气化装置锁斗高压过滤器损坏原因及预防措施-上海联兵环保免费电话：400-600-5030

摘要：根据粉煤加压辅助输送系统的运行情况,系统地总结锁斗高压过滤器损坏的原因,提出预防措施,效果良好。　　　　　

    关键词：反吹　充压　锁斗高压过滤器　

    目前,在我国已有19家大型化工企业采用壳牌煤气化工艺(SCGP),用于制造化肥和甲醇。粉煤加压输送系统是壳牌煤气化装置中的重要组成部分。河南煤业化工集团中原大化有限公司(简称中原大化)500kt/a甲醇项目,也是采用壳牌煤气化工艺。从2008年4月至11月的试车投产运行期间,粉煤加压输送系统中的锁斗高压过滤器,相继出现不同程度的损坏,分析损坏的原因,并针对性的提出预防措施,以供同类厂家参考借鉴。

    1　工艺流程简介

    壳牌煤气化工艺的给煤系统是采用干粉加压给料法,中原大化采用2套磨煤系统对应2套系统进行煤粉加压输送。每套系统向气化炉的2个对置的煤烧嘴供煤。锁斗高压过滤器位于煤粉锁斗上部的充压管线上,主要作用是为了防止放空气体中夹带煤粉,以保护压力调节阀不被磨损。锁斗高压过滤器内部由17根滤棒组成,技术指标见表1。具体流程见图1。

              

              

    合格的煤粉来自煤制备系统(0·02MPa,100℃,水含量小于2%,氧含量小于8%),首先储存在煤粉储仓中,然后由煤粉给料程序控制,将煤粉锁斗处于常压时与煤粉储仓中连通,开始向煤粉锁斗充装。当煤粉锁斗料位出现高信号或者充装计时程序结束时停止充装。将锁斗与常压态的煤粉储仓隔离,并开始用高压氮气对锁斗充压,在此过程中,既要保证煤粉在锁斗中不被压实,同时还要防止煤粉过度沸腾进入放空过滤器。因此采用四路高压氮气对锁斗充压,首先打开通过顶部放空过滤器的高压氮气阀,除了充压作用外还额外实现了对锁斗高压过滤器的反吹。其他三路高压氮气分别通过锁斗下部、底部的通气部件充入锁斗。锁斗压力充至高压后,由经过锁斗高压放空过滤器的压力调节阀调节锁斗压力与高压给料罐压力相同时,与高压给料罐连通,将煤粉排放至高压煤粉给料罐。排料完毕后锁斗泄压,准备下一次常压连接充装。

    2　锁斗高压过滤器损坏的原因分析

    1)煤粉湿度过大。磨煤系统对湿度的控制指标为1%~2%,如果指标控制不好湿度大会使煤粉在滤棒上粘结。过滤器的滤棒采用烧结金属材料,孔径为5μm,煤粉中如果粒度小于5μm的成分过多,会造成滤棒微孔堵塞,反吹时会因压差过高造成损坏。

    2)高压氮气带油。由于氮气压缩机采用往复式压缩机,高压氮气中带油会使煤粉在滤棒上粘结。

    3)锁斗充装煤粉过多。由于设计时过滤器放置的高度有限,锁斗充装煤粉过多,或达到满仓时会影响反吹效果。同时在充压时,会有大量煤粉涌入过滤器。锁斗的料位计是2个由Cs-137放射源测量的“高”“低”料位开关,“高”料位开关是锁斗运行程序中充装结束信号,“低”料位开关是锁斗排放结束信号,2个料位开关有时会指示不准,所以会造成锁斗充装煤粉过满,或向下排料时不能排空。

    4)反吹压差过大。锁斗充压时,高压氮气逆向通过锁斗高压过滤器,进入锁斗,在充压的同时,将附着在滤棒表面的煤粉吹除。但在充压的初始阶段,锁斗为常压,与高压氮气的压差接近(5MPa),虽然有限流孔板减压,但滤棒可承受的极限压差只有1MPa,也就是说每一轮的充压都使滤棒处在濒临损坏的危险境地。

    3　预防措施

    1)严格控制磨煤机出口煤粉粒度(使小于5μm煤粉控制在10%以下,温度高于80℃,含水量低于2%),加强磨煤机操作管理和分析监控,定期检查煤粉管线及设备保温和伴热是否良好。

    2)氮气压缩机出口高压氮气缓冲罐可以分离部分氮气中夹带油,要求操作人员每班打开氮气缓冲罐底部导淋排油,以减少氮气中油分。

    3)在DCS中对煤粉锁斗运行程序进行修改,将原来的充装完成信号“锁斗高料位”改为煤粉储仓称重减少30吨,在锁斗排放时,参考下游煤粉给料罐的料位增加量,以确保每次锁斗排空。

    4)为防止反吹压差过大对通过顶部放空过滤器的高压氮气阀进行改造,加1个阀门定位器,使其变为流量调节阀,在DCS中将此阀的初始开度设定为10%,并在充压时,随着锁斗压力升高,与高压氮气的压差减小,不断地增加该阀的开度,既不影响充压,也使滤棒不至于因反吹压差高而损坏。为防止由于此项改造引起的反吹气量不足,同时在锁斗运行程序中增加一个步骤,当锁斗充压至3MPa时,逐渐开大流量调节阀的开度,由40%至全开。

    4　结语

    锁斗高压过滤器损坏的原因很多,经过生产实践不断总结,加以综合分析逐一排查,解决了因锁斗高压过滤器损坏而导致的问题,保证了煤粉输送系统的长期稳定运行,到目前为止没有类似现象再次发生。

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