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耐磨熱電偶

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德士古耐磨熱電偶係統故障總結及優化

來源:www.kimmosasi.net作者:發表時間:2019-11-14

    摘要: 介紹了水煤漿加壓耐磨熱電偶係統常見故障及預防處理,詳細分析了鎖鬥各個閥門內漏的現象、鎖鬥上下部堵渣現象,並闡述了優化鎖鬥運行的措施以及鎖鬥係統故障的處理過程。

    神華榆林能源化工有限責任公司氣化工藝為水煤漿加壓氣化液態排渣技術,水煤漿加壓氣化爐被公認為安全穩定高效清潔的氣化技術,水煤漿與氧氣經燒嘴在氣化爐內發生一些列氧化還原反應與物理變化,生成以一氧化碳、二氧化碳、氫氣為主的粗合成氣。未發生反應的灰分以及殘炭經過激冷室與激冷水發生物理降溫,並通過鎖鬥排入撈渣機。鎖鬥循環分為泄壓、清洗、排渣、充壓、收渣五個階段,由鎖鬥程序自動控製,循環時間一般為 30 分鍾[1]。激冷室底部的粗渣在收渣階段經鎖鬥安全閥 KV01、鎖鬥收渣閥 KV02 進入鎖鬥。鎖鬥安全閥處於常開狀態,僅當由激冷室液位低低引起的氣化爐停車,鎖鬥安全閥 KV01 才關閉。鎖鬥循環泵從鎖鬥頂部經過 KV05 抽取相對潔淨的水送回激冷室底部,保證水的流動,對渣進行衝洗,防止堵渣,KV06 為鎖鬥泵回流閥。收渣結束 KV07 對鎖鬥泄壓, KV09 對泄壓管線清洗,鎖鬥衝洗水罐經過 KV04 衝洗鎖鬥,清洗結束鎖鬥經 KV03 排入撈渣機,排渣結束後 KV08 對鎖鬥衝壓,流程圖見圖 1。

    由於氣化爐排渣是將含有粗顆粒的黑水經鎖鬥間歇式排入撈渣機內,粗顆粒對管道閥門有衝刷和堆積的效果,所以鎖鬥係統經常發生閥門內漏、鎖鬥上下部堵渣等問題。通過分析實際工作中各狀況的現象,及時工藝處置,有利於氣化爐的安全穩定運行。

 

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    1 耐磨熱電偶內漏原因及現象
    1. 1 耐磨熱電偶內漏原因
    閥門未完全關閉或者閥體內部磨損導致閥門前後泄露的現象叫內漏,其主要原因:設備方麵,閥門本身質量差或者檢修不合格、閥門密封麵磨損變形、含固介質卡在閥體與閥芯中間。工藝方麵,由於原料煤組份發生變化或者氣化爐工藝燒嘴、氣化爐內件發生磨損損壞、爐轉腐蝕脫落,使粗渣形成大塊衝刷磨損、卡澀閥門。

    1. 2 鎖鬥各閥門內漏現象
    在鎖鬥循環係統非收渣狀態時,鎖鬥通過 KV02、KV05 與氣化爐隔離,此時鎖鬥處於低壓區,KV02,KV05,KV08 為高壓切斷閥,KV03、KV04、KV07、KV09 為低壓切斷閥。在鎖鬥衝壓過程通過觀察鎖鬥衝壓時間可以準確判斷高壓切斷閥內漏還是低壓切斷閥內漏。一般情況下鎖鬥在 KV08 打開衝壓階段用時在 60S 左右,衝壓時間超過 180S 係統報警,鎖鬥衝壓時間用時過短則高壓切斷閥極有可能內漏,衝壓時間過長則低壓切斷閥也極有可能內漏。

    1. 2. 1 高壓切斷閥內漏
    (1) KV05 內漏,衝壓階段衝壓時間縮短; 鎖鬥泵循環量在泄壓過程流量持續降低甚至為零,在衝壓過程隨著鎖鬥壓力升高鎖鬥泵循環量逐漸恢複正常循環量; 鎖鬥衝洗水罐液位在泄壓過程中上漲趨勢有加快跡象。

