影響殼牌氣化爐長周期運行的因素

王 斌，呂夢瑩

（濮陽濮耐高溫材料（集團）股份有限公司，河南濮陽 457000）

0 引言

殼牌氣化爐是荷蘭殼牌公司推出的第二代氣流床爐子，殼牌氣化爐是水冷壁結構，氣化爐內采用渣擋渣技術。氣化爐反應溫度（1400～1600）℃，碳轉化率 99%，1 h副產中壓蒸汽 110 t，氣化爐可長時間運行不用另換備用爐。氣化裝置的一次開車費用（500～700）萬元人民幣，檢修一次的周期比較長。因此殼牌氣化爐長周期運行就尤為突出。結合自身工作體會，就影響殼牌氣化爐長周期運行的因素等進行匯總，確保其正常運行。

1 設備管理

設備管理是長周期運行的保證，沒有設備管理，長周期運行根本無從談起，對于設備運行管理可分為兩大類，一是關鍵設備，主要是指設備對整個生產流程影響較大，直接影響生產節奏的設備，一旦設備出現異常，將會造成較大影響或產生較大經濟損失。二是一般設備，主要是指設備在整個生產流水作業中，不會出現影響生產節奏或不會造成經濟損失的。二者是相輔相成的，原則意義上可以根據公司發展自由轉換，如關鍵設備中有的則變成一般設備，但在現階段公司發展情況，對于二者設備有一套不同的管理方法。

（1）關鍵設備管理方法。對于生產線上關鍵設備，從專業角度，結合設備廠家對于設備易出現問題點，應該將巡查點進行排列，并做成設備巡檢記錄表格，供各層次人員巡查過程填寫，并在填寫過程進行對標，例如，設備水溫≤60℃，各層次人員巡檢過程記錄此處實際水溫，超過標準值需要上報管理人員，采取相應方法進行調節。同時建立各層次設備巡查檢驗頻次。主要分為員工自檢、機修人員巡檢和管理人員巡檢3種，并制定各層次檢查記錄表格，做到設備巡檢到位，點檢到點，防止關鍵設備導致的生產線停止。

（2）一般性設備管理方法。對于通用設備，采取責任到人方式，將每個設備的潤滑保養全部細化至責任人，做到量化到人，設備到人，每臺設備都有人管理。

（3）監督體系管理。在基層車間層次上建立設備管理小組，并對設備管理小組成員做出詳細的分工體系，明確工作職責。需要強調的是班組長負主要管理責任，設備出現問題小組內成員必須承擔相應的責任。使得每個基層管理人員都能夠更好的做好設備管理。

（4）設備管理是氣化爐運行的關鍵因素。設備管理好壞的關鍵是設備正常備機率，關鍵設備能否正常運行關系到氣化裝置生產正常。設備維修質量是設備管理的重要環節。設備維修后能否達到預定的效果及預定的使用壽命，是維修的關鍵。在設備維修中一定要按照規定流程操作，關鍵點要把好關，保證維修質量。

（5）維護保養是設備管理的重要環節。設備維修中的維護保養是增加和延續壽命的有效途徑，所以在現場不僅要有班組人員的巡檢，還要定期加強專業設備管理人員對設備的檢驗，對有問題的設備及時檢修，加大對設備的維護保養力度。定期、定人、定量對現場設備進行維護檢查，設備出現損壞時要有專人負責，設備在運行中損壞，要能及時有效的組織人員搶修并保質保量完成檢修任務，保證氣化裝置正常穩定運行。

（6）針對工藝要求進行的技術改造是設備管理的重要環節。根據生產的實際情況，針對方便生產、利于生產、利于安全，對局部進行有效的技術改造，使生產更加安全、穩定，方便工藝人員操作。例如，S1201（煤粉帶式過濾器）的技改，S1201（煤粉帶式過濾器）是12單元（煤粉加壓給料系統）V1204(煤粉索斗)泄壓過濾的設備，由于煤粉是CO2輸送減壓時易形成干冰與煤粉混合易結塊，長時間12單元無法運行甚至有發生爆炸的危險。技改如下：S1201通體加班熱、去掉X1205（旋轉給料閥）、增大S1201（煤粉帶式過濾器）底錐孔徑加粗、增加檢查窗口等。

2 原料煤管理

氣流床爐子對煤質要求比較高，對原料煤的管理比較重要。殼牌氣化爐是氣流床爐子，是灰熔點以上操作，煤的灰熔點高要求氣化反應溫度更高。如灰熔點過高，要求氣化爐操作溫度就越高，一般氣化爐溫度要高于煤的灰熔點150℃以上渣才能順利排出，易燒壞氣化爐爐壁和燒嘴，溫度過高還易使氣化爐壁上的渣迅速流下，而容易堵塞渣口；灰熔點高，氣化爐溫度控制就高，在激冷段由于激冷氣壓縮機功率是一定的，所以合成氣溫度降不到900℃以下時，易造成十字架積灰，積到一定程度氣化爐被迫停車清灰。如煤的灰熔點過低易出現飛渣，即灰渣粘在激冷段和輸送段。主要是煤的灰熔點＜1100℃，灰中的有些微量元素不能被激冷氣激冷成干灰，易形成飛渣堵塞激冷段等情況。此外原料煤灰分的黏溫曲線也很重要，要黏溫曲線平緩一些的，如果太陡易造成堵渣。

