褐煤水煤浆气化装置运行存在的问题及技改措施.pdf

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1、第44卷第1期煤化工Vo1．44No．12016年2月CoalChemicalIndustryFeb．2016褐煤水煤浆气化装置运行存在的问题及技改措施李白恩(大唐呼伦贝尔化肥有限公司，内蒙古呼伦贝尔021000)摘要针对首套褐煤水煤浆气化装置在运行过程中出现的水煤浆浓度低、中心氧含量低、系统水灰分含量高、系统水过剩等问题，从煤质特性、工艺与设备结构、原始设计方案等方面进行了原因分析。通过优选气化用煤，优化制浆工艺，改造设备结构，优化添加剂、絮凝剂的添加量，基本可确保装置的平稳运行。该装置的稳定运行，为

2、我国褐煤资源高效利用开辟了新路径。关键词褐煤，水煤浆气化，清华炉，煤浆浓度，中心氧，系统水，灰分文章编号：1005—9598(2016)-01-0047—03中国分类号：TO545文献标识码：B大唐呼伦贝尔化肥有限公司年产l8万t合成塔内灰水由激冷水泵输送至气化炉内，作为激冷水，氨、30万t尿素项目，气化技术采用非熔渣一熔渣氧保护激冷环。气分级水煤浆气化工艺(即清华炉)，以呼伦贝尔褐煤为制浆原料，于2012年6月建成世界首套商业化褐煤水煤浆气化装置。该项目首次实现了褐煤水煤浆气化技术的工业化应用，为低阶

3、煤深加工与利用提供了成功借鉴案例。但在项目运行实践中，也暴露出一些制约性问题，如褐煤水煤浆浓度低、中心氧含量低等，为此大唐呼伦贝尔化肥有限公司通过调研分析，制定了解决措施及优化改造方案，确保了装置的安稳、高效运行。1褐煤水煤浆气化工艺流程图1褐煤水煤浆气化工艺流程示意图褐煤水煤浆气化工艺流程示意图如图1所示。褐2气化装置运行中存在的问题煤水煤浆通过气化炉烧嘴在高速0流作用下破碎、雾化喷人气化炉。0和雾状水煤浆在炉内受热发生热2．1褐煤水煤浆浓度低解、燃烧和气化等系列反应，生成以cO、H、c0。和H0气化

4、装置制浆单元自2012年3月份试车以来，(g)为主要成分的粗煤气及熔渣，一起并流而下，离开试用了多种呼伦贝尔褐煤，煤质分析及所制水煤浆主反应区，进入气化炉底部，经激冷室水浴降温、增湿、要性能参数分别见表1、表2。除尘后，熔渣被截留在水中，进入排渣系统。粗煤气经由表2可知，采用褐煤制得的水煤浆质量分数工艺气管线进入文丘里洗涤器，二次洗涤后，去往洗基本在45％～53％，未达到设计值53．4％的要求。褐涤塔，经洗涤冷却后，合格粗煤气去变换工序，系统开煤水煤浆浓度低，不仅影响气化装置的安稳运行，停车过程中，粗煤

5、气进入火炬系统燃烧后放空，洗涤更不利于项目的整体经济性[13。收稿日期：2015—09—13作者简介：李白恩(1984一)，男，陕西榆林，助理工程师，学士，2009年本科毕业于吉林化工学院应用化学专业，现从事水煤浆气化生产技术管理工作，E-mail：lizhien@126．tom。一48一煤化工2016年第1期表1气化用褐煤煤质分析赫⋯⋯．⋯工业分析／％一⋯⋯一⋯。⋯¨芏小万朋t／AdVdafFCdaf葡灰亘·／KJ‘Kg‘东明煤32～359～11l2～1434～4O4O～432．52×104-2．65

6、X10免渡河煤15～184～619～2733～3642～442．39×104-2．52×10扎赉诺尔煤27-307-97～936-3846~482．77×104-2．81×10神华提质煤5～83-615～2034~4043~462．36×104-2．73×104注：1)神华热压提质(HPU)试验线产出的提质煤，原料为宝日希勒褐煤。表2水煤浆主要性能参数该冷却器前后灰水温差<20℃，换热效果明显变差，导致锁斗系统水温偏高，对系统的长周期运行存在一煤种质量分数／％表观黏度／mPa·S定的安全隐患。东明煤47

7、～5O900～1500扎赉诺尔煤5l80O～l200(6)除氧器高效填料堵塞。全厂3次大检修中，除免渡河煤：东明煤(1：1)51800～1200氧器均出现内部高效填料堵塞现象，导致除氧器加水神华提质煤：东明煤(1：1)53800～1200困难，严重影响系统的长周期高负荷运行。2．4系统水过剩注：表中1：1是两种煤的配煤比。褐煤水煤浆气化系统水整体过剩，运行中需连续2．2中心氧含量低向废水处理单元外送灰水，废水处理单元运行压力较大。自开车以来，中心氧体积分数基本在5．6％~8．O％(设计要求为15％左右)

8、，造成开车运行初期，经常出3原因分析及改造措施现拱顶超温、筒体超温现象[2]。2．3系统水灰分含量高3．1提高褐煤水煤浆浓度原料褐煤灰分较高，基本在13％以上，部分灰分煤质是造成褐煤水煤浆浓度低的最根本原因。该进入系统水中，导致系统水灰分含量偏高，影响系统项目所用褐煤内水(等同于空气干燥基水分)含量较长周期运行，主要体现在：高，介于8％～15％；全水也高达33％以上。较高的内水和(1)原料气预热器堵管事故多发。因粗煤气带灰全水量，说明褐煤毛