孟祥南， 高志刚
（神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古 包头014010）
［摘 要］某煤制甲醇企业GE水煤浆气化装置有6套煤浆制备系统（五开一备）、7套煤气化系统和渣水处理系统（五开二备）、1套低压灰水系统。针对近几年GE水煤浆气化装置在气化原料煤配比、高压煤浆泵入口管线、烘炉燃料气管线、灰水系统、蒸汽采暖伴热系统、研磨水池、气化炉合成气出口取温点、洗涤塔合成气出口压力点、气化炉锥底砖、沉降槽等方面存在的问题，在原因分析的基础上采取了相应的优化改造措施，解决了系统存在的问题，为气化装置的安、稳、长、满、优运行打下了基础。
［关键词］GE水煤浆气化；气化原料煤配比；高压煤浆泵入口管线；烘炉燃料气管线；灰水系统；蒸汽采暖伴热系统；问题描述；优化改造
［中图分类号］TQ546 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2020）06-0012-03
0 引 言
某煤制甲醇企业气化装置有6套煤浆制备系统（五开一备）、7套煤气化系统和渣水处理系统（五开二备）、1套低压灰水系统，满负荷运行时（CO+H2）产量530 km3/h。气化装置采用GE水煤浆加压气化工艺，以水煤浆和纯氧为原料，采用气流床反应器，在高温（1 350 ℃）、高压（6.5 MPa）、非催化条件下进行部分氧化反应，生成以CO和H2为有效成分的粗合成气，粗合成气经增湿、降温、除尘后送下游净化系统，系统中产生的黑水送入闪蒸、沉降系统处理，以达到回收热量及灰水再生与循环使用的目的，产生的粗渣及细渣则送出界区。以下对本气化装置近几年来关键的优化改造情况作一总结。
1 气化原料煤配比优化
1.1 问题描述
气化装置自2019年5月原料煤全部使用A煤矿煤后，甲醇产量较高，利于增产增效，但A煤矿煤粘温特性差，煤灰流动的临界温度（温度操作空间）只有不到±10 ℃，导致气化炉操作难度大，排渣不畅，不得已只能在高温区操作，对气化炉炉砖的冲蚀非常严重，并导致氧气用量增加近5%，氧耗上升明显，而且即便在高温区操作，炉渣在气化炉燃烧室底部低温区的流动仍然不佳，气化炉排渣不畅，威胁气化炉的安全运行；出气化炉的粗渣、煤灰中含有针状晶体，其在气化系统内沉积聚合，导致沉降槽出口管线、闪蒸灰水系统管线、锁斗系统管线均发生了不同程度的堵塞；煤灰中CaO含量较高，导致气化炉炉砖冲蚀严重，筒体和渣口砖使用寿命缩短；气化灰水硬度持续飙升，从正常时的700 mg/L升至1 300 mg/L，灰水系统内结垢加剧。
1.2 优化改造
通过分析与论证，认为如果继续使用A煤矿煤，会加剧排渣不畅、炉壁超温、灰水系统结垢。为此，于2019年8月开始掺烧粘温特性较好的B煤矿煤，掺烧比例为A煤矿煤∶B煤矿煤=2∶1（质量比）。通过掺混，改善了气化原料煤的粘温特性，适当降低了原料煤的灰熔点，进而降低了气化炉的操作温度，减轻了气化炉炉砖损蚀和气化炉出气带液带灰现象，保证了气化炉的稳定运行。
2 高压煤浆泵入口管线优化改造
2.1 问题描述
煤浆槽长时间运行后，其内壁煤浆沉淀增多，需定期将煤浆槽进行切出清理，从而保证其内壁的煤浆沉淀在可控范围内。但是1#、2#高压煤浆泵的吸入口位于煤浆槽B的直筒段，当1#、2#高压煤浆泵来料源自煤浆槽B时，很容易使B槽壁上沉淀的煤浆垮塌，一旦垮塌易堵塞高压煤浆泵入口，进而导致气化炉跳车或出现过氧爆炸，因此煤浆槽A只能是在1#、2#气化炉同时检修时才能切出清理，这就需要统筹安排气化炉的倒炉检修计划和煤浆槽A的清理计划，使得煤浆槽A在线切出条件较为苛刻。
2.2 优化改造
煤浆槽B底部新配管线至2#高压煤浆泵入口（替代煤浆槽B直筒段至2#高压煤浆泵入口管线），煤浆槽B底部至4#高压煤浆泵入口管线更改为至1#高压煤浆泵（替代煤浆槽B直筒段至1#高压煤浆泵入口管线），煤浆槽C底部新配管线至4#高压煤浆泵入口。管线改造后的对应关系为：煤浆槽A对应1#～4#高压煤浆泵，煤浆槽B对应1#、2#、3#、5#、6#、7#高压煤浆泵，煤浆槽C对应4#～7#高压煤浆泵，即每1台高压煤浆泵都有2个可用吸入口，可以定期将煤浆槽切出清理，从而保证气化炉的安全运行。
3 气化炉烘炉燃料气管线优化改造
3.1 问题描述
更多内容详见《中氮肥》2020年第6期