Shell粉煤气化炉破渣机的运行总结

武志峰，张恩光

(河南龙宇煤化工有限公司，河南 永城 453800)

破渣机作为气化炉的关键设备，其运行好坏关乎装置的长周期运行。越来越多的煤气化装置因破渣机的运行出现问题而被迫停车，造成较大的经济损失。现结合河南龙宇煤化工有限公司(以下简称龙宇煤化工)破渣机的运行经验，对常见故障及问题进行分析总结。

1 Shell炉排渣流程

Shell渣处理系统包括冷却、造粒和排放三个过程。气化炉容器的底部安装有“水浴”(渣池V-1401)，位于渣池上部的喷淋环为气化炉连续提供喷淋水，喷淋环的安装是为了提供浸湿飞灰和夹杂进渣池空间的未被气化的煤粉。当液态渣进入渣池时，被固化并分散成颗粒。在渣到收集罐的途中，大的渣块通过破渣机X-1401进行粉碎。渣池循环泵P-1401从V-1401中取液，打到渣池喷淋环，这样可使水形成一个从上至下的循环，迫使渣排入渣收集器V-1402。排渣罐V-1403与渣收集器V-1402隔离泄压，当泄到常压后，V-1403内的渣排入渣脱水槽T-1401，由捞渣机X-1402送上渣皮带，而后渣锁斗V-1403通过低压循环水进行补水后由高压氮气对其充压，当V-1402与V-1403压差低时，打开联通阀进行收渣，重复操作形成一个完整的排渣循环[1]。

2 破渣机处堵渣的原因

造成堵渣的原因主要有以下几种：①气化炉操作温度偏低或者更换煤种后调整不及时，造成积渣；②激冷水流量偏低，水幕成型不好，熔融的渣激冷后产生的蒸汽进入渣口处，导致大块渣未能及时破碎，造成破渣机处堵渣；③运行周期长，破渣机内部件损坏未被及时发现，引起故障停车，造成堵渣；④通过对大渣块取样分析，灰熔点偏高40℃，炉膛内燃烧不充分，渣流动性减弱，造成气化炉出现垮渣、堵渣情况；⑤气化炉内部烧嘴罩或膜式水冷壁存在泄漏，造成积渣情况的发生。

破渣机停运后将影响气化炉系统的正常排渣，进而迫使气化炉因堵渣跳车，所以，破渣机的稳定运行必须引起足够的重视。

3 堵渣后的处理方法

Shell气化炉的积渣现象可能发生在破渣机X-1401、V-1402和V-1403处。

X-1401堵渣时，可通过手动操作将破渣机反转来解决。如出现渣块堵塞致X1401跳车时，现场全关滑板阀，在空载位置启动，待破渣机启动后，滑板阀开至10%进行加载，开20%、30%、50%进行加载，直至破渣机能够正常运行。

V-1402锥底堵渣时，用高压补充水对V-1403充压(高于气化炉压力0.5～0.8MPa)，对锥底进行反冲排堵，在排堵过程中密切注意V-1401液位的变化。

V-1403锥底堵渣时，现场开14XV0014旁路阀，对V-1403锥底进行反冲，或关小14FV0004，并关14XV0013、开14XV0014，对V-1403锥底进行反冲。

4 关于破渣机的技改

(1)原破渣机液压动力装置只安装1台油泵，一旦油泵出现问题，必将造成破渣机停运。通过技改增加1台备用油泵，两泵并联安装，进出口安装球阀，电源增加转换开关，3min内就可以倒泵运行，提高了破渣机的运行稳定性。

(2)破渣机是气化关键设备，特别是在气化炉运行不稳定、有大渣块产生时，会造成破渣机跳车。出现这种情况后，需要人工手动改变供油方向来改变破渣机的转向，操作繁琐，耗时较长，严重影响气化炉的稳定运行。经技改后，增加了破渣机供油换向开关，在破渣机跳车后能够及时改变供油方向，从而保障破渣机能够在第一时间恢复运行，避免因破渣机不启动而造成气化炉被迫停车事故的发生，提升了装置的稳定运行率。

(3)因破渣机油压高报达到16MPa后，系统逻辑会将破渣机滑板阀全开，之后大渣块从破渣机处落下，导致V-1402底部堵塞，逼迫气化炉降低负荷。将系统破渣机逻辑进行修改，待油压高达16MPa后，破渣机虽跳车，但滑板阀保持原位。防止破渣机上方的大渣块掉入V-1402底部，堵塞管道，造成二次事故。

(4)近期停车检查时，发现破渣机动齿由于腐蚀、磨损严重，已有一组动齿脱落，其余动齿在两半结合面处的连接螺栓磨损严重，部分已脱落。针对此情况，龙宇煤化工对其采取焊接加固的方法，以增加破渣机动齿的刚性，保障了气化炉的长周期运行。

5 运行总结

(1)破渣机运行情况需加强关注，滑板阀的开度正常保持在30%左右，严禁低于30%运行。中控密切关注好破渣机油压变化，若油压持续波动时，及时联系现场人员，将破渣机滑板阀开度适当调大5%并反转，反转启动1min后，正转启动，若破渣机油压仍较高，再次反转启动。破渣机正转启动时，滑板阀的开度保持在30%。

(2)严格控制气化炉的操作温度，避免出现大幅波动，尽量避免渣块产生。重点监控13DI0040、13FY0047、落渣管温度、固含量、手动分析的二氧化碳含量、渣池液位等参数变化，参数出现异常时，及时汇报。

(3)每次排渣注意观察X-1402电流变化趋势，现场人员观察渣量情况，如有问题，及时反馈。排渣时控制室注意观察14PDI0020值的变化情况，如果14PDI0020在系统连通时压差不降或者为正压差，则对V-1402进行排堵。

(4)检查14FI0004流量是否正常(10Nm3/h)，当14XV0013关闭、14XV0014打开时，14FI0004流量低，则在V-1403开始充水时打开14XV0014，对此管道进行清堵。出现堵渣1h内未处理结束，及时汇报相关领导和调度，做好气化炉降负荷停车准备。

6 结语

引起气化炉破渣机跳车的原因是多方面的，首先应加强操作工的技能培训，了解破渣机跳车带来的危害。生产过程中加强设备的巡检，提高对煤种变化、灰熔点变化、炉温波动的关注度，加强渣层厚度变化的监控，做到提早预防，做出正确判断，采取有效措施保证气化炉平稳运行。做到煤质来源稳定，顺利排渣是不难做到的，随着技术人员不断总结正反两方面操作经验，Shell煤气化长周期、稳定运行的目标一定能够实现。