壳牌煤气化激冷气压缩机改造总结

窦云飞（河南省煤业化工集团,河南 濮阳 457000）

壳牌煤气化激冷气压缩机改造总结

窦云飞
（河南省煤业化工集团,河南 濮阳 457000）

激冷气压缩机（K-1301）是煤气化装置中的关键设备之一，其作用是用于控制气化炉反应室的出口温度，防止高温及液态煤灰对气化炉下游设备造成损害。并对气化装置高负荷生产的技术瓶颈形成制约，而对于合成气冷却器入口处的十字架积灰情况，也存在较大影响。本文简述激冷气压缩机的工艺流程和存在的缺点，重点阐述对其进行改造后效果。

激冷气压缩机;气化炉;改造

0 引言

激冷气压缩机使用气化炉下游关键设备高温高压陶瓷过滤器（S-1501）与合成气湿洗塔（C-1601）处理后返回并混合为200℃的合成气经过激冷气压缩机（K-1301）提压后进入气化炉反应室顶部（合成气出口）的激冷段，将气化炉反应室产生并送出的1500-1800℃的合成气激冷至850-900℃，同时将合成气中夹带的液态飞灰激冷至固态，防止其粘附下游换热器表面造成换热效率下降甚至造成换热器堵塞、盘管由于高流速而磨穿等问题。激冷气压缩机（K-1301）设计的正常流量为42.14Kg/S，最大流量为54.77Kg/S，激冷气与合成气比为1:1.0-1.25，电动机功率为1200KW，压缩机负荷调节手段采用电动机变频器控制转速调节。

1 装置存在问题的原因

激冷气量不足，不能适应高负荷运行。以目前的激冷气压缩机所提供的激冷气量，最多只能满足气化炉氧负荷的92-95%，而根据以往的运行经验得出的结论是，在激冷气压缩机满负荷运行的情况下，气化炉氧负荷在90%以上运行7-10天后，就会因气化炉合成气冷却器入口堵塞而被迫停车清理或在70%的氧负荷工况下运行，这样对装置的运营状况是极其不利的，而运行在85-90%的氧负荷情况下，气化炉合成气冷却器通常会在连续运行40-20天时出现换热能力不足，合成气流通面积过小的情况，而最终结果也通常是停车清理合成气冷却器入口的积灰。

2 装置合理的运行状态

根据此种情况，结合实际的运行经验，得出了装置本身较为合理的运行状态，即，在气化炉80-85%的氧负荷下，可有效的防止或延缓合成气冷却器入口积灰的情况，在这种工况下，装置运行72天后停车检查，气化炉合成气冷却器入口未出现积灰的情况。但这样的运行工况则直接导致了下游的甲醇装置实际产能的降低，装置的整体运营成本增加，通过实际运行与总结，装置运行时极其不经济的。

通过制定新的压缩机要求和商业谈判，最终由沈阳鼓风机集团股份有限公司中标成套激冷气压缩机设备的制造和总成。

3 新老循环气压缩机运行时的数据对比分析

通过近期新循环气压缩机（K1302）运行的数据与老循环气压缩机运行时的数据对比，分别以85%、95%、100%、106%进行比较。

在同为85%负荷下，使用旧的激冷气压缩机20天左右，气化炉合成气冷却器入口积灰的情况就会有所显现，而使用新的激冷气压缩机对于该情况则不会出现，且对合成气冷却器入口温度的控制程度上要明显由于旧的激冷气压缩机，因此，在煤种的选择上，新激冷气压缩机可以有更多的选择。

对于95%的负荷，旧激冷气压缩机的劣势已经突显，690-715℃的合成气冷却器入口温度已经令大多数的煤种止步气化炉外，否则，随之而来的便是其入口因液态飞灰粘结而造成的堵塞并最终导致停车。而新激冷气压缩机在该工况下仍未发挥满功率，而合成气冷却器入口温度仍然能够得到有效控制。

在气化炉100%负荷工况下，旧激冷气压缩机已不能满足气化炉激冷段出口乃至合成气冷却器入口的温度要求，而在该情况下，极有可能造成合成气冷却器入口超温进而损坏设备的情况发生。而新激冷气压缩机的运行负荷人有余量，且合成气冷却器入口的温度仍然能够得到有效的控制。

气化炉氧负荷106%是该装置迄今为止气化炉负荷最高的工况，在该工况下，旧激冷气压缩机不做考虑，对于新激冷气压缩机，其功率已基本达到满功率，而合成气冷却器入口温度仍在可接受的范围之内，但考虑到气化装置中的另一台关键设备高温高压过滤器的流通量则基本接近满负荷，若再提高气化炉负荷，可能会对高温高压过滤器内的陶瓷滤棒造成影响，故，该负荷可视为验证新压缩机性能的一个特殊工况，在正常生产中若达到该工况点，应对气化装置中的其他关键设备的载荷进行重新考评。

4 总结

从工艺运行数据可以看出，老压缩机无法满足气化装置实际的满负荷运行需要，同时过高的氧负荷会导致十字架积灰，严重将对换热器造成损坏。新压缩机的投用对气化装置高负荷生产的技术瓶颈得到有效突破，而对于合成气冷却器入口处的十字架积灰情况，也得到了有效的控制，从而使气化装置可以连续的高负荷生产，进一步地降低生产能耗。

窦云飞（1984-），男，大专，单位：河南省煤业化工集团，助理工程师，主要从事：与煤气化相关的技术工作。