航天炉粉煤加压气化核心内件
——笛管改进案例

2014-07-10 12:32安徽晋煤中能化工股份有限公司安徽临泉236400
氮肥与合成气 2014年7期
关键词:结疤粉煤结块

陈 山 张 宇(安徽晋煤中能化工股份有限公司 安徽临泉236400)

航天炉粉煤加压气化核心内件
——笛管改进案例

陈 山 张 宇
(安徽晋煤中能化工股份有限公司 安徽临泉236400)

笛管也称充气器。正常情况下,进入粉煤锁斗的粉煤含水质量分数在2.5%左右,容易结疤、结块,通过笛管内的高压氮气使粉煤锁斗内粉煤悬浮沸腾,避免粉煤结疤、结块,使粉煤能顺利进入粉煤给料罐,保证粉煤连续不断地送至粉煤烧嘴进行燃烧。

1 笛管使用情况简述

安徽晋煤中能化工股份有限公司一期装置自2008年投用以来,因笛管损坏,造成充气锥损坏、粉煤管线堵塞时有发生,装置被迫停车检修,连续运行时间短。

据近3年笛管的使用情况统计,笛管损坏形式主要有3种:笛管堵塞、笛膜破裂、笛管受压变形或断裂。笛膜(笛管的过滤孔材料)承压能力较差,笛管堵塞后笛膜容易破碎,破碎的笛膜掉至充气锥内极易造成充气锥堵塞或吹偏,对充气锥损坏严重;破碎的笛膜掉至粉煤管线,极可能造成粉煤管线堵塞,烧嘴粉煤断流,使装置存在较大的安全隐患,直至装置被迫停车。另外,笛管堵塞后,笛管受压弯曲变形,笛管反吹效果差,粉煤锁斗内粉煤不能悬浮沸腾,易结疤、结块,造成送料不畅,甚至断料。

笛管设计使用周期约18个月,实际使用周期不到6个月。笛管自2008年投用以来,共计损坏11次,笛管频繁损坏给企业造成了巨大的经济损失。其主要原因为:①每套笛管的费用高达22万元;②由于笛管比较笨重,在粉煤锁斗下部锥体内拆装难度较大,更换1套笛管需停车3 d,影响装置甲醇产量高达2 000 t。

2 笛管损坏原因分析

粉煤锁斗以循环模式运行,正常运行状态下,1次循环时间为30~45 min。循环期间,粉煤锁斗内不断进行加压、泄压过程,粉煤锁斗内贮存的大量粉煤也在悬浮状态与静止状态间不断转换。部分粉煤进入笛膜内,造成笛膜堵塞,等再次加压后,因粉煤堵塞笛管,会造成笛管内承压过高,笛管长期承受反复加压、卸泄过程导致笛管出现笛膜破、笛管变形或断裂等损坏。

3 改进措施

3.1 笛膜材料改进

将笛膜过滤材料更换为δ=6 mm的304不锈钢多孔材料,孔径Φ6 mm,共计84个,呈菱形分布。

3.2 笛管结构改进

给笛管内积存的粉煤增加通道孔。改进实施步骤为:①画出笛管过滤孔圆心的连线,以此线作为1条打孔分布线;②以笛管过滤孔圆心连线为基准线,沿笛管筒体正反向各偏移30°(28 mm)再画出2条打孔分布线;③以笛管方形法兰为起点,沿笛管过滤孔圆心连线以及2条30°打孔分布线,每间隔1个笛管过滤孔(90 mm)分别打圆孔,(Φ7 mm)共计396个;④为防止笛管内积存粉煤,在短笛管下部封头处向粉煤锁斗中心方位打1个斜45°圆孔(Φ25 mm),每根短笛管1个,共计4个。

4 效果检查

经过改造后的笛管于2013年6月起使用至今已8个月,粉煤锁斗和粉煤给料罐各工艺参数显示其工况处于良好状态,运行较为稳定,与改造前相比,效果明显。笛管改造前、后分别见图1和图2。

图1 笛管改造前

图2 笛管改造后

5 效益分析

每年少更换1套笛管,可节省22万元;破碎的笛膜掉入充气锥,会造成其损坏,每个充气锥按83 600元计,每年少更换3只充气锥可节约费用25万元;笛管改造后,至少可以避免1次系统停车检修,即增加系统3 d连续生产时间,可增加甲醇产量2 000 t,按照甲醇市场均价2 800 元/t计,仅此可创造560万的经济效益。合计年创造直接经济效益约610万元。另外,笛管改造后,可避免开、停车费用的产生,大幅改善人员操作环境和劳动强度,此类间接效益不可估量。

2014- 04- 02)

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