航天炉堵渣的原因分析及预防措施
徐庆磊，韩树刚，林 迥，张明臣
（山东润银生物化工股份有限公司，山东 东平 271500）
[摘 要] 堵渣是目前制约航天炉长周期、安全、稳定运行的重要因素。据国内多套航天炉的实际运行经验，通过对堵渣现象进行综合分析与对比，总结出航天炉堵渣的类别和程度，并探讨堵渣的根本原因及可采取的应对措施，以消除或减缓堵渣现象，进而延长航天炉的运行周期。
[关键词] 航天炉；渣口；下降管；激冷室；破渣机；堵渣；原因分析；预防措施
[中图分类号] TQ546 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2018）02-0026-03
0 引 言
航天粉煤加压气化技术作为我国首个拥有自主知识产权的洁净煤气化技术，具有装置运行稳定、操作简便、维修费用低等优势[1]，目前在国内新上洁净煤气化项目中占比较大。由于其设计没有备用炉的特点，因而单炉稳定运行就显得尤为重要，一旦装置停车，会造成较大的经济损失。液态排渣水激冷的气化炉设计形式，对于入炉煤煤种的适应性较强，目前此种炉型及类似炉型大批量投运的大环境下，如何提高其运行周期是每个厂家共同面对的难题。
1 HT-L粉煤气化装置工艺流程简介
HT-L粉煤气化装置包括粉煤制备、煤加压及进煤、气化及合成气洗涤、灰水处理、公用工程5个单元。它是一种以干煤粉为原料、采用水激冷流程生产粗合成气的工艺。HT-L粉煤气化工艺采用了盘管式水冷壁气化炉，顶烧式单烧嘴，粉煤干法进料及湿法除渣。
在较高的温度（1 500～1 700 ℃）及压力（4.0 MPa）下，以纯氧及少量水蒸气作为气化剂在气化炉中对粉煤进行气化，产生以CO和H2为主的粗合成气，粗合成气经激冷和洗涤后，送往变换系统；气化产生的粗渣经脱水后运走，含有细灰的215 ℃左右的黑水经二级闪蒸回收热量和冷凝液后，作为气化系统洗涤液循环利用。
生产中，沉降在激冷室底部的粗渣和少量没有燃烧的煤粉能否顺利排出，决定了气化炉能否长周期、稳定运行，如果粗渣在渣口和激冷室内部缓慢沉积，那么气化炉的运行周期将会大大缩短，并且会增大渣水系统设备及管道等的磨蚀速度，对装置的安全运行形成极大威胁。
2 航天炉堵渣的几种情况
不同的运行工况下产生的堵渣，其形式及堵渣的部位是不一样的，据表观现象，航天炉堵渣大体上可分为以下几类。
2.1 渣口处堵渣
入炉煤的灰熔点过高，航天炉的操作温度偏低，达不到液态排渣的要求，煤燃烧后的灰渣无法流动而在渣口处沉积，导致渣口压差升高；入炉煤灰成分的黏温特性太差，燃烧后的高温液态渣还没有流入激冷环就在渣口处固化，堵塞渣口，导致渣口压差偏高[2]；渣口处盘管存在漏点，盘管内的低温水泄漏至气化炉内，液态流渣碰到低温锅炉水迅速固化，形成质地坚硬的固态渣堵塞渣口，使渣口压差升高。
2.2 下降管处堵渣
激冷水流量偏低，形成的水膜偏薄，或激冷环存在堵塞，会导致下降管没有水膜覆盖，当液态渣穿过激冷环流入下降管时，在下降管管壁上迅速粘结，形成一层层如年轮似的渣层。
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