Shell粉煤气化装置运行情况总结Word文件下载.docx
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5月5日10：
00膨胀机运行裸冷，5月7日8：
00裸冷结束。
20XX年5月9日至5月13日，冷箱内气密检查和消漏。
5月14日至5月21日，冷箱内脚手架拆除。
5月19日至6月1日，冷箱装珠光砂。
6月2日膨胀机箱装珠光砂。
20XX年6月7日11：
00，空分系统第一次开车。
6月10日11：
38分膨胀机启动，18：
43于振动高跳车，后多次启动，11日1：
03于轴承温度高跳车。
后经检查叶轮损坏。
6月15日17：
00再次开车，6月17日9：
32备用转子不能启动；
6月18日调整轴向间距，6月20日19：
38开始运行膨胀机。
6月22日8：
22，上塔和下塔液位正常，得到合格氧气和氮气。
液氧泵P3568A运行基本正常，P3568B有待进一步调试。
6月26日21：
15因膨胀机轴承温度高跳车。
经检查，叶轮和轴封均已损坏。
在膨胀机检修期间，进行了仪表空气压缩机和氮气压缩机的试车。
20XX年7月1日，低压液氮泵运行正常。
7月3日，高压液氮泵完成试车，整个空分装置的试车工作结束。
2）试车中出现的主要问题
①主空压机和氮气循环压缩机漏油。
第一次主空压机漏油是于油箱负压小引起的；
第二次漏油是于使用的密封胶不耐油引起的；
第三次氮气循环压缩机漏油是于密封气孔板孔径改小，入口压力无法释放引起超压造成的。
这些问题均已解决。
②汽轮机上下缸体温差大引起跳车。
原因是在原来的升速曲线中没有停留过程，缸体受热不均，温差大。
后来改变了升速曲线，在2200r／min时设置了停留时间，根据冷开车或热开车不同可以有不同的时间，问题得到解决。
③氮气循环压缩机一级出口管线振动大。
原因是在升速过程中，出现了轻微的喘振，加上支架设计不符合要求。
解决办法是扩大了防喘振阀通道，同时对支架重新加固，对操作条件进行调整，入口导叶开度原先的35％改为50％。
④温度点故障、振动值高跳车。
于设计中有多处单点温度联锁，其中5次温度点故障跳车以及增速箱瓦质量问题导致振动值高跳车。
8月15日停车检修通过对温度点移位，采用二选二和三选二已经解决，之后再未出现仪表开路造成跳车的情况。
⑤控制阀执行机构弹簧选型不符合要求影响试车的正常进行，更换后已经正常。
⑥膨胀机叶轮于共振而损坏。
目前已更改了叶轮，喷嘴14个改为17个，并设置了2个非停留区域。
⑦循环氮气压缩机二段出口密封圈损坏导致出口压力低，温度高。
目前已更换密封圈，性能测试期间表现良好。
根据壳牌专家的报告，循环氮气压缩机末级叶轮尺寸不符合设计要求，已经在20XX年9月更换。
⑧仪表空气压缩机主油泵无法建立初始油压。
目前已更改油路，并增设了排气阀，解决了问题。
磨煤装置 1）试车经过
磨煤装置工艺较为简单，试车主要包括惰气发生炉的烘炉、系统的气密、动设备的试车、仪表、控制系统测试、试磨石灰石、磨煤机试车，通过调整磨煤机各参数以获得满足使用气化要求粒度的粉煤。
从7月初开始试车到8月底3条线磨煤试车完成，历时近2个月的时间。
主要是循环风机振动大返厂修理、布袋过滤器／粉煤过滤器顶盖、本
体漏、伴热管线漏点多、粒度分析仪调试不好、惰气发生炉点火枪故障、[wiki]露点[/wiki]仪故障等影响了试车。
影响最大的是循环风机振动问题和过滤器泄漏问题。
2）试车存在的主要问题
①循环风机振动大。
