GSP氣化爐排渣系統問題處理及優化建議

蘭文禮，閆 波

（神華寧夏煤業集團有限責任公司煤制油分公司，銀川 750041）

GSP氣化爐排渣系統問題處理及優化建議

蘭文禮，閆 波

（神華寧夏煤業集團有限責任公司煤制油分公司，銀川 750041）

結合GSP氣化爐排渣系統實際運行情況，針對出現的問題，提出改進意見及建議措施，進一步優化GSP氣化爐排渣系統，以達到氣化裝置安穩長滿優運行目標。另外，一些關鍵閥門及設備可進行國產化，減少投資降低成本。

GSP氣化爐；排渣；問題；建議

0 引言

GSP氣化爐［1］具有干粉進料、液態排渣的特點，排渣系統是GSP氣化工藝非常重要的單元，其目的是通過渣鎖斗的順控循環，將氣化爐激冷室洗滌下來的顆粒煤渣，從高壓系統排放到常壓的外界環境，并在撈渣機內進行固液分離。

自GSP氣化爐運行以來，排渣系統出現過若干問題，通過一系列整改己操作優化，已經消除了一部分設計上的缺陷，但主要矛盾依然存在，嚴重影響裝置安全穩定運行，對此提出若干優化建議。

1 GSP氣化爐排渣系統工藝流程簡述

排渣順控分為進料、泄壓、卸料、充液、充壓五個階段，每個排渣周期用時30分鐘左右。當激冷室和渣鎖斗達到要求壓差，程序打開收渣閥將激冷室和渣鎖斗連通，高溫的熔渣沉降到渣鎖斗內收集，同時渣水循環泵入口閥打開，自循環閥關閉，在渣鎖斗和激冷室之間形成一個閉路循環，開始進料。渣鎖斗進料時間結束后，程序打開渣水循環泵自循環閥，然后泄壓管線上的閥門打開，當控制閥全開及渣鎖斗壓力達到既定壓力后，打開泄壓閥，加快渣鎖斗泄壓速度。當渣鎖斗壓力達到常壓后，渣鎖斗將進行排渣。渣鎖斗排渣結束后，程序打開充液閥，對渣鎖斗進行充液，充液完成后，渣鎖斗進入充壓階段。程序首先打開充壓閥門對渣鎖斗進行充壓，當渣鎖斗和氣化爐之間的壓差在0.05～0.5MPa之間時，程序打開進料閥將渣鎖斗和激冷室連通。

2 GSP氣化爐排渣系統常見問題及處理

2.1 激冷室堵渣

問題分析：在渣水系統出現故障時，經常需要停止渣順控，造成收渣時間較長，激冷室內貯存大量熔渣，時間長就會造成堵渣，激冷室堵渣的常見現象有破渣機油壓波動較大、破渣機溫度降低、激冷室液位計波動較大、渣水循環泵打量降低、排渣量減少。處理措施：目前正常的處理方法有氣化爐降負荷，手動多次排渣、破渣機正發轉、打開渣水循環泵排污手閥向撈渣機拉渣、打開渣收集罐底部沖洗水閥門向上反沖、渣水循環泵倒泵，清濾網。

2.2 鎖渣閥故障

問題分析：鎖渣閥是排渣系統中非常關鍵的設備［2］，由于其介質是固液兩相、流速高，且閥門開關頻繁，對鎖渣閥磨損腐蝕嚴重，會出現閥門卡澀、關不死、反饋故障等情況。處理措施：針對鎖渣閥出現的常見故障，定期檢查鎖渣閥動作及反饋情況；檢查鎖渣閥密封水是否暢通，保證密封水壓力；檢查鎖渣閥油箱及油泵運行情況；跟蹤煤粉灰分變化，及時調整氣化爐參數；檢查氣化爐排渣情況，防止發生堵渣。

