SHELL粉煤气化渣系统架桥的形成与消除.doc

摘要：本文主要简述了 shell煤气化渣系统架桥的形成、判断及消除，分析了从设备设计、 制定消除架桥预案和日常操作等方面防止因渣系统阻碍装置稳定运行，简单提出了预防渣系 统架桥的生产操作措施关键词：shell粉煤气化渣系统架桥形成消除一、 渣架桥的形成shell粉煤气化工艺是目前较先进的煤气化工艺之一，其工艺流程是：将块煤磨成粉， 再送入锁斗罐用氮气充压，然后用高压氮气将其输送到气化炉与氧气进行气化反应，反应后 生成的粗合成气经高温高压陶瓷过滤器过滤及洗涤塔湿洗系统后送往下游进一步处理经激 冷气激冷后的熔渣进入除渣系统喷淋冷却后外送渣场，过滤后的飞灰经气提和冷却后外送壳牌粉煤气化属于液态排渣，其最大的工艺特点是以渣抗渣壳牌煤气化炉无任何耐火 砖内部水冷壁主要为耐温原件由銘钮， 辂辛臬耐热钢制造而成内部喷涂 40mm厚的耐火涂层加约20mm长的炉钉以便于挂渣， 原设计就为以渣抗渣保护内壁防止液态渣对内壁的磨蚀 炉内挂渣形态主要与炉内的操作温度灰的含量灰的化学组成，以及灰熔点有关固体渣颗粒在罐内 主要有两种流动形式：质量流和强制循环形成的渣浆流质量流是指当收集固体渣粒的罐体 放料阀打开后，罐内固体颗粒即以自身重量向下流动，直至罐内物料放完；渣浆流是指当收 渣锁斗在收渣时，由循环水泵将渣浆液强制循环，防止在收渣时由于重力而沉积罐底，导致 放料阀打开后渣沉积而架桥。

壳牌粉煤气化工艺处理的是粉煤的细小固体颗粒，在渣收集期间，固体渣颗粒由于在相 对静止的状态下沉积，渣颗粒在向下排放时仍有可能形成架桥固体颗粒在液相介质中的架 桥，是指固体颗粒在重力的作用下粘黏在一起，只要两收集罐间存在一定的压力差，就可将 其消除渣颗粒结块是与架桥完全不同的概念，渣结块是指煤烧嘴刚投入运行时气化炉内没 挂渣气化炉小室蒸汽产量较高，当煤烧嘴燃烧产生的熔融状态下的渣接触到 200摄氏度的水冷壁后迅速粘附在水冷壁上并迅速固化，随着煤烧嘴运行时间的增长渣层越来越厚，气化炉 温度也逐渐随着负荷的提高也不断增加渣量，气化反应产生的大量渣沿着已挂有固定渣层的 气化炉内壁呈液态形态流下来排渣系统一旦发生架桥，必须立即采取已有的措施来消除架桥，否则很可能引起整个排 渣系统渣量连续累积，严重时，直接造成渣系统瘫痪，进而影响到整个煤气化装置的正常生 产二、 预防渣架桥的罐体设计煤气化装置中排渣颗粒的罐体具有共同的外形特征， 即都是由筒体、锥体组成口］为确保固体渣颗粒在设备内呈质量流理想流型，防止形成架桥，在设备设计时应考虑以下因素1 •设备锥体的锥角［1］固体颗粒的安息角是评价其流动性的重要指标。