7月5日循环风机开启后不到1d，发现轴承温度高、振动值高跳车。
拆开检查轴承上下瓦损坏，随后循环风机开启后也存在同样的问题。
拆转子送厂家更换新轴，重新做动平衡，更换轴承到7月底解决了问题。
②磨煤机首次试车振动大。
8月8日磨煤B系列试车，磨煤机振动特别大，立即停车。
分析原因为首次加入磨煤机的煤量太少造成振动大。
次日重新试车，将加入煤量800kg后启动磨煤机，同时加载力降到MPa，试车成功。
③布袋过滤器、粉煤过滤器本体和顶盖泄漏。
于过滤器制作时施工错误，导致循环氮气侧和布袋侧之间的密封板未满焊从而氮气中的粉煤从放空管中溢出。
同时顶盖密封设计不合理导致氮气泄漏。
通过整改解决了粉煤从放空管中溢出和过滤器顶盖泄漏问题。
④露点仪、火焰检测仪、氧含量分析仪故障。
露点仪、火焰检测仪故障多，露点仪主要是粉煤污染所致，火焰检测仪可能于液化气夹带液体损坏，考虑增加分离罐来解决。
煤气化装置 1）试车经过
①气化炉。
20XX年1月完成了气化炉的煮炉，主要通过控制化学药剂的浓度、炉水温度直到分析药剂浓度不再下降为合格，一共进行2次。
从20XX年3月10日开始，到3月底完成了气化炉烘炉。
②烘炉结束后，开始进行水通道检查，发现部分水冷壁管的孔板堵塞，割管后清理重新焊接，发现有气化炉内件在国外施工和国内组装时留下的杂物如焊条、焊渣、细金属罐等。
第一次处理完后重新进水循环并进行第二次水通道测量又发现有新的管道堵塞，再次处理后进行第三次测量，仍然有新的管道堵塞。
于是决定进行反冲洗，经过测量后，只剩下为数不多的几根堵塞，最后割管清理重新焊接，经过第四次测量后合格，整个水通道的处理花了将近3个月的时间，直到8月18日才告完成。
③从磨煤试车成功后，即8月中旬开始煤循化测试，主要检验速度计、密度计的准确性和可靠性，通过测试回归粉煤流量计校正系数，通过解决速度计易损坏、不稳定、粉煤管道磨蚀穿孔等问题后，4条粉煤循环线的测试到12月6日结束，同时于粉煤循化2次后变得太细不能再循环而需要排放，通过临时管线接到飞灰系统低压部分测试顺控逻辑从而完成该单元的实物试车。
④渣系统的试车除陶瓷管内衬破裂进行更换和改进外，试车较为顺利，9月完成了系统水循环和顺控的测试试车、检验了有关的测量仪表和逻辑控制。
⑤废水汽提和澄清系统，通过水联运试车可以检验机泵、测量指示、控制仪表、逻辑回路，到6月20日装置联动试车完成。
⑥急冷气压缩机试车。
20XX年9月25日油循环完成，10月3日送干气密封后发现损坏，当压力在MPa条件下无法盘车，经过增加干气密封固定螺栓数量和强度，改成无压力条件下盘车和启动压缩机方案，于11月10日完成了汽轮机脱扣试车。
随后进行了消缺，于11月28日正式开车运行。
⑦烧嘴冷却水系统首次试车时，过滤器压差高、厂家设计的过滤面积偏离基础设计工艺包要求。
后通过改进扩大面积后解决。
⑧11月29开始点火烧嘴点火试验，经过多次试点和更改液化气孔板后，于12月5日完成。
与此同时11月29日开始开工烧嘴柴油管线和氧
气管线充氮模拟测试，测试阀门开关时间和顺控系统工作是否正常并确定柴油流量控制阀、压力调节阀的预设开度和所有阀门开启的时间设定值。
12月6日至8日开始进行开工烧嘴点火试验，共进行了7次试点，通过调整有关参数和时间设定与12月8日点火成功。
⑨从11月27日开始对4条粉煤输送线的氧气线充氮气分别为，，，MPa时，测试氧气阀门的开关时间。
11月29日开始模拟投料测试，粉煤输送线压力分别升到，，，MPa测试有关阀门的开启时间和顺控逻辑，于12月2日完成。
