GE水煤浆气化装置优化改造及总结

GE 水煤浆气化装置 优化 改造 及 总结

张军兵

国能 包头煤化工有限责任公司，内蒙古 包头 014000

［摘 要］本文从某工厂GE水煤浆气化炉的实际生产运行情况出发，结合水煤浆气化炉在运行中存在的一些不足，搜集材料、整理数据、讨论论证、加以改造，并将改造情况及改造后取得的效果进行详细介绍，从高压煤浆泵入口缓冲罐、煤浆大槽C内壁、分散剂泵出口缓冲罐、添加剂泵改型、研磨水槽厂房异味等方面着手，细致介绍了上述设备在运行中存在的问题，在原因分析的基础上采取了相应的优化改造措施，取得了可喜的成果。

［关键词］GE水煤浆气化 直三通 下部进料下部出料 限流孔板

0 引 言 某气化装置采用美国 GE公司水煤浆加压气化技术，以煤和氧气为主要原料，在6.5MPa（G）压力下进行部分氧化反应，生成以 CO、H2、CO2为主要成份的粗煤气，经增湿、降温、除尘后，送至下游装置进行变换、净化处理。同时，将系统中产生的黑水送入四级闪蒸、 沉降系统处理，以达到回收热量及灰水再生、循环使用的目的，产生的粗渣及细渣送出界区外。某气化装置有 6 套煤浆制备系统（5 开 1 备）；有 7 套煤气化系统和渣水处理系统（5 开 2 备），针对近年来在高压煤浆泵入口缓冲罐，气化煤浆大槽C内壁，渣池顶部工作环境，分散剂泵出口缓冲罐，添加剂泵改型，研磨水槽厂房异味，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。

１ 高压煤浆泵入口缓冲罐改造

１１ 问题描述

原有高压煤浆泵入口缓冲罐的Y型三通，煤浆是先进入缓冲罐后在进入高压煤浆泵，煤浆逐渐的将缓冲罐内的空气带走，当缓冲罐内空气不足时，缓冲罐就起不到缓冲的作用，最终导致缓冲罐晃动剧烈，入口管线随之也振动加剧，对生产带来风险。该项目改造前高压煤浆泵在运行一段时间后，入口缓冲罐就开始晃动，只能通过架子杆进行固定，并且高压煤浆泵入口管线振动较为剧烈，焊缝及管线经常出现拉裂情况。

１2 优化改造

本项目主要是将原有高压煤浆泵入口缓冲罐的Y型三通经厂家重新设计后更换为直三通。经过改造为直三通后，煤浆不在进入缓冲罐，缓冲罐内的空气也不会被带走，从而使得缓冲罐始终具有缓冲作用。该项目改造后高压煤浆泵在运行一个周期后，入口缓冲罐未发现有晃动的情况，高压煤浆泵入口管线振动也明显减小，焊缝及管线未出现过漏点。

2 气化煤浆大槽C内壁改造

2１ 问题描述

改造前气化煤浆大槽内径大，造成煤浆大槽搅拌器搅拌能力差，煤浆大槽煤浆流动性和稳定性差，煤浆大槽侧壁和底部煤泥沉积量多，煤浆大槽底部沉积煤泥量大，降低了煤浆大槽搅拌器运行安全稳定可靠性，运行时间久后煤浆大槽沉积煤泥塌方造成煤浆大槽搅拌器故障停车事故。

22 优化改造

通过将气化煤浆大槽C内壁直径由原设计11000mm减少到9600mm,大大增强了煤浆大槽搅拌器搅拌能力，使煤浆大槽搅拌器搅拌能力与煤浆大槽容积匹配性更加合理，极大地改善煤浆大槽内部煤浆流动性和稳定性，大大减少煤浆大槽底部和侧面煤泥沉积量。气化装置现对3#煤浆大槽进行了改造，改造后煤浆大槽搅拌器运行良好，煤浆大槽底部煤浆沉积情况大大改善，取得了很好的效果。今后对其它煤浆大槽陆续进行技改。该项目改造前每台煤浆大槽底部煤泥沉积量大约300吨，该项目改造后每台煤浆大槽底部煤泥沉积量大约100吨。按照每台煤浆大槽底部清理煤泥减少200吨、煤泥量为：200吨*3次=600吨。按照每吨煤泥为200元/吨，全年煤泥节省费用为200元/吨*600吨=12万元。