安息角越小，固体颗粒流动性越好只 有在锥体的锥角大于固体颗粒的安息角时， 固体颗粒才能借自身重力沿设备锥体流下 因此，煤气化装置中排渣罐体锥体的锥角都设计为 752. 渣颗粒与罐体内壁间的摩擦力为减少煤气化装置中渣颗粒与罐体内壁间的摩擦力，要将设备内壁打磨光滑，且在光滑 的输煤设备内壁上涂刷富锌环氧树脂漆；3. 渣颗粒间摩擦力对于一定粒度的渣颗粒，期间的摩擦力越小，越不易粘合在一起煤气化装置排渣系统， 分别在收渣中间储罐及渣锁斗罐设置强制循环水泵，形成扰动的渣浆流，以减少固体颗粒间 摩擦力4. 罐体底部出口的设计罐体底部与出口法兰平滑过渡，以此来减少对设备锥部的冲刷与磨蚀三、 形成渣架桥的判断渣系统的架桥其实就是通称的堵渣在正常生产中，操作员可以根据渣系统运行的一些 参数，当一个参数或几个参数同时出现异常时，可根据其它几个参数共同判断1•渣口缩径处的差压渣口处的差压出现微小的波动，就有可能出现渣口堵塞的迹象，此时，应加强监控及综 合判断若波动较大时，有可能出现严重堵渣的情况2. 收渣罐与渣锁斗罐连通时静压差指示正常生产时，收渣罐与渣锁斗罐为间歇式隔离、连通，往复循环当处于连通时，在完 成收渣罐向渣锁斗罐放料后， 正常期间的静压差为 240kpa左右，当这一指标偏离过低时，再依据渣循环水泵循环流量波动、降低，即循环泵抽空情况，可判断堵渣发生。

3. 捞渣机的电流及渣输送皮带称重仪操作员可以综合上述指标参数，判断堵渣的部位和堵渣的严重程度四、 消除渣架桥的措施由于煤质的不稳定，以及操作、局部小故障等影响因素，固体颗粒在罐体内形成渣架桥 或大块渣搭桥是不可避免的，为此应该制定一套行之有效的消除渣架桥的处理预案1 •渣锁斗罐向捞渣池放渣定时收渣时间到，收渣储罐V1402与装满渣水的渣锁斗罐 V1403完全隔离后，开始泄压， 直到压力与与大气压持平 打开放渣阀，若在规定的放渣时间内， 放渣未完，说明出现架桥，此时，需关闭下渣阀，用 p3305来高压水向V1403适当充压，带压下渣尝试几次，若还是 不行，切至临时排渣池，需逐步带压尝试排渣本单位在此处做过技改，将 p3306来低压水改至V1403下部，若排渣不利时，可采取关闭捞渣池 t1401上部手阀，用p3306来低压水反冲以疏松架桥，再带压排渣的方式消除渣架桥2.收渣储罐向渣锁斗罐放渣连通收渣前，渣锁斗罐 V1403已注水升压完毕，其压力比收渣储罐 V1402压力稍高收渣储罐V1402放渣完毕，渣锁斗罐 V1403收渣计时器时间到，说明该收渣过程结束收渣过程中，如果在两罐连通时，各参数异常说明出现架桥。

具体处理措施是： 1＞先将V1402和W403完全隔离，再将 V1403的压力泄低一些，然后打开放料阀依靠差压从上向下 将V1402的架桥破除；2、先将V1402和v1403完全隔离，再将 v1403的压力升高，然后打 开放渣阀依靠差压从下向上将 V1402的架桥破除；3、先将V1402和v1403完全隔离，再将V1403的液位降低一些，然后打开放料阀依靠差压从上向下将 V1402的架桥破除；以上前两步需合理结合，实施第三步时，需逐步降低压力尝试，直至零压力后无效时，可酌情实施五、 结语生产中，shell气化炉出现结渣堵渣，多半是渣块在渣池 V1401底部下渣口聚集架桥，V1402底部锁斗阀上方架桥，使得渣系统下渣不畅或不通对于解决结渣堵渣的最好方法是 预防；一般出现小的渣块，水力松动及稍带压处理为一个有效办法，同时从源头消除结渣原 因若出现大渣块架桥难有好办法消除在生产中由于煤质的波动、煤种切换的变动和操作调整不及时等因素，也会出现结渣堵 渣生产过程中加强对煤种煤质的变化、灰熔点的变化、炉温的波动、渣层厚度的变化等的 监控，做到早预防、做出及时判断，并采取有效的处理措施，保证气化炉平稳运行。

参考文献[1]李克海 尹俊杰，壳牌粉煤气化装置料仓架桥的消除措施， 化肥设计，2011年01期.作者简介：崔成连（1982-）,男，辽宁盖州人，2010年毕业于内蒙古科技大学化学工 程与工艺专业，本科，助理工程师，目前从事 shell煤气化技术操作戚继涛（1982-）,男，廿肃景泰人，2010年毕业于内蒙古科技大学化学工程与工艺专 业，本科，助理工程师，目前从事 shell煤气化技术操作与管理。