低水气比工况下变换系统改造探究

张金辉，郭志强

（贵州开阳化工有限公司，贵州开阳 550306）

0 引 言

贵州开阳化工有限公司（简称开阳化工）500kt／a合成氨装置气化系统配套2台科林干煤粉加压气化炉（简称科林炉，两开无备），设计有效气（干基）产能140000m3／h、压力3.4 MPa、温度210℃、水气比约1.15。由于科林炉属新技术（开阳化工为科林炉在国内最早应用的企业），以及贵州当地煤灰分高等煤质特征，在科林炉的实际运行中出现了一系列问题，为满足生产所需，我们不断摸索操作经验并对气化系统进行了一些优化改造，从而导致系统开停车频繁。其中，原始设计的粗煤气湿法除灰的洗涤水含灰量较高（洗涤水水质差），致使粗煤气经湿法除灰后其灰含量依然不能满足变换系统运行要求，故对粗煤气湿法除灰系统（洗涤水供水源）进行了改造，以弥补原始设计上的不足；但本项改造完成后，生产中发现由于此洗涤水温度低于原始设计值75℃ （原始设计的洗涤水温度为210℃，实际洗涤水的温度只有135℃），导致送入变换系统的水煤气温度始终保持在205℃、压力3.4MPa、水气比约0.8。由于水煤气水气比低及变换系统采用激冷水雾化的方式增加水气比存在设计缺陷，造成第一中温变换炉及第三低温变换炉系统出现了一系列的问题，影响了整个变换系统的运行周期。

开阳化工变换系统采用2台轴向中温变换炉及1台低温变换炉，分别为第一中温变换炉、第二中温变换炉及第三低温变换炉，第一中温变换炉催化剂床层采用上下两段式设计，第二中温变换炉与第三低温变换炉催化剂床层采用单段式设计。……