2.3 渣水循環泵機封及閥門易磨損

問題分析：GSP氣化渣鎖斗設計容積較小，且排渣量較設計量大，渣水中固含量較高，收渣時，充壓水從渣鎖斗底部進入，影響成渣過程，渣水進入渣鎖斗沒有導流管，使渣水循環系統黑水固含量較高，造成渣水循環泵機封及閥門腐蝕及磨損。處理措施：考慮到渣鎖斗容積改大難度較大，通過在渣鎖斗內加導流管及充壓水引一路至渣鎖斗頂部進入，降低渣水循環泵入口固含量，減少對渣水循環泵機封及閥門磨損，另外針對渣水循環泵出口閥內漏，工藝交出困難，在泵出口增加一道切斷閥，運行時保持常開，在渣水循環泵需要交出檢修可以有效切斷，在線檢修，避免停車。

2.4 沖洗水換熱器內漏頻繁

問題分析：沖洗水換熱器在運行過程中，經常發生內漏，造成循環水水質變差，后經過技改換熱器增加旁路，換熱器內漏時切至旁路，造成沖洗水未經冷卻，沖洗水溫度高，無法起到冷卻渣水的目的，渣鎖斗泄壓時間加長，影響渣順控。究其原因，沖洗水換熱器在投用時因渣順控會出現突然斷流和流量突然增大，對換熱器封頭沖擊很大，造成內漏［3］。處理措施：目前已計劃在高壓循環水進氣化界區前加一個總的換熱器，利用原旁路閃蒸拆下的舊換熱器，原有各單系列沖洗水換熱器取消。這樣可以保證高壓循環水的連續流動，避免換熱器因為高壓循環水斷流或流量突然增大對封頭形成沖擊，造成內漏。

3 GSP氣化爐排渣系統優化及建議

GSP排渣系統運行安全性高，故障率較低，但為了減少投資，提高經濟效益，在本裝置及后續項目上可以考慮技改，進一步降低投資，提高裝置運行穩定性。

渣鎖斗沖洗及充液使用的廢水在總管上增加換熱器。通過技改，廢水溫度由90℃降至40℃，降低了撈渣機排渣時熱排放氣的排出，減少了對環境的污染，改善了現場環境。并且在渣鎖斗入口設置導流管，導流管直徑400mm、長600mm，避免渣水經短路進入渣水循環泵入口，降低了渣水循環泵入口渣水固含量，從而減少了對渣水循環泵機封及閥門的磨損，大大降低了渣水循環泵的檢修頻次。

將渣斗充壓和溫控水管線分一路至渣斗頂部，由底部控制溫度，改為上下兩路控制溫度的辦法，改善了渣鎖斗沉渣溫度，降低渣水循環泵入口固含量，從而減少對機泵、閥門的磨損。沖洗水換熱器設置旁路，在沖洗水換熱器發生內漏時可以切至旁路，避免了氣化爐因沖洗水換熱器內漏造成停車及對循環水水質的影響。

調整廢水補水手閥開度，保證廢水補水的平穩及延長補水時間，可以防止補水量過大對水平衡的影響及造成管線設備振動較大。渣水循環泵出口增加一道切斷閥，運行時保持全開。

增加備用撈渣機，每臺氣化爐設置兩臺撈渣機。目前氣化使用煤灰分較高，較設計值高，排渣量也較原設計大，通過設置備用撈渣機可以減少撈渣機故障次數，避免氣化爐因為撈渣故障被迫停車。

4 結束語

GSP排渣系統理論設計先進，安全系數較高，但在運行過程中仍然出現不少問題，這些問題需要我們在運行過程中繼續總結和整改，以達到GSP氣化爐“安、穩、長、滿、優”運行，結合類似化工裝置的工藝設計，可以對GSP排渣系統進一步優化，以達到減少投資節約成本的目的，另外本著經濟性和效益性的考慮，實現關鍵閥門設備國產化也是我們不斷努力的方向。

［1］GSP氣化爐簡介［J］.北京杰斯菲克煤氣化技術有限公司，2006：1-9.

［2］葉建中.鎖渣閥的設計與應用［J］.閥門，2008，37（03）.

［3］李威，對置式四噴嘴氣化爐鎖斗系統問題及處理［J］.中氮肥，2008，20（05）：53-54.

［4］柳春，徐強，董雷.HT-L航天爐渣水處理系統運行總結［J］.氮肥技術，2009，30（05）：39-40.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.020

蘭文禮（1980-），男，本科，助理工程師，從事煤氣化研究工作。