水煤浆气化工艺中的问题与改进分析

张钊

山东华鲁恒升化工股份有限公司 山东 德州 253000

引言

为了对水煤浆气化装置进行改进和完善，对其运行以及相关经验进行了研究，并且对有关系统进行了相应的技术改造，保证装置在长时间的运行过程中处于一个比较安全稳定的状态，这很好地保证了该工艺的良好发展。

1 水煤浆气化装置概况

1.1 装置简述

在对合成氨进行生产时，中海石油华鹤煤化公司达到了30万吨的生产量，在此过程中应用了水煤浆的加压气化技术，相关装置也比较完整，不仅包括了制浆，还包括了对渣水的处理，总共有三套完整的系统。

1.2 装置运行情况概述

该气化装置的应用时间比较早，系统存在的问题也比较多：首先，在具体运行过程中煤经常会堵塞煤仓，煤量会影响到料机皮带，从而很可能会发生损毁，此时入料管线也经常会被堵塞，最终会导致煤浆的输入量与设计的输入量有出入，气化炉在运行过程中也要根据实际情况进行减负荷。其次，磨煤机筒的螺栓在运行过程中往往会出现漏浆的现象，这会造成环境的污染，与此同时，煤浆还很有可能流入到小齿轮轴承中，这很难保证设备的使用寿命。再次，气化炉在具体工作过程中，会收到烧嘴压差较低因素的影响，从而出现气化炉联锁停车现象，这主要是因为当地的煤含有一些杂质。最后，在对停车被炉进行清洗和检修时，如果使用的是激冷水系列的管线，那么很难对断口进行相应的清理，与此同时也很难保证热量的充足运行[1]。

2 气化系统的改良

2.1 工艺烧嘴的改良

起初，工艺烧嘴的设计值煤浆流量为36m/h，此时还要进行相应的限定。在生产尿素时有一定的需求，所以需要增加气化炉的负荷。气化炉的供氧量要进行相应的加强，这样才能够保证顺利生产，与此同时，还要扩大环氧环系的尺寸，这样能够有效地使气化炉负荷量增加，最终的负荷量能够达到38m/h。

2.2 激冷水管线的改良

冷水系列管线在运行一段时间之后往往会出现结垢，该问题一旦出现，很难保证停车被炉的彻底清洗，并且运行周期也很难符合要求。要想很好的解决该问题，可以在激冷水泵上设置相应的短节，短节的长度一般控制在1.5米左右，在对水泵进行清洗时，可以拆除短节，这样才能够保证管线的彻底清理。

2.3 高压吹扫氮气管线的改良

但其在吹扫过程中，在原来未监管下很容易出现切断阀的现象，这主要是因为孔板的内径比较小，最终会发生管线燃烧的现象。要想对该种问题进行解决，就要对限流孔板内径进行改造，是内径扩大到40毫米，这样能够有效对上述问题进行规避。与此同时，还要考虑到流通能力的增强，这样能够保证吹扫效果提升，从而更能够保证管线的正常运行。

2.4 锁斗循环泵出口管线的改造

一般情况下，锁斗循环泵的出口管线在90度左右，并且是一个直弯头，但是该装置在气化过程中会产生较多的煤杂质，并且灰的含量也会比较大，这会严重影响到管线的正常工作，管线也会受到相应的磨损，此时很容易发生弯头处泄漏现象，这样就会增加停车的次数。要想很好的解决该问题，就要对管线的管道壁进行改善，可以把管线的管道壁厚增加到12毫米，弯头处R=3D，这样能够很好地对泄漏问题进行防治。

2.5 洗涤塔塔盘的改造

原来的塔盘一般情况下是固发结构，并且有8层，在对其改造之后，塔盘为6层。在具体布置过程中，要把固舍与固阀结构相结合。固阀结构总共有4层，固舍结构为两层，此时与原来的塔盘开孔数量相比，有了相应的减少，孔径增加到了39毫米。所加入的高压灰水量也有了一定程度的减小，合成气出口的温度也有了相应的提升，从而使水气比得到了相应的提高，相关装置的使用周期得到了延长[2]。

3 灰水处理系统的改良

3.1 澄清池底流泵出口管线的改良

所使用的过滤机一般情况下是真空带式的，如果该装置出现了问题，那么细灰会持续沉积，这样很难保证运行状态在极短的时间内恢复，如果严重的话会出现全系统停车的现象，这样造成的后果是非常严重的。要想对该种问题进行解决，可以考虑管线的正确安置，可以把管线放到澄清池底部的流泵位置，这样即使是过滤机出现了问题，也能够保证细灰研磨落入水池，最后能够实现水质的优化以及系统的稳定运行。

3.2 水泵机封冲洗水的改良

在对水泵原机进行相应的冲洗时，洗涤塔会使用到脱盐水，但是其压力比较低，所以不能够达到相应的冲洗要求，也很难保证机锋中能够加入冲洗水，这样也不能够保证机封的运行寿命。要想对该种问题进行解决，可以考虑脱盐水压力值的升高，密封水如果是低温低压，那么能够起到相应的压力增加的作用，与此同时还能够优化水泵的运作性能。

3.3 气化炉及缓冲罐的改良

在没有对气化炉以及缓冲罐进行改良之前，往往会出现压力值骤降的现象，此时的高压闪蒸罐的压力也会得到相应的降低，此时的低压缓冲罐往往会受到损坏，在正常运行的情况下会出现泄漏现象，气化炉也会出现停车现象。要想对上述问题进行解决，可以考虑耐磨材料的应用，与此同时，还要把管壁的厚度增大，这样才能够提升相应的防腐性以及防泄漏性。

4 修改联锁系统

对联锁系统进行修改，能够有效地使吹扫的时间增长，从而保证一定的清洁度。一般情况下，吹扫的时间为15s或者是25s左右，要对最少的时间进行适当的提升。

5 结束语

由以上可知，要想对气化装置的运行可操作性进行改善和优化，就要针对不同的系统做出相应的技术改良工作，这样不仅能够保证装置的安全稳定运行，还能够节约相应的运行成本。