⑩20XX年12月19日一次投料成功。
2）试车过程中的主要问题
①静设备。
通气锥易损坏：
于工艺设计不完善导致粉煤加压过程中，通气椎的实际压差明显高于设计的运行最大压差，导致损坏。
通过增加压差显示和改变升压速度，严格控制压差小于MPa，解决了压差过高导致设备损坏问题。
烧嘴隔焰罩漏：
于设计不能满足生产工艺要求，运行数天后就会损坏，通过更换材料、增加水流量等措施现基本解决。
但没有在满负荷条件下检验。
S1201／S1202／S1501过滤器：
设备制作时质量控制不严，存在缺陷，后解决。
换热器漏：
E3051氮气加热器，压缩机油冷却器因制造质量不好泄漏，已解决。
烧嘴冷却水过滤器阻力高：
设计面积过小，经厂家改进后符合要求。
②动设备。
急冷气压缩机：
试车过程中遇到了很多问题，如转子不平衡、干气密封固定螺栓数量不够、强度不足、盘车器在设计压力下不能盘车、口环损坏、振值高等问题。
锅炉水循环泵／工艺水泵2／渣水泵：
因设计原因轴承温度高，工艺水泵通过返厂修理后解决。
锅炉水循环泵通过现场解决管道应力和对中后解决了问题。
渣水泵现场维修解决。
③支架、管道、阀门问题：
现场的管道支架设计数量偏少或强度不足和不符合有关要求，共整改现场支架300多个。
氧气管线：
施工质量管理不严，存在焊缝焊瘤超高、焊缝不合格、油脂清洁不合要求、管材用错等。
电伴热质量差，多次更换冷端头和部分更换电伴热。
单向阀泄漏：
氧管线单向阀、吹扫氮气单向阀质量差，全部返厂修理后才合格。
法兰泄漏多：
气密进行不顺利，很多法兰泄漏，有垫片质量问题，有密封面损坏问题，更有安装质量问题，几乎大多数垫片进行了更换。
④仪表问题。
速度计和密度计：
可靠性差，易损坏。
粉煤料位计：
测量不准确，波动大、易受干扰，改为放射性源测量后解决。
飞灰料位计、原煤仓料位计：
易受干扰，波动大，稳定性差。
粉煤三通阀：
易卡，时常打不开，有时需要多次才能打开。
有相当多的阀门开关时间达不到要求：
经过提高供气源压力和改进气缸后解决。
粉煤平衡阀使用一段时间后内漏严重，改渗碳处理后依然不好，计划改变阀门结构形式来解决。
⑤工艺问题。
粉煤粒度偏细：
按照磨煤机的设计条件，正常时加载力13MPa，旋风分离器转速80～150r／min，循环风量80000m3／h。
而实际为了达到规定的粉煤粒度，磨煤机已经在边界条件下运行，加载力仅为5MPa，分离器转速50r／min，风量为80000m3/h。
粉煤循环：
粉煤循环的工作量大、耗时久，远比预计的要复杂。
整个4条线的粉煤循环工作经历了3个月才完成。
粉煤架桥：
粉煤输送过程中易架桥，通过改变充压方式和时间得到解决。
柴油无循环管线：
试车时发现柴油管线没有循环线，无法保证柴油干净，临时增加循环管线。
水通道堵塞：
在进行水通道检测时，发现部分水冷壁管阻力高，割开管线后发现有杂物堵塞，反复多次才彻底清理干净，历时3
个月。
煤控制阀堵塞：
于煤中的杂物造成，增加了过滤纤维筛。
3煤气化装置运行情况运行总体情况 1）运行情况
岳阳中石化壳牌煤气化有限公司自20XX年12月19日气化装置一次投煤开车成功，到目前为止，气化装置已经累计开停车14次。
其中，空分装置累计连续运行159d，最长连续运行61d。
气化装置累计连续运行96d，最长连续运行49d。
在基本解决了烧嘴隔焰罩泄漏导致装置频繁停车的重大隐患后，从20XX年5月开始，装置运行明显好转，5、6月，开工率分别为％和％，7月实现最高开工率62％。
运转率见表1。
2）原料煤使用情况
