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1、德士古气化炉下降管的损坏原因及预防第40卷第1l期2011年11月辽宁化工LiaoningChemicalIndustryVo1.40.No.11November,201l德士古气化炉下降管的损坏原因及预防倪龙宇(神华包头煤化T分公司,内蒙古包头014010)摘要:分析德士古气化炉中的激冷室的工艺状况,再结合某厂德士古气化炉的实际生产情况分析下降管的损坏原因及其避免手段.关键词:德士古气化炉;下降管;激冷室;锥底砖;损坏中图分类号:TQ530文献标识码:A文章编号:1004-0935(2011)11-1191-03自上世纪8
2、0年代末开始,德士古气化技术就在我国得到了广泛的应用,该技术碳转化率高,环境污染小,生产稳定,设备已基本实现国产化.但从国内德士古多年的运行情况看,问题还存在很多,本文主要就下降管的损坏问题及其避免手段进行探讨.1德士古气化激冷室结构及工艺过程气化炉分为燃烧室和激冷室两个部分,激冷室在燃烧室的下面.燃烧室下面由锥底与激冷室相隔开,之问的通道称之为渣口.再往下就是激冷环,激冷环用法兰固定在锥底上,激冷环的下部用焊接方式与下降管相连接.下降管的外面是上升管,并且与下降管同心,在上升管的顶部有个斜向下的伞形折流挡板,并且固定在燃烧
3、室的锥底上.在燃烧室反应生成的高温合成气及其熔渣,飞灰通过渣口进入到激冷环和下降管,激冷环内喷出的激冷水沿着下降管的壁上形成一层均匀的水膜,将合成气温度由1300o《二左右逐步下降至250左右.合成气和熔渣在下降管的引导下沿着锯齿型的出口进入激冷室的液位中,合成气被分割成细小的分支后在激冷室中最终鼓泡上升,熔渣则在激冷室中沉降至底部的收渣部分.上升的合成气和一部分飞灰在上升管的引导下被送出激冷室,一部分飞灰和水分在折流挡板的作用下又回落到激冷室内.2下降管损坏的原因分析神华包头煤化工分公司一共7台气化炉,5开2备.操作压力6
4、.5MPa,操作温度1300—1400,气化炉尺寸3.2mx3.8m,单炉投煤量1500t/d,生产能力达到530000m(CO+H)/h,总投资17.8亿.不论是整体生产能力还是单炉的实际尺寸和整体投资都是目前国内最大的德士古气化装置.自从2010年8月开车成功到现在,所有的7台气化炉都经历了实际生产,并暴漏出一些问题.2011年4月至5月,先后有4台气化先后发生了下降管变形,破裂,烧穿损毁的事故.报废了1根下降管,修补了3根,影响了系统的正常运行,并造成了巨大的经济损失.2.1激冷环的影响激冷环是德士古气化炉的主要内件之
5、一,价格昂贵,它的主要作用就是通过水腔和内圈间的36个小孔向下降管喷射一层均匀的水膜,来保护下降管不被高温气体和熔渣损毁.其结构如图1..丝堵激冷环上圈注水孔激冷环内圈.图1激冷环与下降管结构示意来自碳洗塔的激冷水进入激冷环,温度在220℃左右,当水质恶化时,会堵塞激冷环的小孔.从而会造成部分4’4L激冷水量不足,高温下激冷环的内圈会慢慢产生裂纹,下降管的水分布也遭到破坏.下降管在这种工况下,就会逐渐有熔渣结疤,产生高温区,逐渐使下降管变形甚至破裂.另外,当水中杂质多时,在长时间的冲刷下,激冷环会产生很收稿日期:2011一O
6、6—17作者简介:倪龙宇(1979-),男,助理工程师,安徽淮南人,1997年毕业于安徽淮南化学工程学校(现安徽理工大学),一直从事德士古气化的生产与管理工作.E-mail:79946500@qq.com.1192辽宁化工多孔洞,同样会破坏下降管的水分布.2_2激冷水的影响激冷水的多少直接决定了下降管上水膜的厚度,当气化炉在低负荷下运行时,合成气气体流速减慢,激冷水量可以保持低一点;但当气化炉在高负荷下运行时或者高炉温操作时,激冷水量一定要相应加大才能保证水膜的厚度,否则高温将会造成下降管变形.实践证明,神华包头煤化工分公司
7、气化炉满负荷时,激冷水量要保持在350m.左右才能满足要求,而在投料初期低负荷的情况下,一般>220m就能满足要求.激冷水中的pH值高低也是影响因素之一,当pH值成碱性的话易使设备管线等结垢,一方面影响了激冷水泵的打量,另一方面会堵塞激冷环.另外激冷水中的灰分,杂质的多少也是其因素,水中的灰分和杂质主要来自于合成气中的洗气沉降下来和渣水系统未沉降处理干净又送回碳洗塔这么两部分.杂质高了,对激冷环的冲刷和堵塞都是会直接伤害到下降管的.2.3烧嘴的影响气化炉的烧嘴在装配,吊装,或者长时间运行造成喷嘴磨损后,都可能使烧嘴的张
8、角增大.一部分的煤浆燃烧很不完全就已经成熔渣排下了,无形中造成了灰渣量增大,长期在这种工况下,一旦有熔渣挂在下降管,水膜就被破坏了,下降管也会随之损坏.2.4气化炉锥底砖的影响气化炉锥底砖在渣口的下面,燃烧室的底部,它的主要作用就是保护激冷环和下降管.神华包头煤化工分公司气化炉锥底砖一共有
