ф2740mm煤氣發生爐設備改造技術應用實例

呂志盼 張杰 盧林群

(1.兗礦魯南化工有限公司CO制備車間,山東兗州 277527;2.兗礦魯南化工有限公司機電部,山東兗州 277527;3.兗礦集團有限公司濟寧三號煤礦運輸工區膠輪車隊,山東兗州 272169)

ф2740mm煤氣發生爐設備改造技術應用實例

呂志盼1張杰2盧林群3

(1.兗礦魯南化工有限公司CO制備車間,山東兗州 277527;2.兗礦魯南化工有限公司機電部,山東兗州 277527;3.兗礦集團有限公司濟寧三號煤礦運輸工區膠輪車隊,山東兗州 272169)

本文對ф2740mm煤氣發生爐設備改造方案進行了分析闡釋,提出了改造前該設備系統存在的技術問題,提出了改造方案與實施方法,旨在通過中央灰箱增加分布器、增加上夾套和進行放空自調閥改造來實現設備的長周期運行。

ф2740mm 煤氣發生爐 設備改造

某CO制備車間ф2740mm造氣爐是醋酸系統生產原料氣的關鍵設備之一，其作用是將焦炭在高溫下與混合氣(O2、CO2)反應生成合成醋酸用的CO氣。由爐底、爐條機、爐體三大部分構成。爐底部分由爐底、灰盤、爐蓖、灰犁、灰斗等組成；爐條機部分有電機、變速箱、鏈輪齒輪、蝸輪、蝸桿等部件組成；爐體由夾套鍋爐和爐體上部兩部分構成。煤氣發生爐的輔助設備有集塵器、廢熱鍋爐、熱管換熱器、洗氣塔、油壓微機系統、給料機等。該設備單爐發氣量：4712標m3/h(干)，料消耗：1638Kg/h，套鍋爐換熱面積：21m2，套鍋爐的蒸汽壓力：0．1MPa，膛高度：8750mm，設備總高18m，在近期檢修過程中發現存在筒體漏氣、單點超溫、爆炸隱患等問題，隨即開展了相關技術改造，主要包括以下三項。

1 中央灰箱安裝分布器

本車間富氧造氣爐摻燒15-25mm小焦化廠焦炭后，造氣爐出現單點超溫的情況，多次檢修過程中均發現這一問題，以往，為解決這一問題，采取了提高小粒度焦炭摻燒比例的措施來降低CO氣制造成本，近期熄火檢修過程中，為解決這一問題，決定對爐底部進行改造，使爐內氣體分布更為均勻。

造成單點超溫現象的具體原因是：O2與CO2的混合氣進入造氣爐中央灰箱后由爐箅子進行分布，混合氣經直角管道進入中央灰箱時會發生折流，氣流偏向北側，導致造氣爐北側通過氣量大，焦炭燃燒充分，從而造成北側溫度點超溫的現象。

為解決這一問題，采取了以下技術改造措施：在中央灰箱內部安裝一個分布器，對氣體進行分布，減小布風不均對造氣爐的影響(見圖1)分布器采用10mm厚鋼板，均勻分布21個直徑100mm的圓孔。

2 增加上套夾

在該煤氣發生爐運行過程中，發現E#造氣爐中部筒體出現漏點，經檢查發現中部澆注料損壞嚴重，經修補澆注料堵漏后維持運行，為確保E#造氣爐的安全運行，采取了在現有夾套上增加上夾套的措施，并對鼓包處進行了貼板處理。

圖1 中央灰箱示意圖

夾套上沿離三層平臺距離300mm，內截面寬度為60mm，并在新增水夾套西北面下部設一組加水閥(1＂300LB截止閥)，西南面上部設2＂放空管、2＂放空閥。

3 放空自調閥

本車間七臺造氣爐，爐出口設有放空管道及手動閥門，手動放空閥在緊急情況下不能迅速打開，造成爐內憋壓，煤氣倒流進入混合氣總管，嚴重時將導致爆炸等事故的發生，危及造氣爐安全穩定運行。同時，手動閥門因高溫及焦沫等雜質的影響，導致開關困難，雖然定期進行清理，但是效果不理想。

為解決此問題，保證事故狀態下造氣爐內部煤氣能夠順利排出，采取了以下技術改造措施：在A-G#爐顯熱回收器出口至熱管換熱器入口管道上增設6"150Lb RF氣動單面平板閘閥(氣閉式)，確保造氣爐事故狀態下，DCS操作系統能夠在5～10秒內打開氣動閘閥放空，卸掉造氣爐內部壓力。

該氣動單面平板閘閥使用溫度為300℃，規格為6″150LBRF型，壓力：≤15KPa，放空氣體成分：CO：63～67%、CO2：32～36%、O2＜0．5%、H2＜2%，同時含有部分焦沫及COS、H2S等腐蝕性介質。

技術改造方案為：(1)造氣爐出口溫度升至650℃，造氣爐安全停車，煤氣出口水封加水封溢流正常；(2)推開加料斗，爐內保持明火，關閉爐出口放空閥；(3)洗氣塔出口、入爐混合氣總閥后、爐底微調氣止回閥后、電動插板閥前加盲板，懸掛盲板牌；(4)顯熱回收器至洗氣塔空氣置換合格，開洗氣塔頂部放空閥；(5)關閉入爐混合氣自調FV1209、爐底微調氣自調FV1210前后切斷閥及入爐混合氣總閥；(6)關閉爐口及爐底各保護氣閥，打開中央灰箱下灰圓門。

4 結語

通過本文所闡述的三項改造措施，分別針對ф2740mm煤氣發生爐單點超溫、筒體漏氣、爐內憋壓的現實問題，經后續檢修結果證實，本文中所提到的三項技術改造方案科學可靠，達到了預期目標，進一步保證了設備的長周期運行，一方面減少了安全隱患，提升了設備運行的安全性與穩定性，另一方面為設備運行的節能降耗創造了有利的條件。通過本次技術改造，發現加強設備的綜合管理，提升設備檢修的系統性，增強技術的針對性，是改善煤氣發生爐設備運行狀態和延長運行周期的重要途徑，今后應遵循這一思路繼續開展相關技術改造工作。

[1]駱曉玲,徐坤山.煤氣發生爐工作原理的研究[J].煤炭工程,2009(20):98-100.

[2]魯秀梅,朱正兵,高云龍.發生爐煤氣生產系統的改進[J].煤氣與熱力,2010,30(6):B04-B08,B22.

[3]荊恩芳.煤氣發生爐故障影響分析[J].化學工程與裝備,2011(8):71-72.

[4]彭園花,楊銳.Φ3200兩段式煤氣發生爐的排污及治理[J].廣州化工,2011,39(26):121-122.