气化装置用煤品种较多，累计已经使用山西潞安常村王庄矿、四川广安蔡山洞煤矿、云南镇雄矿、贵州金沙矿、湖南白沙红卫南阳矿、湖南白沙红卫南阳矿精煤和四川宜宾永兴矿等7个煤矿产的碎煤。
于不同品种的原煤库存数量少，平均每4d切换1次原煤。
有时1d之内切换2次原煤，给气[wiki]化工[/wiki]艺调整带来困难。
通过对多种煤的试用，发现有的煤种如HM081易结垢，造成合成气冷却器出口温度超高，最高达到370℃，虽然增加敲击器频率，效果甚微，最终通过切换煤种才将温度降到可控制范围，但敲击器频率已到最大。
其次使用精煤时，于原煤颗粒很小，易磨碎，即使调整了磨煤机参数，仍然导致粉煤粒度偏细，从而造成粉煤输送线不稳，气化炉温度波动，严重时造成炉内耐火材料和钉头损坏。
经过比较已经使用的7种煤，HM081的主要问题是结垢，HM201／HM201s主要是煤线极不稳定，只有4种煤能满足使用要求，即HM181，HM031，HM138和HM198，但HM181已经无资源，HM198资源分配给兄弟厂，目前只有HM031和HM138两种可安全使用的煤；
HM196在下次开车时考虑试用。
不同煤种主要消耗见表2。
①原煤消耗：
不同煤种的消耗差距大。
最高的HM201消耗值达到每千标立方有效气体t煤，最低的HM081只有t，前者是后者％。
在可继续使用的煤种中，消耗几乎相同，HM138略低，但仍然高达t，是设计煤种消耗t的％，即使最好的HM081其煤消耗也是设计值的％。
若按2500t劣质煤的设计消耗则符合要求。
②中压蒸汽消耗：
中压蒸汽消耗达到设计值的130％，主要原因是空分以较高负荷运行，而气化负荷低所致。
③石灰石消耗：
石灰石的消耗均明显低于设计值，在使用过的煤中，最高添加比例为6％，属于可接受的范围。
若达到设计最大值10％，则操作变得困难，石灰石输送形成瓶颈，气化能耗也明显增加。
④氧气消耗：
氧气消耗最高的为t，最低的为精煤t，分别是设计值的％和％。
于氧气明显高于设计值很多，当气化以100％负荷运行时，空分将成为瓶颈。
主要原因是煤的质量达不到当初设计煤的标准。
通常表现为灰分含量超高。
从以上消耗可以看出，于煤的质量达不到设计要求，造成煤单耗、氧气单耗明显超过设计值，从而影响下一步气化装置满负荷运行。
3）灰分对合成气产量的影响
在第13次运行过程中，从20XX年6月11日17：
00到6月21日8：
00共使用了3种煤，重庆HM031，四川广安HM181和山西潞安HM081煤。
期间气化装置生产负荷变化较大，主要因为气化用煤切换所致。
各种煤的灰分数据见图1。
四川广安HM181煤明显高于山西潞安HM081煤和重庆HM031煤。
灰分对有效气产量的影响分别见表3和表4。
表1可见，20XX年6月14日使用山西潞安HM081煤时的气化炉投煤量为1050t／d，6月18日使用四川广安HM181煤时的气化炉投煤量为1261t／d，同比增加了％的投煤量，但煤中的有效成分仅增加了％，有效气产量相应增加了％。
HM181煤与HM081煤相比较，损失了％的有效气产量。
原因是HM181的灰分含量比HM081高出了％。
表2可见，20XX年6月12日使用重庆HM031煤时的气化炉投煤量为987t／d，6月14日使用山西潞安HM081煤时的气化炉投煤量为1050t／d，同比增加了％，但煤中的有效成分增加％，有效气产量相应增加％。
以上2组数据表明，煤中灰分含量高低对有效气产量影响很大。
灰分越高，有效产气量就越低。
以上3种相同数量的煤，HM081有效气产量最高。
