尾（堆头、堆尾易造成配煤不均匀，而造成气化炉波动）。

3 操作人员技能的提高

（1）操作人员专业技能是保证气化炉长周期运行的重要条件。操作人员应对突发情况的判断与处理能力等，非常重要。操作人员对气化装置的理解、认识，以及对于工况的把握，对气化炉参数的监控等，都是技术提高的重要手段。壳牌气化炉光控制点就5000多个，在这么多的控制点中找到重要的并监控好，是生产中的大事。例如，如何判断气化炉温度，如何判定激冷气量是否够用，十字架会不会积灰，滤棒的运行情况如何，有无破损；渣系统是否正常，有无堵渣现象，是否需要破桥等，这些都是保证气化炉正常运行的关键所在。

（2）操作人员的专业技能需要长期培养。它需要长期的理论学习、现场操作经验的积累、对突发事故应急处理的能力培养等。例如，气化炉在开车状态下，水气系统如何升温升压、如何保证升温速率防止应力过大拉坏设备；气化炉如何做气密试验，做气密试验应注意哪些问题，开场阶段气化炉如何升压、如何把煤烧嘴投上、气化炉如何升负荷等；气化炉出现突发事故应急事故，如单烧嘴跳车如何处理，如何防止事故扩大，07机组（合成气压缩机）跳车气化装置如何处理，09机组（氨压机）跳车气化装置如何处理，03机组（二氧化碳压缩机）跳车气化装置如何处理等，这些都是操作人员技术提升的重要体现。

4 仪表电器与工艺的配合

（1）仪表电器的配合，是气化炉长周期正常运行的重要因素。仪表与化工生产密切相关，仪表阀门的好坏直接关系到化工生产能否安全运行。仪表车间根据化工生产需要对仪表的程序进行修改，这是技术革新的重要内容。例如，12单元（煤粉加压输送单元）。煤粉的破桥程序不太好，经常造成程序中断，煤粉下不来，根据化工生产情况修改破桥程序后，煤粉下料程序已能正常运行。

（2）电器与化工生产密切相关。电气设备运行是否正常，直接关系到化工生产能否安全运行。电器车间根据化工生产需要对电器设备进行改造，这也是技术革新的重要内容。例如，K1102（循环风机）加变频器，既能有效降低1/3的能耗，还能为液偶损坏时找一条启动K1102（循环风机）的方法。技改后的K1102（循环风机）运行非常稳定。

第一台壳牌气化炉在国内开车已有10余年，随着壳牌气化炉在国内陆续上马，大家对壳牌气化炉掌控越来越成熟，操作经验日益丰富。壳牌气化炉已经能够长周期保证安全运行，例如，中原大化公司2013年运行158 d，2014年运行239 d，2015年已经安全运行100 d以上；岳阳中石化与壳牌合资的壳牌气化炉2014年已运行225 d，说明随着对壳牌气化炉认识的逐渐加深，通过深化设备管理，细化原煤管理，不断提高操作人员专业技能和加强仪表电器与工艺的配合，壳牌气化炉一定能运行的更好。