航天爐粉煤加壓輸送系統下料順控改造

侯卡立

摘 要：探討了航天爐煤氣化工藝中粉煤加壓輸送系統順控改造的相關內容。通過對順控程序中的一些條件和對現場管道、操作方法的改造，使得粉煤加壓輸送系統下料順控得以投用，順利完成了破橋工作，大大降低了工作人員的勞動強度，減少了誤操作的次數，延長了閥門的使用壽命，保證了系統的穩定運行。

關鍵詞：航天爐煤氣化；加壓輸送；下料順控；破橋

中圖分類號：TQ536.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.085

1 概述

在新鄉中新化工有限公司年產3×105 t的甲醇項目中，采用了國內擁有自主知識產權的HT-L粉煤加壓氣化技術。單爐日耗煤量為750 t，設計為雙爐運行，無備用爐，已于2010-08一次投料試車成功。氣化裝置粉煤加壓輸送單元有2套，原設計為順控下料，但是，由于料位計不準等原因一直未投用，長期以來，一直采用手動下料。經過一段時間的運行，結合手動下料的經驗，通過對順控程序中的一些條件和現場管道、操作方法的改造，使粉煤加壓輸送投用順控取得了較好的效果。

2 工藝流程簡介

磨煤單元送來的合格粉煤進入常壓粉煤貯罐V-1201內，當粉煤鎖斗V-1202壓力為常壓時，打開V-1201與V-1202之間切斷閥12XV1123/1133.粉煤靠重力送至V-1202內，待V-1202高料位出現后，關閉12XV1123/1133和粉煤鎖斗所有的泄壓閥門，完全隔離粉煤鎖斗和低壓設備。然后，使用粉煤鎖斗的4條充壓管線逐漸充壓，待V-1202與粉煤給料罐V-1203之間的壓差達到±10 kPa時，打開V-1202與V-1203之間的聯通閥12XV1126/1127.此時，粉煤鎖斗的充壓線路只用充氣錐處的N2/CO2流化粉煤，然后打開粉煤鎖斗下料閥12XV1131/1132，依靠重力將粉煤送至粉煤給料罐內。V-1202低料位出現后表明，鎖斗內粉煤已輸送完畢，關閉12XV1126/1127/1131/1132，能夠完全隔離粉煤鎖斗和高壓設備。通過鎖斗的3次泄壓將鎖斗內的氣體泄壓至粉煤貯倉過濾器S-1201內，S-1201過濾下來的粉煤通過旋轉卸料閥送至V-1201內，出S-1201N2/CO2氣體，其固含量<10 mg/Nm3。待鎖斗泄至常壓時，可重新接料、充壓和下料。

3 主要改造點和改造方法

3.1 接料過程的改造

將粉煤存放在常壓V-1201內，底部有流化氮氣通入，鎖斗在接料時基本未出現堵塞的情況。由于粉煤料位計測量難度大，所以，根據我廠的實際操作經驗，在鎖斗高料位出現后延時40 s方可接滿料。于是，在鎖斗隔離的條件上增加1個延時，以達到接滿料的要求。如果料位計完全不準確，可以根據經驗判斷出鎖斗接滿料的時間，然后將延時加至接料閥12XV1133/1123閥開后n秒隔離鎖斗。

3.2 充壓過程的改造

鎖斗充壓線路分為4路，即鎖斗頂部、笛管、充氣錐和管道充氣器。由于我廠沒有發生過幾次笛管、充氣錐和管道充氣器損壞的情況，所以，借鑒同行的經驗，將笛管、充氣錐和管道充氣器改為了多孔板結構。但是，多孔板結構的缺點是環隙容易進煤粉，導致充壓線路被堵塞。為了防止這種情況的發生，我廠在笛管和管道充氣器充壓線路中設置了小旁路，并增加了限流孔板，使氣體以小流量流入，以防堵塞。將充壓過程改為當12XV1125打開20 s后打開12XV1129，并將12PDIC1102預設20%；12XV1129打開30 s后打開12XV1128，12XV1128打開5 s后打開12XV1130，并將12PDIC1103預設20%. 這樣做，能夠避免壓差表不準時、調節閥開得過大將笛管、充氣錐等內件打壞的情況發生，調節閥的開度可由操作員根據實際情況調節。