所以，寻找一种灰含量低、性价比合适且能满足运行要求的煤种十分重要。
工艺方面存在问题及对策
1）开工烧嘴一次点火成功率低和易损坏
经历了10多次开车之后，发现开工烧嘴往往难以一次点燃，有时需要2次、甚至3次才能点燃，而且损坏了3次。
分析原因是点火烧嘴火焰长度不够，系统各参数设置不合适导
致氧油比太低，以及安装不好，或更换了烧嘴后，于烧嘴间隙不同造成吹扫时氮气背压变化大，原设置工艺参数难以适应。
为此，提高点火烧嘴液化气压力，孔板直径改大，燃烧空气流量也相应提高，从火眼观察到火焰明显比原来粗和长。
适当调整有关参数使点火时氧油比控制在合适的范围，现基本能做到一次点火成功。
烧嘴损坏的原因主要是装配质量不高，如O型环泄漏，烧嘴头间隙不合要求，柴油太脏所造成，现已解决。
2）堵渣的应对措施
装置运行过程中出现局部堵渣是难以避免的，如煤种的频换切换、石灰石的添加比例不合适、气化炉温度控制不好，温度变化过快、温度过低、煤性质不稳定等都可能造成结大块和细渣堵塞。
大块渣一般会堵在渣池底部下降管顶端，细渣会堵在渣收集罐出口阀门处。
对于大渣块通常利用压差采用上顶下压的办法以使其破碎，对于细煤灰堵塞，则改临时排放管道提高压力到1～MPa排放。
正常运行时，通过有关的趋势图和捞渣机皮带重量的变化，很容易监控和判断下渣是否正常。
一般情况下，堵渣均能通过上述方法解决。
3）堵灰原因和解决办法
共发生了2次堵灰，第1次是首次投料后不久出现的，原因是管道温度低飞灰易堵。
通过临时在飞灰充气仓至飞灰收集罐管线上增加了4处氮气吹扫点疏通了管道。
第2次堵灰更严重，飞灰全部堵在了V1508，V1508至V1507管线堵死，不得已拆开了阀门后法兰接临时管并加压到MPa排放后，同时利用吹扫点疏通了V1508至V1507管线。
通过分析，当飞灰中水分含量较高时，若输送氮气温度偏低就会造成结块从而堵灰。
故将氮气加热器氮气出口提高到100℃，此后再未出现堵灰问题。
此次大修也对V1508至V1507管线进行保温。
4）气化炉超温导致耐火材料和销钉损坏
于气化炉没有温度自动控制系统和联锁保护系统，当粉煤输送线大幅波动造成气化炉瞬间温度剧烈波动，此时计算出的温度显示13TI9001／9002／9003也不准，而且波动非常大，不能正确帮助操作员判断。
从而造成气化炉损坏，带来巨大损失。
现已增加气化炉蒸汽量高流量联锁，同时增加13FI0147自动控制功能。
5）废水处理单元运行不理想
废水处理时常出现问题，如汽提塔填料结垢，阻力高负荷加不上，絮凝剂添加控制不好，造成溢流水质量不合格污染回用水罐，损坏循环高压水泵，滤布质量问题。
通过努力现已解决药剂浓度控制问题、更换了合格的滤布。
对于结垢问题，将考虑改变流程，增加设备对渣水系统的污水单独处理。
6）粉煤放料罐下粉能力不足
主要是充压时间太久，约18min，考虑在粉煤放料罐通气板每根管上增加开孔数量，以缩短充压时间，改善下粉不畅问题，提高下粉能力。
7）高负荷下大小气包液位不平衡
高负荷下，有效气负荷大于70％，合成气冷却器的蒸汽产量多于气化炉，导致小汽包
液位高于大汽包，同时打开平衡阀，影响13FI0147的计量准确性。
现已在13FI0147增加1块限流孔板。
设备方面存在问题及对策 1）高压工艺水泵振动大
高压工艺水泵故障多，表现为振动大和轴承温度高。
经分析发现低压工艺水泵密封水返回了工艺水罐导致入口过滤网经常堵塞，造成口环、叶轮磨损，最终导致振动大。
现将回水改到澄清池，泵运行良好，解决了泵频繁损坏的问题。
2）粉煤锁斗阀卡
