GE水煤漿氣化系統(tǒng)結(jié)垢的原因分析與措施

GE水煤漿氣化系統(tǒng)結(jié)垢的原因分析與措施

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1、化工設(shè)計(jì)通訊第38卷第6期·54·ChemicalEngineeringDesignCommunications2012年12月GE水煤漿氣化系統(tǒng)結(jié)垢的原因分析與措施周鵬,王彥海(神華包頭煤化工分公司,內(nèi)蒙古包頭014000)摘要:介紹GE水煤漿氣化系統(tǒng)結(jié)垢的原因和結(jié)垢機(jī)理,通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)外排水量,優(yōu)化操作,加強(qiáng)水質(zhì)管理,調(diào)整藥劑配方進(jìn)行改進(jìn),效果良好。關(guān)鍵詞:水煤漿;結(jié)垢;原因;措施中圖分類號(hào):TQ223.12+1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1003-6490(2012)06-0054-04ReasonsofScaleF

2、ormationforGECWSGasificationSystemandCountermeasuresZHOUPeng,WANGYan-hai(ShenhuaBaotouCoalChemicalCo.,Ltd.,BaotouInnerMongolia014000,China)Abstract:DescribethescalingformationreasonsandmechanismofGECWSgasificationsystem.Afteradjustingsystemdrainage,optimizingop

3、eration,strengtheningwaterqualitymanagementandadjustingthepharmaceuticalformulations,theeffectsaregood.Keywords:CWS(coalwaterslurry);scaling;reason;countermeasuresGE水煤漿加壓氣化是20世紀(jì)80年代煤氣化技術(shù)的最新成就,因其工藝流程簡(jiǎn)單、煤種適用性廣、碳轉(zhuǎn)化率高、能耗低等特點(diǎn)而獲得迅速的發(fā)展。神華包頭煤化工分公司共有7臺(tái)氣化爐,5開2備,自2011年一直保

4、持5臺(tái)氣化爐滿負(fù)荷運(yùn)行,各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)水平,經(jīng)濟(jì)效益顯著。2011年大檢修后,因?yàn)榭刂仆馀潘亢透鼡Q煤種的原因,系統(tǒng)曾出現(xiàn)水質(zhì)變差和結(jié)垢嚴(yán)重的現(xiàn)象。本文針對(duì)氣化系圖1下降管和上升管垢照統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的結(jié)垢現(xiàn)象進(jìn)行分析探討,并提出相應(yīng)的解決措施。1主要結(jié)垢部位(1)氣化爐內(nèi)件結(jié)垢嚴(yán)重,下降管和上升管環(huán)隙間結(jié)垢、掛渣嚴(yán)重,見(jiàn)圖1。合成氣進(jìn)入激冷室水浴后偏流嚴(yán)重,氣體阻力大大增加,導(dǎo)致氣化爐在運(yùn)行過(guò)程中液位不斷上漲,給設(shè)備安全運(yùn)行造成隱患。(2)氣化爐排黑水管線結(jié)垢嚴(yán)重,垢質(zhì)比較圖2氣化爐排黑水管線垢照?qǐng)?jiān)

5、硬,難以清理,見(jiàn)圖2。收稿日期:2012-07-26作者簡(jiǎn)介:周鵬(1983-),男,內(nèi)蒙古包頭人,工程師,神華包頭煤化工分公司甲醇中心氣化裝置工藝工程師。第6期周鵬等:GE水煤漿氣化系統(tǒng)結(jié)垢的原因分析與措施·55·(3)激冷水管線、激冷水過(guò)濾器、激冷水泵塔錐底排水管線,延誤氣化爐開車。蝸殼結(jié)垢嚴(yán)重,見(jiàn)圖3,導(dǎo)致激冷過(guò)濾器運(yùn)行過(guò)程中頻繁切換,切換過(guò)濾器過(guò)程中激冷環(huán)易堵塞,激冷水泵三臺(tái)打量不匹配等,直接影響單爐的運(yùn)行周期。圖4洗滌塔內(nèi)件垢照(5)除氧器內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重,垢片脫落進(jìn)入高壓灰水泵入口管線,使泵供水不足,被迫停1

6、臺(tái)氣化爐,只能維持4臺(tái)爐運(yùn)行。高壓灰水泵入口圖3激冷水泵蝸殼垢照過(guò)濾器頻繁切換清理垢片,從過(guò)濾器處清理出的(4)洗滌塔內(nèi)件結(jié)垢嚴(yán)重,垢質(zhì)堅(jiān)硬,見(jiàn)圖垢塊厚度達(dá)到50mm,見(jiàn)圖5,造成泵打量不4。若清理不徹底,在開車過(guò)程中極易堵塞洗滌足。圖5高壓灰水泵進(jìn)口過(guò)濾器處的垢照-2-由于系統(tǒng)結(jié)垢嚴(yán)重,激冷水過(guò)濾器頻繁切2HCO3CO3+CO2↑+H2O換,切換過(guò)程易堵塞激冷環(huán),造成激冷水量下Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O降,導(dǎo)致氣化爐減負(fù)荷;動(dòng)設(shè)備磨損加劇,垢片Mg(HCO3)2MgCO3↓+

7、CO2↑+H2O堵塞葉輪流道,頻繁出現(xiàn)不打量現(xiàn)象。單臺(tái)氣化堿性條件下,pH越高,形成碳酸鹽的幾率爐的運(yùn)行周期由以前3個(gè)月,縮短到不到2個(gè)就越大。月,繼續(xù)惡化有可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)停車。--2-HCO3+OH幑幐CO3+H2O在德士古水系統(tǒng)中,結(jié)垢主要是水中溶解度2結(jié)垢機(jī)理極小的MgCO和CaCO,25℃時(shí)兩種物質(zhì)的溶33度積分別為1×10-5和4.8×10-9,溶解度分別2.1碳酸鹽結(jié)垢的機(jī)理煤漿在燃燒室發(fā)生燃燒及裂解等反應(yīng),生成為3.162×10-3mol/L和6.928×10-5mol/L,的工藝氣含有大量的CO2,

8、CO2溶于水相形成二者混合后的飽和水溶液硬度(以CaCO3計(jì))為-,由于HCO-不穩(wěn)定,在水溫變化后,HCO33323.128mg/L,此數(shù)據(jù)即為以MgCO3和CaCO3-又生成CO2-,與黑水中的Ca2+、Mg2+為垢的水溶液臨界硬度。當(dāng)Ca2+、Mg2+的濃度HCO33等離子形成CaCO3、MgCO3而析出,從而附著大于323.128mg/

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