另外一個非常重要的內容是充壓完成的判斷。原設計充壓完成的依據為12PDIS1117±10 kPa，但是，我廠在使用過程中，12PDIS1117也出現過問題——在壓差未到時就將V-1202與V-1203聯通，導致氣化爐跳車。事后，我廠將判斷依據增加至3個壓差，分別為12PDIS1117±10 kPa、12PDIC1116<20 kPa、12PDIS1119<50 kPa。這樣，即使V-1202與V-1203在50 kPa的壓差下聯通，對V-1203的壓力影響也比較小，不會造成氣化爐跳車。

3.3 破橋的改造

粉煤在下料過程中經常出現架橋的情況，原來設計的破橋程序是由鎖斗低料位和下料時觸發——如果下料超過5 min鎖斗低料位依然沒有出現，則會自動觸發破橋程序，自動破橋3次。但是，由于射源料位計不準等原因，有時粉煤下料通暢時就發生了破橋。根據我廠的操作經驗，取消破橋程序的自動觸發，改為由操作員觸發，增加了觸發破橋程序按鈕，操作員通過各參數判斷架橋時，就可以按下按鈕隨時觸發破橋程序，它不受時間和次數的限制。

3.4 泄壓的改造

泄壓前的關鍵是如何判斷鎖斗內的粉煤已全部送至粉煤給料罐內，這是非常重要的，也對鎖斗料位計的要求比較高。如果鎖斗內有大量粉煤沒有下完就泄壓，便會出現給料罐料位緊張的情況，不僅有可能造成氣化爐減負荷，還可能造成S-1201底部堵塞。原設計是在鎖斗低料位出現30 s后即自動泄壓。為了防止出現粉煤架橋、儀表不準等原因造成的下料未完成就泄壓的情況，特在泄壓條件里增加了確認按鈕，即鎖斗低料位出現30 s后，操作員按下確認按鈕方可泄壓。這樣，下料是否完成不光是儀表說了算，還需要操作員的確認。在泄壓時，二次

泄壓12XV1118打開的壓力點為鎖斗壓力2.4 MPa。根據我廠的經驗，該閥門在使用了大約6個月的時間就出現了泄漏的情況。打開后，經過檢查發現閥球已損壞，需要重新更換閥球。事后，我廠將二次泄壓的壓力點改為2.0 MPa，經過一年的運行后，經過檢查發現，閥球表面的耐磨層已經基本沒有了，但是，閥球本體還是光滑的。改造完后，大大延長了二次泄壓閥的使用壽命。

4 改造后的運行和效益情況

收集了相關數據發現，該順控程序中加入了很多經驗數據，通過程序模擬人工操作，降低了順控對儀表的要求，使其更貼近本廠的實際情況。自順控投用一年多以來，沒有出現過因下料不暢導致氣化爐停車的情況。未發生因鎖斗內件損壞或脫落導致粉煤角閥堵塞、卡死的情況。原來粉煤泄壓閥使用時間約6個月就會出現閥球損壞的情況，而且更換閥球所需的費用為5萬～6萬元。投用順控后，閥門使用時間可延長至1年半，并且閥球本體只是耐磨層磨損，閥球本體不需更換。重新噴涂閥球耐磨層的費用為1萬～2萬元。經過相關計算可知，2套4個泄壓閥每年可節約閥門維修費用30萬元左右。改造后，未發生過因粉煤輸送系統導致的計劃和非計劃停車（檢修費用不計，每停車4 h，費用50萬元左右）。改造后的順控程序如圖1所示。

參考文獻

[1]黃作勤，胡永祥，王浩，等.充氣錐煤粉輸送試驗研究[J].潔凈煤技術，2007（6）：29-31.

[2]杜仁杰.新型充氣器在粉煤輸送中的應用[J].科技風，2011（10）：93.

[3]欒月秋.殼牌氣化裝置煤粉鎖斗易架橋的技改[J].河北化工，2011（12）：8-10.

〔編輯：白潔〕