(安徽晋煤中能化工股份有限公司,安徽 临泉236400)
[摘 要]介绍了安徽晋煤中能化工股份有限公司配套合成氨生产的二期航天炉气化装置的试车、开车和运行情况,总结了试车、开车和运行过程中存在的问题及解决办法以及气化装置运行、消耗情况,提出了下一步要解决的问题。
[关键词]航天炉;合成氨;试车;改进
[中图分类号] TQ 546[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2012)
安徽晋煤中能化工股份有限公司在总结一期航天炉装置[配套150 kt/a甲醇装置,设计生产能力为每天产(CO+H2)100万m3,单炉日处理原煤750 t,气化炉运行压力4.0 MPa]运行的基础上,200 kt/a合成氨原料路线改造工程仍然采用具有国内自主知识产权的航天炉粉煤加压气化技术(二期航天炉装置),设计生产能力为每天产合成气123万m3,日处理原煤800 t,气化炉设计运行压力4.0 MPa。2009年项目开工建设,2011年6月单体试车,2011年12月系统联动试车,2012年1月4日气化炉第1次投料开车运行。
1 气化工艺简介
航天炉气化工艺以干煤粉为原料,以纯氧及少量水蒸气为气化剂,在较高温度(1 550 ℃,最高1 680 ℃)及4.0 MPa压力下对粉煤进行气化,采用激冷流程生产粗合成气。
航天炉气化装置的主要特点:单烧嘴顶烧组合燃烧器(包括点火烧嘴、开工烧嘴、主烧嘴),燃烧负荷调节范围大(60%~120%);独立冷却水外盘管,拆装维护方便;水冷夹套式烧嘴冷却方案,可保证烧嘴长周期运行稳定可靠;密闭式盘管水冷壁辐射室设计寿命20 a,“四进四出”结构可以保证管程水流量分布均匀,可控制盘管内水汽化率,调节炉内热平衡;烧嘴盘管、渣口盘管分别进水,多组冷却水盘管易于调节,便于维护和更换;“自我修复式”耐火材料结构,炉内向外依次有液渣、固渣、SiC耐火材料、水冷壁、惰性气体保护层、高铝不定型耐火材料、外保温层,水冷壁外可以形成3~5 mm的稳定固渣层,“以渣抗渣”,抵抗气体和熔渣的冲刷和磨损。
航天炉粉煤加压气化装置主要包括磨煤及干燥单元、粉煤加压及输送单元、气化及合成气洗涤单元、渣及灰水处理单元。
2 试车情况
2.1 磨煤及干燥单元
该单元于2011年10月单体试车,11月7日系统联动试车,11月25日磨煤系统并入一期航天炉系统,11月27日停磨煤系统进行消缺处理。试车内容主要包括:设备单体试车,惰性气体发生器的烘炉及点火程序测试,称重给煤机系统的单体和联动试车,系统的气密试验,仪表、控制系统测试。试车过程中主要存在以下问题。
(1)振动料斗、称重给煤机系统和粉煤袋式过滤器输灰程序在运行中,下游设备故障停运时上游设备不能联锁停运。主要原因为