恩德粉煤氣化裝置改造總結(jié)

摘要：中化吉林長山化工有限公司以生產(chǎn)尿素為主，生產(chǎn)能力18萬噸合成氨30萬噸尿素，制氣采用恩德粉煤氣化技術(shù)，由于原始設(shè)計(jì)存在的問題和生產(chǎn)條件的變化，一些設(shè)備不能適應(yīng)生產(chǎn)要求，通過大大小小幾十項(xiàng)的改造，現(xiàn)恩德爐已經(jīng)能達(dá)到安全穩(wěn)定生產(chǎn)。

?  中化吉林長山化工有限公司造氣是采用朝鮮技術(shù)，由撫順恩德機(jī)械有限公司承擔(dān)工程設(shè)計(jì)并施工的煤氣化裝置，公司以生產(chǎn)尿素為主，其設(shè)計(jì)能力是為年產(chǎn)18萬噸合成氨提供合成氣，是國內(nèi)*套為合成氨提供原料煤氣的恩德粉煤氣化裝置。建于2002年，2013年11月投產(chǎn)。生產(chǎn)運(yùn)行過程中裝置存在諸多問題，使生產(chǎn)不能安全穩(wěn)定運(yùn)行。

?一 回流管加粗改造

?原設(shè)計(jì)回流管外殼內(nèi)徑600mm，內(nèi)部保溫材料三層，依次為20mm硅酸鋁針刺氈，230*114*65保溫磚，230*25/45*114粘土耐火磚，回流管有效直徑202mm，緩沖罐進(jìn)出口直徑202mm，從原始開車到2004年8月份，因回流管堵塞1#爐停爐5次，停爐處理時(shí)間123.35小時(shí)；2#爐停爐4次，停爐處理時(shí)間119小時(shí)，每次處理時(shí)堵塞物并不堅(jiān)硬，經(jīng)過輸出就能流出，但是每次分離器內(nèi)殘留物都很多，處理時(shí)間都比較長。

整改措施：經(jīng)公司研究決定利用2004年度大檢修期間對回 流管進(jìn)行加粗改造，回流管外殼直徑不變，通過更換保溫材料將 緩沖罐出入口，回流管入爐口加粗并改變角度，回流管有效直徑 加至300mm，改造后使用至今沒有發(fā)生堵塞現(xiàn)象，回流管外壁溫 度雖然由原來的90℃，增加到105℃，但仍屬正常范圍。

二、旋風(fēng)分離器加中心管改造

恩德爐原始開車運(yùn)行穩(wěn)定后，對幾項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析：灰渣碳 含量10%，廢鍋入口處飛灰碳含量28%，飛灰產(chǎn)量5870kg/h，洗 滌 塔 入 口 煤 氣 含 塵 3233mg/m3, 氣 化 爐 下 部 與 上 部 壓 差 1. 13KPa，由于可燃物少，在氣化爐運(yùn)行現(xiàn)象上表現(xiàn)出中部溫度 不易控制，經(jīng)常在二次噴嘴處掛渣，以上數(shù)據(jù)和現(xiàn)象可以直觀看 出由于旋風(fēng)分離器捕集效率低，直接影響到恩德爐的碳轉(zhuǎn)化率， 而且對操作也帶來了很大難度。

整改措施: 對分離器的改造方案是增加中心管，此位置的操 作溫度為950℃，所以中心管采用耐溫（耐溫1200℃）耐磨鑄鋼材 料制做。此項(xiàng)改造使用一年時(shí)，其中灰渣碳含量降至8. 1%，廢鍋 入口處飛灰碳含量降至23%，飛灰產(chǎn)量降至5010kg/h，洗滌塔入 口煤氣含塵降至 1621 mg/m3，氣化爐上部和下部壓差增至 2. 5KPa，二次噴嘴處再?zèng)]有出現(xiàn)掛渣現(xiàn)象。旋風(fēng)分離器增加中 心管后，從分析對比看效果明顯，分離效率提高，循環(huán)倍率增大， 碳轉(zhuǎn)化率提高，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

三、恩德爐供煤機(jī)軸瓦改造

恩德爐在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，恩德爐供煤機(jī)軸瓦由于設(shè)計(jì)上的 不合理，造成大量的損壞，一對新軸瓦嚴(yán)重的使用周期達(dá)不到七 天，zui長也不超過20天，嚴(yán)重影響恩德爐的正常運(yùn)行。

整改措施：分析確定了軸瓦損壞快，使用周期短的原因是供 煤機(jī)軸的軸向力大，徑向力小，由于軸向力大的原因，軸肩對軸瓦 止推面和軸承座的磨損較快，決定選擇用每臺(tái)供煤機(jī)軸的軸肩與軸瓦止推面之間加推力軸承8 118一口，由于間隙不夠，把軸止 推面取消，變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，延長了軸瓦的使用壽命12個(gè) 月以上，保證了恩德爐的長周期。

