恩德粉煤氣化裝置改造總結
更新時間:2018-05-16 點擊次數:3424次摘要:中化吉林長山化工有限公司以生產尿素為主,生產能力18萬噸合成氨30萬噸尿素,制氣采用恩德粉煤氣化技術,由于原始設計存在的問題和生產條件的變化,一些設備不能適應生產要求,通過大大小小幾十項的改造,現恩德爐已經能達到安全穩定生產。
? 中化吉林長山化工有限公司造氣是采用朝鮮技術,由撫順恩德機械有限公司承擔工程設計并施工的煤氣化裝置,公司以生產尿素為主,其設計能力是為年產18萬噸合成氨提供合成氣,是國內*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。生產運行過程中裝置存在諸多問題,使生產不能安全穩定運行。
?一 回流管加粗改造
?原設計回流管外殼內徑600mm,內部保溫材料三層,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,停爐處理時間123.35小時;2#爐停爐4次,停爐處理時間119小時,每次處理時堵塞物并不堅硬,經過輸出就能流出,但是每次分離器內殘留物都很多,處理時間都比較長。
整改措施:經公司研究決定利用2004年度大檢修期間對回 流管進行加粗改造,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生堵塞現象,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、旋風分離器加中心管改造
恩德爐原始開車運行穩定后,對幾項指標進行分析:灰渣碳 含量10%,廢鍋入口處飛灰碳含量28%,飛灰產量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,在氣化爐運行現象上表現出中部溫度 不易控制,經常在二次噴嘴處掛渣,以上數據和現象可以直觀看 出由于旋風分離器捕集效率低,直接影響到恩德爐的碳轉化率, 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。此項改造使用一年時,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,二次噴嘴處再沒有出現掛渣現象。旋風分離器增加中 心管后,從分析對比看效果明顯,分離效率提高,循環倍率增大, 碳轉化率提高,經濟效益可觀。
三、恩德爐供煤機軸瓦改造
恩德爐在生產過程中發現,恩德爐供煤機軸瓦由于設計上的 不合理,造成大量的損壞,一對新軸瓦嚴重的使用周期達不到七 天,zui長也不超過20天,嚴重影響恩德爐的正常運行。
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,決定選擇用每臺供煤機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,變滑動摩擦為滾動摩擦,延長了軸瓦的使用壽命12個 月以上,保證了恩德爐的長周期。
用于技術改造的投資極少,六 臺供煤機每臺加推力軸承8118一口,每口50元,合計300元,年 節約檢修費用近7萬元,實現了車間制定的“投資少,效益高,見 效快”的工作目標。
四、富氧空氣預熱器改造
恩德爐開車運行半年,時逢高溫季節由于氣溫高空分裝置出 氧量受到嚴重影響,迫使恩德爐減量或降低氧濃度操作,因此無 論從哪個角度說,降低氧耗都顯意義重大。
此時恩德爐的氧耗是 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熱器,換熱機積800m2, 長×寬× 高:1850×1535×1682mm,翅片管長1800mm, 內徑φ38mm, 外 徑φ60mm, 消耗13Kg蒸汽5-6t/h, 投入使用后的情況是,預熱 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,塔內加一層噴頭 恩德爐原始開車兩個月,就因為空噴塔阻力突然增大被迫停 車,檢查后發現塔底循環水排水管口被煤結物堵塞,導致塔內積 水,封住塔底的煤氣入口管。正常生產每兩個月停車清理一次空 噴塔,每次清理至少要8小時,嚴重影響生產。
空噴塔結垢原因:一是粉煤灰中堿性物的溶出,二是帶入系 統的碳酸鹽。三是:進水量少,塔內溫度高。
要想加強水質的處 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 項措施。一是空噴塔上水管線加付線,在正常生產時,付線關閉, 在空噴塔出口溫度上漲,可以關閉主進水管線,開付線,清水過濾 網增加上水量。二是在空噴塔原有三層噴頭的下部再加一層噴 頭(六只),增加空噴塔進水量,使空噴塔出口溫度下降,含塵降 低。 六、貯煤槽加三臺聲波清灰器 恩德爐投產以來,每年冬季的生產過程都出現多次貯煤槽蓬 煤現象,對生產造成嚴重影響。
特別是2009年進入冬季,由于低 溫持續時間長,貯煤槽蓬煤情況屢屢發生,其中兩次蓬煤導致恩 德爐停車,直接影響生產系統負荷,輕者造成系統減量,重者導致 恩德爐停車,對氣化裝置的安全穩定運行帶來隱患。
經公司決定在貯煤槽上安裝三臺聲波清灰器。
工作原理:氣 源經過腔體及膜片產生低頻振動。高能量聲波通過擴聲筒,在設 備里產生球面縱波的形式共振,*。清理物體表面的灰塵, 使積灰、掛料產生疲勞而剝離,從而達到清灰的目的。投入生產 后,貯煤槽架空頻次減少,年增加產值6. 6萬元。 造氣車間開工10多年來,針對系統存在的各種問題,進行幾 十項大大小小的改造,使恩德系統存在的問題大部分得到了解 決,現恩德爐的zui長運行周期已達120天,達到了安全穩定長周 期穩定生產。