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技術(shù)文章恩德粉煤氣化裝置改造總結(jié)
更新時(shí)間:2018-05-16 點(diǎn)擊次數(shù):3469次摘要:中化吉林長(zhǎng)山化工有限公司以生產(chǎn)尿素為主,生產(chǎn)能力18萬(wàn)噸合成氨30萬(wàn)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(wèn)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(guò)大大小小幾十項(xiàng)的改造,現(xiàn)恩德?tīng)t已經(jīng)能達(dá)到安全穩(wěn)定生產(chǎn)。
? 中化吉林長(zhǎng)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(wàn)噸合成氨提供合成氣,是國(guó)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(guò)程中裝置存在諸多問(wèn)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(kāi)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(guò)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(zhǎng)。
整改措施:經(jīng)公司研究決定利用2004年度大檢修期間對(duì)回 流管進(jìn)行加粗改造,回流管外殼直徑不變,通過(guò)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(méi)有發(fā)生堵塞現(xiàn)象,回流管外壁溫 度雖然由原來(lái)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?tīng)t原始開(kāi)車運(yùn)行穩(wěn)定后,對(duì)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?tīng)t的碳轉(zhuǎn)化率, 而且對(duì)操作也帶來(lái)了很大難度。
整改措施: 對(duì)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(duì)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?tīng)t供煤機(jī)軸瓦改造
恩德?tīng)t在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),恩德?tīng)t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(duì)新軸瓦嚴(yán)重的使用周期達(dá)不到七 天,zui長(zhǎng)也不超過(guò)20天,嚴(yán)重影響恩德?tīng)t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(duì)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(zhǎng)了軸瓦的使用壽命12個(gè) 月以上,保證了恩德?tīng)t的長(zhǎng)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(wàn)元,實(shí)現(xiàn)了車間制定的“投資少,效益高,見(jiàn) 效快”的工作目標(biāo)。
四、富氧空氣預(yù)熱器改造
恩德?tīng)t開(kāi)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?tīng)t減量或降低氧濃度操作,因此無(wú) 論從哪個(gè)角度說(shuō),降低氧耗都顯意義重大。
此時(shí)恩德?tīng)t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(zhǎng)×寬× 高:1850×1535×1682mm,翅片管長(zhǎng)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?tīng)t原始開(kāi)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?jī)蓚€(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(duì)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(kāi)付線,清水過(guò)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?tīng)t投產(chǎn)以來(lái),每年冬季的生產(chǎn)過(guò)程都出現(xiàn)多次貯煤槽蓬 煤現(xiàn)象,對(duì)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(zhǎng),貯煤槽蓬煤情況屢屢發(fā)生,其中兩次蓬煤導(dǎo)致恩 德?tīng)t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?tīng)t停車,對(duì)氣化裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)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(guò)腔體及膜片產(chǎn)生低頻振動(dòng)。高能量聲波通過(guò)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(wàn)元。 造氣車間開(kāi)工10多年來(lái),針對(duì)系統(tǒng)存在的各種問(wèn)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(wèn)題大部分得到了解 決,現(xiàn)恩德?tīng)t的zui長(zhǎng)運(yùn)行周期已達(dá)120天,達(dá)到了安全穩(wěn)定長(zhǎng)周 期穩(wěn)定生產(chǎn)。