3 分散剂泵出口缓冲罐改造

3１ 问题描述

原有的缓冲罐下部进料顶出料时，分散剂液体是先进入缓冲罐后从缓冲罐顶部排出，分散剂逐渐的将缓冲罐内的空气带走，当缓冲罐内空气不足时，缓冲罐就起不到缓冲的作用，最终导致缓冲罐晃动剧烈，出口管线随之也振动加剧，对生产带来风险。经过改造为下部进料下部出料后，缓冲罐内始终保持有空气，从而使得缓冲罐始终具有缓冲作用。

32 优化改造

本项目主要是将原有分散剂泵出口缓冲罐的下部进料顶出料改为下部进料下部出料，该项目改造后，出口缓冲罐未发现有晃动的情况，分散剂泵出口管线振动也明显减小，管线无共振情况。通过本次改造，解决了分散剂泵出口缓冲罐的晃动和出口管线的振动。

4 添加剂泵改型

4１ 问题描述

该项目改造前每次巡检都需要调节添加剂量，并且流量波动频繁，基本每天都有添加剂泵需要进行检修。改造之前有6台隔膜泵（5开1备），改造后变成两台离心泵新增两台离心式添加剂泵（1开1备），用电量相对前者更多。

42 优化改造

本项目主要是将原有的六号添加剂泵进行拆除，保留其他五台隔膜式添加剂泵，利用六号添加剂泵和其旁边的空地新增两台离心式添加剂泵。新增添加泵入口接至原有添加剂泵入口总管，在新增添加剂泵出口设总管，出口总管分支到原各添加剂泵出口流量计前总阀前。各磨机添加剂在制浆一区四楼阀后增加限流孔板，用来控制各磨机添加剂的添加量。新增添加剂泵入口设有冲洗水，用以泵检修时冲洗管线；出口设有释放桶，为防止固体颗粒堵塞限流孔板，定期进行排放。

改造后，添加剂泵的运行成本略有降低，约减少了每年2万元的维修费用，约节省了约（4*5-11）*8000*0.39=2.8万元的电费。

5 研磨水槽厂房异味治理

5１ 问题描述

由于研磨水槽接收较多的污水，其中包括：污泥水、含油废水和MTO初期雨水池废水，这些废水挥发出的气体有较大的异味，并且对人体有害。该项目改造前在研磨水槽厂房异味较大，操作人员待久后会发生呕吐、头晕等现象。

52 优化改造

本项目主要是将研磨水槽溢流管进行增加U型弯，并在U型弯中注水形成水封。将研磨水槽放空口延伸至屋顶外部。将旧真空过滤机真空管排水管增加盲板。最终将研磨水槽全面密封，并将研磨水槽内挥发出的气体排至室外。通过本次改造，研磨水槽厂内异味完全消除，保证了操作人员和检修人员的身体健康不会受到这些挥发其他的损害。

6 结束语

通过多年来对气化炉的运行操作和对运行过程中的指标数据的分析，将暴露出较多问题,进行总结分析，提出优化措施并及采取技术改造,我认为，这些好的解决方案，为我们长周期稳定运行提供了解决现存问题的办法,不但解决了已有问题，还达到了增产降耗的目的，并为气化装置的安、稳、长、满、优运行打下了基础。

［参考文献］

［１］秦嘉潞．水煤浆气化系统的优化改造 ［Ｊ］．中氮肥，２０１６ （１）：５２－５４．

［２］孟祥南，高志刚 ＧＥ水煤浆气化装置优化改造总结

2020（6）：12－14．

［３］ 李志祥．粗煤气洗涤的工艺研究与优化设计 ［Ｊ］．中氮肥， ２０１８（３）：１７－１９．