用于技術(shù)改造的投資極少，六 臺(tái)供煤機(jī)每臺(tái)加推力軸承8118一口，每口50元，合計(jì)300元，年 節(jié)約檢修費(fèi)用近7萬元，實(shí)現(xiàn)了車間制定的“投資少，效益高，見 效快”的工作目標(biāo)。

四、富氧空氣預(yù)熱器改造

恩德爐開車運(yùn)行半年，時(shí)逢高溫季節(jié)由于氣溫高空分裝置出 氧量受到嚴(yán)重影響，迫使恩德爐減量或降低氧濃度操作，因此無 論從哪個(gè)角度說，降低氧耗都顯意義重大。

此時(shí)恩德爐的氧耗是 860m3/tNH3，富氧空氣的溫度為40℃，入爐蒸汽（203℃）和富氧 空氣混合溫度110℃。理論上，隨著富氧空氣預(yù)熱溫度的提高，流 化床中氧化層高度減少，氧氣消耗降低，考慮到占地面積、熱效率 等因素采用翅片式熱管空氣預(yù)熱器，換熱機(jī)積800m2, 長×寬× 高：1850×1535×1682mm，翅片管長1800mm, 內(nèi)徑φ38mm, 外 徑φ60mm, 消耗13Kg蒸汽5-6t/h, 投入使用后的情況是，預(yù)熱 后富氧空氣溫度115℃，入爐前和蒸汽混合后溫度為160℃，氧耗 降至780 m3/tNH3。同時(shí)煤氣中的有效氣成分也有所提高。

五、空噴塔上水管線加付線，塔內(nèi)加一層噴頭 恩德爐原始開車兩個(gè)月，就因?yàn)榭諊娝枇ν蝗辉龃蟊黄韧?車，檢查后發(fā)現(xiàn)塔底循環(huán)水排水管口被煤結(jié)物堵塞，導(dǎo)致塔內(nèi)積 水，封住塔底的煤氣入口管。正常生產(chǎn)每兩個(gè)月停車清理一次空 噴塔，每次清理至少要8小時(shí)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

空噴塔結(jié)垢原因：一是粉煤灰中堿性物的溶出，二是帶入系 統(tǒng)的碳酸鹽。三是：進(jìn)水量少，塔內(nèi)溫度高。

要想加強(qiáng)水質(zhì)的處 理十分困難，只能在水量上想辦法。針對以上情況，車間采取兩 項(xiàng)措施。一是空噴塔上水管線加付線，在正常生產(chǎn)時(shí)，付線關(guān)閉， 在空噴塔出口溫度上漲，可以關(guān)閉主進(jìn)水管線，開付線，清水過濾 網(wǎng)增加上水量。二是在空噴塔原有三層噴頭的下部再加一層噴 頭（六只），增加空噴塔進(jìn)水量，使空噴塔出口溫度下降，含塵降 低。 六、貯煤槽加三臺(tái)聲波清灰器 恩德爐投產(chǎn)以來，每年冬季的生產(chǎn)過程都出現(xiàn)多次貯煤槽蓬 煤現(xiàn)象，對生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。

特別是2009年進(jìn)入冬季，由于低 溫持續(xù)時(shí)間長，貯煤槽蓬煤情況屢屢發(fā)生，其中兩次蓬煤導(dǎo)致恩 德爐停車，直接影響生產(chǎn)系統(tǒng)負(fù)荷，輕者造成系統(tǒng)減量，重者導(dǎo)致 恩德爐停車，對氣化裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患。

經(jīng)公司決定在貯煤槽上安裝三臺(tái)聲波清灰器。

工作原理：氣 源經(jīng)過腔體及膜片產(chǎn)生低頻振動(dòng)。高能量聲波通過擴(kuò)聲筒，在設(shè) 備里產(chǎn)生球面縱波的形式共振，*。清理物體表面的灰塵， 使積灰、掛料產(chǎn)生疲勞而剝離，從而達(dá)到清灰的目的。投入生產(chǎn) 后，貯煤槽架空頻次減少，年增加產(chǎn)值6. 6萬元。 造氣車間開工10多年來，針對系統(tǒng)存在的各種問題，進(jìn)行幾 十項(xiàng)大大小小的改造，使恩德系統(tǒng)存在的問題大部分得到了解 決，現(xiàn)恩德爐的zui長運(yùn)行周期已達(dá)120天，達(dá)到了安全穩(wěn)定長周 期穩(wěn)定生產(chǎn)。