磨煤及粉煤输送系统直接影响航天炉运行问题小结

　　摘要：河南新乡中新化工有限责任公司年产20万吨甲醇项目自2011年建成投产，其中气化装置中的两台气化炉采用的是750/t粉煤加压航天炉(HT-L)，单炉最高满负荷连续运行108天。在运行期间磨煤及粉煤输送系统对炉况的稳定有很大的影响，本文对此装置中的磨煤及粉煤输送系统影响航天炉长周期运行的问题进行总结和探讨，深入分析可行的解决方法，为系统稳定运行提供参考依据。

　　关键词：航天炉;磨煤干燥系统;粉煤加压输送

　　1概述

　　航天炉煤气化加压气化工艺是我国自主研发的一种粉煤加压气化技术，目前各工段已经拥有成熟操作经验，并广泛用于生产中，航天炉的长周期运行离不开合格粉煤的稳定供应，粉煤不合格不稳定会增加输送过程负担，煤线不畅，烧嘴堵塞，炉内氧煤比变化，直接导致合成气成份变化，严重时会造成系统停车，增加生产成本。根据我厂煤气化装置运行经验，总结实际生产过程中相关问题并进行阐述。

　　2磨煤及粉煤输送系统工艺流程

　　原料煤经过给煤机称重计量后，送至磨煤机研磨，被通入磨煤机的热惰性气体进行干燥，后送至旋转分离器进行筛分，合格粉煤吹至粉煤袋式过滤器进行气煤分离，粗颗粒粉煤落回磨棍下继续研磨，离后的粉煤经过旋转卸料阀，纤维分离器，螺旋输送机送去粉煤储罐，热惰性气体循环利用。

　　粉煤储罐里的粉煤送入粉煤锁斗，粉煤锁斗加压将粉煤送入粉煤给料罐，粉煤锁斗泄压继续从粉煤储罐内接粉煤，粉煤锁斗交替进行降压进煤，升压送煤，粉煤给料罐压力维持比气化炉压力高0.7MPa，不断向气化炉粉煤烧嘴送煤。

　　3影响航天炉运行问题阐述及对应方法

　　3.1粉煤粒度不合格造成影响及解决方法

　　粉煤直接通过粉煤烧嘴进入炉内与氧气进行反应，由于高溫气化气体在炉内停留时间段短，气固之间的扩散反应是碳转化率的重要因素，因此入炉的粉煤粒度是影响气化稳定高效运行的重要指标，磨煤单元要求粒度控制：颗粒尺寸>90微米的，<10%;颗粒尺寸>5微米的，>90%。粉煤粒度由加载力，分离器转速和循环风量控制，正常运行时分离器转速维持固定值，加载力和循环风量根据负荷调节，但总是出现负荷与压力或风量不匹配，导致磨机振动，粉煤粒度分析不合格，根据此情况，我厂要求分析每日至少分析一次，分析结果不合格调整后再分析，直到粒度合格为止;磨煤操作人员启动磨煤系统时，不允许直接将负荷提升至最高;调整时加载力和循环风量尽量避免同时调节。分析结果仍偏差很大时，可根据数据调整分离器转速。对于未加入的蒸汽，可以想办法投入进去，蒸汽可是粉煤爆裂，同时降低炉温。

　　3.2粉煤水分含量高的原因及解决方法

　　粉煤中水分越高，气化所消耗的能量越多，粗合成气中的有效气成份就会降低，煤耗增加，我公司要求粉煤水分控制在2.5wt%以内，后期由于负荷的提高，导致粉煤中水分含量大，用煤也随之增加，水分控制比较严格，放空量大小、热风炉负荷、原煤含水量、设备密封性等都对水分有影响，为了保证安全生产运行的稳定，经过技术部讨论，将水分控制条件更改为3.5wt%以内。操作方面，我们尽量增大密封风流量，使放空开大，降低粉煤水分;另外，经常检查磨煤系统的保温及管道密封性，防止热量损失或者吸入外界空气中水分，从而保证粉煤水分的合格率。

　　3.3对于经常更换煤种解决方法

　　好的煤种是保证气化装置稳定运行的重要因素，从技术角度来看，HT-L粉煤加压气化技术可以适用于各种煤，但通过实际操作运行，发现煤质的变化对气化炉影响很大，频繁的更换煤种，会引起气化炉操作的反复调整，影响粗合成气产量的同时，也造成设备寿命的缩短。因此，公司要求加强原煤分析的工作，新进原煤必须采样分析，每日送至磨煤系统的原煤分析及时汇报，并做好数据的统计工作，根据数据变化，提前计算好变化煤种进炉时间，遇到倒磨情况，也要计算所倒磨中的粉煤进炉时间，提前做好更换煤种准备，保证煤种稳定性是关键。

　　3.4煤线的波动及偏差造成的影响及对应方法

　　煤线是粉煤加压系统将粉煤送至粉煤烧嘴的最后一步，它与气化炉直接相连，所以煤线的波动或者不准确直接影响气化炉的稳定性，甚至是会造成氧煤比高连锁跳车，我厂两套气化炉装置煤线都有偏差，针对这个问题，在每次大修结束后，都会联系厂家调整煤线偏差，需要操作人员耐心的配合，准确的操作，另一方面，每次点炉之前，保证粉煤储罐准确性，进行煤线标定，得出煤线偏差值。煤线波动在近两年比较频繁，我厂煤线上流量压力设置两个参考点，一个不准确时，可以参考另一个;停车后彻底吹除煤线内粉煤，防止煤粉板结;此外，由于粉煤给料罐与气化炉有稳定压差值，粉煤下料时可提前手动控制给料罐压力;最后，煤粉的水分也是造成煤线波动的重要因素，需要将煤粉水分控制在正常范围内。

　　3.5二氧化碳压力波动的影响和解决方法

　　二氧化碳贯穿整个气化炉及粉煤加压输送系统，它的稳定性至关重要，除去外界送气的不稳定性之外，我们正常操作时，因为二氧化碳波动，造成气化炉波动，甚至导致跳车，通过技术部讨论研究，将两套二氧化碳缓冲罐由并联技改为串联，后期每套下料又新加一个过滤器，减少二氧化碳带油水，避免了因气中带油影响下料，导致二氧化碳波动;必须保证两套下料程序不能同时充压，防止瞬时用量增大，导致阀门波动大，压力不稳;此外，我厂二氧化碳罐出口压力表设定三块表取平均值，阀门可手动控制，避免了因表的问题导致压力波动。

　　4结语

　　航天炉(HT-L)的稳定运行受多种因素影响，磨煤及粉煤加压输送系统中的问题影响也是相对关键的一部分，系统运行过程中发现问题要及时进行调整和采取措施，并且分析原因进行预防，才是装置稳定运行的关键。

　　参考文献

　　[1] 张恩光.航天炉磨煤及粉煤输送系统的运行总结分析 化工管理 2020-6

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