    (2) KV02 內漏,衝壓階段衝壓時間縮短,將鎖鬥安全閥KV01 關閉衝壓時間恢複正常衝壓時間,鎖鬥泄壓時鎖鬥壓力降低緩慢。

    (3) KV08 內漏,在鎖鬥非收渣狀態時 KV08 內漏對鎖鬥工藝參數影響不明顯,僅在鎖鬥收渣狀態鎖鬥泵出口溫度偏高。

    1. 2. 2 低壓切斷閥內漏
    (1) KV04 內漏,鎖鬥衝壓階段衝壓時間過長或超時,並且鎖鬥衝洗水罐液位上漲趨勢加快,將泄壓閥 KV07 後手閥關閉後,鎖鬥衝洗水罐液位上漲趨勢還是加快、衝壓時間也還是超時。

    (2) KV03 內漏,鎖鬥衝壓階段衝壓時間過長或超時,鎖鬥
衝洗水罐液位未發生加快上漲趨勢,在 KV03 附近能聽見明顯
水流聲。

    (3) KV07 內漏,鎖鬥衝壓階段衝壓時間過長或超時,並且鎖鬥衝洗水罐液位也有加快上漲趨勢,關閉 KV07 泄壓閥後手閥,衝壓時間恢複正常,鎖鬥衝洗水罐液位上漲趨勢比未關閉KV07 後手閥趨勢減緩。

    (4) KV09 內漏,在鎖鬥衝壓階段鎖鬥低壓區壓力上漲較快、高壓區充不上去,鎖鬥衝壓時間超時,鎖鬥壓力僅維持稍高清洗泄壓管線介質壓力,關閉 KV09 前手閥衝壓時間恢複正常。

    2 鎖鬥堵渣原因及現象
    2. 1 鎖鬥堵渣原因
    水煤漿加壓氣化對爐溫要求在保證液態排渣情況下爐溫提高 50 ~ 100℃,一旦發生煤質灰分增加、煤灰灰熔點溫度提高、爐溫過高導致氣化爐爐壁掛渣脫落等情況,均會導致鎖鬥堵渣,發現鎖鬥有堵渣現象後一般需要適當提高爐溫,如現場渣樣有發綠現象則需要降溫操作。

    2. 2 鎖鬥堵渣現象
    鎖鬥堵渣分鎖鬥上部堵渣,鎖鬥下部堵渣。鎖鬥上部堵渣占堵渣機率 90% 以上。氧氣與水煤漿在氣化爐內發生反應後,未發生反應的灰渣經過激冷室激冷後,約 200°C 左右的含固黑水排入鎖鬥,通過分析鎖鬥各工藝參數能夠表明鎖鬥堵渣情況[2]。( 1) 鎖鬥上部堵渣: 在鎖鬥收渣過程中,氣化爐與鎖鬥壓差逐漸變大甚至為正值,鎖鬥循環量逐漸降低甚至為零,鎖鬥上部溫度上升,鎖鬥下部溫度不變,鎖鬥排渣過程之後撈渣機電流未發現明顯上升。 ( 2) 鎖鬥下部堵渣: 鎖鬥在排渣過程發現鎖鬥衝洗水罐液位不降,撈渣機電流也未發現上漲趨勢。

    3 鎖鬥運行優化
    鎖鬥係統由於是將氣化爐內未發生反應後的含固黑水間歇式排入撈渣機,含固黑水對閥門、管線、設備磨損不能忽略,而氣化爐爐溫不僅對氣化爐設備有效氣有影響又直接影響鎖鬥收渣,本公司主要對這兩個方麵進行優化。

    3. 1 適當延長鎖鬥收渣時間
    在氣化爐正常負荷且保證撈渣機負載的情況下,本公司逐步將鎖鬥收渣時間延長,最終由原來的 1250S 延長到 1480S,通過延長收渣時間減緩耐磨熱電偶開關次數,有效的減緩了鎖鬥閥門發生的頻率。

    3. 2 鎖鬥錐部排渣管線進行改造
    正常工況下每運行兩個工藝燒嘴氣化爐就需要停車檢修, 2018 年公司在檢修過程中發現,鎖鬥錐部受含固黑水衝刷嚴重,鎖鬥錐部容器厚度變薄,公司通過將鎖鬥排渣管線延伸至鎖鬥內 450mm,采用以渣抗渣的原理,經過一年多的運行,氣化爐停車檢修過程中未發現衝刷痕跡,極大地維護了鎖鬥係統的安全運行。

    4 總結
    通過對氣化裝置鎖鬥係統日常工藝參數的監控,總結、歸類各種鎖鬥常見故障及現象,提前發現耐磨熱電偶內漏、鎖鬥堵渣等各種問題,並通過對鎖鬥係統優化、改造保證鎖鬥係統安全穩定運行。

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