（1）選擇優質的原料煤對殼牌氣化爐長周期運行尤為重要。殼牌氣化爐所選的原料煤，不僅要求熱值、灰分低，還要求煤的灰熔點（1250～1300）℃，此時氣化爐溫度約為1450℃；每種煤的灰分控制在8%～15%；灰分中的酸堿比控制約1.6；硅鋁比控制約2.1。在此中間氣化爐溫度控制適中，氣化爐壁掛渣均勻薄厚適中。因為要求比較苛刻適合殼牌爐用的單一原料煤很少，所以大多數廠家選擇用一種或多種煤來配煤，以解決原料煤單一的問題。

（2）原料煤入廠管理。原料煤入廠檢查一定要嚴格，對于殼牌爐來說，1 t不合格的原料煤進入氣化爐就可能直接把爐子堵死或者燒壞，再有氣化爐用煤量較大，一般滿負荷1 h約80 t（2000 t爐子），所以一定要嚴把原料煤的入廠關，防止不合格的煤進入廠區。

（3）配煤管理。大多數的煤是不符合氣流床爐子使用的，所以采用幾種煤來配成一種煤的方法來解決原料煤不合格的要求。嚴格制定配煤方案，通過多家審查以使新煤在可用范圍內，配煤時嚴格認真，配出煤堆要切頭去尾（堆頭、堆尾易造成配煤不均勻，而造成氣化爐波動）。

3 操作人員技能的提高

（1）操作人員專業技能是保證氣化爐長周期運行的重要條件。操作人員應對突發情況的判斷與處理能力等，非常重要。操作人員對氣化裝置的理解、認識，以及對于工況的把握，對氣化爐參數的監控等，都是技術提高的重要手段。殼牌氣化爐光控制點就5000多個，在這么多的控制點中找到重要的并監控好，是生產中的大事。例如，如何判斷氣化爐溫度，如何判定激冷氣量是否夠用，十字架會不會積灰，濾棒的運行情況如何，有無破損；渣系統是否正常，有無堵渣現象，是否需要破橋等，這些都是保證氣化爐正常運行的關鍵所在。

（2）操作人員的專業技能需要長期培養。它需要長期的理論學習、現場操作經驗的積累、對突發事故應急處理的能力培養等。例如，氣化爐在開車狀態下，水氣系統如何升溫升壓、如何保證升溫速率防止應力過大拉壞設備；氣化爐如何做氣密試驗，做氣密試驗應注意哪些問題，開場階段氣化爐如何升壓、如何把煤燒嘴投上、氣化爐如何升負荷等；氣化爐出現突發事故應急事故，如單燒嘴跳車如何處理，如何防止事故擴大，07機組（合成氣壓縮機）跳車氣化裝置如何處理，09機組（氨壓機）跳車氣化裝置如何處理，03機組（二氧化碳壓縮機）跳車氣化裝置如何處理等，這些都是操作人員技術提升的重要體現。

4 儀表電器與工藝的配合

（1）儀表電器的配合，是氣化爐長周期正常運行的重要因素。儀表與化工生產密切相關，儀表閥門的好壞直接關系到化工生產能否安全運行。儀表車間根據化工生產需要對儀表的程序進行修改，這是技術革新的重要內容。例如，12單元（煤粉加壓輸送單元）。煤粉的破橋程序不太好，經常造成程序中斷，煤粉下不來，根據化工生產情況修改破橋程序后，煤粉下料程序已能正常運行。

（2）電器與化工生產密切相關。電氣設備運行是否正常，直接關系到化工生產能否安全運行。電器車間根據化工生產需要對電器設備進行改造，這也是技術革新的重要內容。例如，K1102（循環風機）加變頻器，既能有效降低1/3的能耗，還能為液偶損壞時找一條啟動K1102（循環風機）的方法。技改后的K1102（循環風機）運行非常穩定。

第一臺殼牌氣化爐在國內開車已有10余年，隨著殼牌氣化爐在國內陸續上馬，大家對殼牌氣化爐掌控越來越成熟，操作經驗日益豐富。殼牌氣化爐已經能夠長周期保證安全運行，例如，中原大化公司2013年運行158 d，2014年運行239 d，2015年已經安全運行100 d以上；岳陽中石化與殼牌合資的殼牌氣化爐2014年已運行225 d，說明隨著對殼牌氣化爐認識的逐漸加深，通過深化設備管理，細化原煤管理，不斷提高操作人員專業技能和加強儀表電器與工藝的配合，殼牌氣化爐一定能運行的更好。