运行过程中粉煤第一个锁斗阀卡住，不能自动开关，后采取强制全开，第二个锁斗阀自动控制，并临时将氮气替代仪表空气提高压力到MPa运行该阀，从而成功运行了40多天。
检修发现于很多粉煤进入阀腔导致阀门转动时阻力增大从而卡住。
现采取加吹扫氮气的办法防止粉煤在阀腔聚集。
4有待进一步解决的问题
未实现满负荷运行
装置虽然运行约500d，但最高煤负荷仅为78％，合成气有效产量只有设计的67％，要实现满负荷生产，有以下瓶颈要解决。
壳牌SGSI公司认为目前的烧嘴隔焰罩向气化炉炉内只突出60mm，如果渣层过厚，将有可能覆盖隔焰罩表面，造成过热导致损坏。
实际运行最大已经到80％负荷，接近1600t煤运行了2d，运行正常，后因下游要求减负荷运行。
下一步的方法：
负荷到75％时稳定1周左右，随后逐渐提高负荷到80％，85％稳定至少1周，如正常则提高到90％运行。
如果隔焰罩损坏，则考虑订购突出94mm的隔焰罩。
在目前使用的煤种中，最好的煤实际耗氧量为设计的113％，最差的为123％。
考虑到空分以最大负荷105％运行，气化最多也只能达到90％负荷。
另外的改进措施是优化运行，尽量降低气化炉操作温度。
于煤中灰分含量达到设计上限，同负荷条件下，渣量最大。
从实际运行情况来看，如果灰分含量加上石灰石量为24％时，捞渣机最多只能满足90％的负荷需要。
实际上已经增加了捞渣机刮板数量和改进链条导轨。
中压蒸汽过热温度达不到设计值
煤气化技术转让合同规定的副产过热蒸汽单位产量应该等于t／1000m3，而使用四川广安HM181煤时副产过热蒸汽单位产量为t／1000m3，偏高52％。
使用山西潞安HM081煤时的副产过热蒸汽单位产量为t／1000m3，偏高37％。
原因可能与激冷气流量偏高有关。
原设计激冷气比例为，现在接近，过多的激冷气流量降低了热合成气的品位，13TI9002的温度仅700～780℃，低于设计值900℃，同时进入合成气冷却器的流量高于设计值，大量的低品位热量产生了较多的副产过热蒸汽，同时降低了过热度，有时只有320℃，最好时也只有345℃，离正常值395℃，相差较大。
改进措施：
减少激冷气流量，提高13TI0019温度到700℃。
合成气中干基有效组分低于设计值
煤气化技术转让合同规定的合成气中干基体积有效组分含量应该大于89％，而实际只有81％～82％。
改进措施：
减少氮气反吹用量。
选择合适的煤种，调整石灰石的加入量，降低气化温度，尽量控制合成气中CO2的浓度，提高生产负荷。
循环气压缩机入口管道结垢
管道结垢问题，目前还没有好的办法来解决。
通过分析垢样主要成分是硫化铁，即[wiki]腐蚀[/wiki]造成。
每次开车时管道温度低，易形成硫腐蚀。
本次周期联运了49d，压差正常，稳定在20kPa左右，拆开过滤网检查只有少量垢片。
但如果开停车频繁，导致腐蚀加快和结垢明显，考虑增加立式分离器来解决。
pH在线分析仪不可靠
洗涤塔塔底循环液pH分析仪和汽提塔塔底出液pH仪性能不可靠，投用不久即损坏，更换电极后很快又损坏，至今不能使用。
运行时只能靠每小时1次用pH试纸测试，既偏差大，又不能随时监控，更不能投自动运行。
考虑增加二级脱水和过滤除杂来解决。
另外，粉煤放料罐平衡阀阀芯磨损导致内漏，曾经对阀芯作了渗碳处理，情况有好转，但仍未根本解决问题，下一步考虑改变阀门的结构形式，同时喷涂耐磨材料。
粉煤三通阀投煤时经常打不开，虽然进行了修
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